Содержание

Электрическая схема зарядного устройства

Неуклонная тенденция развития портативной электроники практически ежедневно заставляет рядового пользователя сталкиваться с зарядкой аккумуляторов своих мобильных устройств. Будь вы владельцем мобильного телефона, планшета, ноутбука или даже автомобиля, так или иначе вам неоднократно придётся столкнуться с зарядкой аккумуляторов этих устройств. На сегодняшний день рынок выбора зарядных устройств настолько обширен и велик, что в этом многообразии довольно тяжело сделать грамотный и правильный выбор зарядного устройства, подходящего к типу используемого аккумулятора. К тому же, сегодня существуют более 20-и типов аккумуляторов с различным химическим составом и основой. Каждый из них имеет свою специфику работы заряда и разряда. В силу экономической выгоды современное производство в этой сфере сейчас сконцентрировано преимущественно на выпуске свинцово-кислотных (гелевых) (Pb), никель – металл — гидридных (NiMH), никель – кадмиевых (NiCd) аккумуляторов и аккумуляторов на основе лития – литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-polymer).

Последние из указанных, кстати, активно используются в питании портативных мобильных устройств. Главным образом литиевые аккумуляторы заслужили популярность за счёт применения относительно недорогих химических компонентов, большого количества циклов перезаряда (до 1000), высокой удельной энергии, низкой степени саморазряда, а так же способности удерживать ёмкость при отрицательных значениях температуры.

Электрическая схема зарядного устройства литиевых аккумуляторов, применяемых в мобильных гаджетах сводится к обеспечению их в процессе заряда постоянным напряжением, превышающим на 10 – 15 % номинальное. К примеру, если для питания мобильного телефона используется литий-ионная батарея на 3,7 В., то для её заряда необходим стабилизированный источник питания достаточной мощности для поддержания напряжения заряда не выше 4,2В – 5В. Именно поэтому большинство портативных зарядных устройств, идущих в комплекте с устройством, выпускают на номинальное напряжение 5В, обусловленное максимальным напряжением питания процессора и заряда батареи с учётом встроенного стабилизатора.

Конечно, не стоит забывать и о контроллере заряда, который берёт на себя основной алгоритм заряда батареи, а так же опрос её состояния. Современные литиевые аккумуляторы, выпускаемые для мобильных устройств с малыми токами потребления, уже идут со встроенным контроллером. Контроллер выполняет функцию ограничения тока заряда в зависимости от текущей ёмкости аккумулятора, отключает подачу напряжения устройству в случае критического разряда батареи, защищает батарею в случае короткого замыкания нагрузки (литиевые батареи очень чувствительны к большому току нагрузки и имеют свойство сильно нагреваться и даже взрываться). С целью унификации и взаимозаменяемости литий-ионных аккумуляторов ещё в 1997 году компании Duracell и Intel разработали управляющую шину опроса состояния контроллера, его работы и заряда с названием SMBus. Под эту шину были написаны драйвера и протоколы. Современные контроллеры и сейчас используют основы алгоритма заряда, прописанные этим протоколом. В плане технической реализации существует множество микросхем, способных реализовать контроль заряда литиевых аккумуляторов.

Среди них выделяется серия MCP738xx, MAX1555 от MAXIM, STBC08 или STC4054 с уже встроенным защитным n-канальным MOSFET транзистором, резистором определения тока заряда и диапазоном напряжения питания контроллера от 4,25 до 6,5 Вольт. При этом у последних микросхем от STMicroelectronics значение напряжения заряда аккумулятора 4,2 В. имеет разброс всего +/- 1%, а зарядный ток может достигать 800 мА, что позволит реализовать зарядку аккумуляторов ёмкостью до 5000 мА/ч.

Рассматривая алгоритм заряда литий-ионных аккумуляторов стоит сказать, что это один из немногих типов, предусматривающих паспортную возможность зарядки током до 1С (100% ёмкости аккумулятора). Таким образом, аккумулятор ёмкостью в 3000 ма/ч может заряжаться током до 3А. Однако, частая зарядка большим «ударным» током хоть и существенно сократит её время, но в то же время довольно быстро снизит ёмкость аккумулятора и приведёт его в негодность. Из опыта проектирования электрических схем зарядных устройств скажем, что оптимальным значением зарядки литий-инного (полимерного) аккумулятора является значение 0,4С – 0,5С от его ёмкости.

Значение тока в 1С допускается лишь в момент начального заряда батареи, когда ёмкость аккумулятора достигает приблизительно 70% своей максимальной величины. Примером может стать работа зарядки смартфона или планшета, когда первоначальное восстановление ёмкости происходит за короткое время, а оставшиеся проценты набираются медленно.

На практике довольно часто случается эффект глубокого разряда литиевого аккумулятора, когда его напряжение опускается ниже 5% его ёмкости. В этом случае контроллер не в состоянии обеспечить достаточный пусковой ток для набора начальной ёмкости заряда. (Именно поэтому не рекомендуется разряжать такие аккумуляторы ниже 10%). Для решения таких ситуаций необходимо аккуратно разобрать аккумулятор и отключить встроенный контроллер заряда. Далее необходимо к выводам аккумулятора подсоединить внешний источник заряда, способный выдать ток не менее 0,4С ёмкости аккумулятора и напряжение не выше 4,3В (для аккумуляторов на 3,7В.). Электрическая схема зарядного устройства для начальной стадии зарядки таких аккумуляторов может примениться из примера ниже.

Данная схема состоит из стабилизатора тока в 1А. (задаётся резистором R5) на параметрическом стабилизаторе LM317D2T и импульсном регуляторе напряжения LM2576S-adj. Напряжение стабилизации, определяется обратной связью на 4-ю ногу стабилизатора напряжения, то есть соотношением сопротивлений R6 и R7, которыми на холостом ходу выставляется максимальное напряжение зарядки аккумулятора. Трансформатор должен на вторичной обмотке выдавать 4,2 – 5,2 В переменного напряжения. Тогда после стабилизации мы получим 4,2 – 5В постоянного напряжения, достаточного для заряда вышеупомянутого аккумулятора.

Никель – металл — гидридные аккумуляторы (NiMH) чаще всего можно встретить в исполнении корпусов стандартных батареек – это формфактор ААА (R03), АА (R6), D, С, 6F22 9В. Электрическая схема зарядного устройства для NiMH и NiCd аккумуляторов должна в себя включать нижеперечисленные функциональные возможности, связанные со спецификой алгоритма заряда этого типа аккумуляторов.

У различных аккумуляторов (даже с одинаковыми параметрами) со временем меняются химические и емкостные характеристики.

В итоге возникает необходимость организовывать алгоритм заряда каждого экземпляра индивидуально, поскольку в процессе зарядки (особенно большими токами, что допускают никелевые аккумуляторы) избыточный перезаряд влияет на быстрый перегрев аккумулятора. Температура в процессе заряда выше 50 градусов из-за химически необратимых процессов распада никеля полностью погубит аккумулятор. Таким образом, электрическая схема зарядного устройства должна иметь функцию контроля температуры аккумулятора. Для увеличения срока службы и количества циклов перезаряда никелевого аккумулятора желательно каждую его банку разрядить до напряжения не ниже 0,9В. током порядка 0,3С от его ёмкости. К примеру, аккумулятор с 2500 – 2700 мА/ч. разрядить на активную нагрузку током в 1А. Так же зарядное устройство должно поддерживать зарядку с «тренировкой», когда в течении нескольких часов происходит циклический разряд до 0,9В с последующим зарядом током 0,3 – 0,4С. Исходя из практики таким образом можно оживить до 30% убитых никелевых аккумуляторов, причём никель-кадмиевые аккумуляторы «реанимации» поддаются гораздо охотнее.
По времени заряда электрические схемы зарядных устройств могут делиться на «ускоренные» (ток заряда до 0,7С с временем полного заряда 2 – 2,5ч.), «средней длительности» (0,3 – 0,4С – заряд за 5 – 6ч.) и «классические» (ток 0,1С – время заряда 12 – 15ч.). Конструируя зарядное устройство для NiMH или NiCd аккумулятора, так же можно воспользоваться общепринятой формулой расчёта времени заряда в часах:

T = (E/I) ∙ 1.5

где Е – ёмкость аккумулятора, мА/ч.,
I – ток заряда, мА,
1,5 – коэффициент для компенсации КПД во момент зарядки.
К примеру, время заряда аккумулятора ёмкостью 1200 мА/ч. током 120 мА (0,1С) будет:
(1200/120)*1,5 = 15 часов.

Из опыта эксплуатации зарядных устройств для никелевых аккумуляторов стоит отметить, что чем ниже зарядный ток, тем больше циклов перезаряда перенесёт элемент. Паспортные циклы, как правило, производитель указывает при зарядке аккумулятора током 0,1С с наиболее длительным временем заряда. Степень заряженности банок зарядное устройство может определять через измерение внутреннего сопротивления за счёт разницы падения напряжения в момент заряда и разряда определённым током (метод ∆U).

Итак, учитывая всё вышеизложенное, одним из наиболее простых решений для самостоятельной сборки электрической схемы зарядного устройства и в то же время обладающей высокой эффективностью является схема Виталия Спорыша, описание которой без труда можно найти в сети.

Основными преимуществами данной схемы является возможность зарядки как одного, так и двух последовательно соединённых аккумуляторов, термоконтроль заряда цифровым термометром DS18B20, контроль и измерение тока в процессе заряда и разряда, автоотключение по завершению зарядки, возможность зарядки аккумулятора в «ускоренном» режиме. Кроме того, с помощью специально написанного программного обеспечения и дополнительной платы на микросхеме — преобразователе TTL уровней MAX232 возможен вариант контроля зарядки на ПК и дальнейшей её визуализации в виде графика. К недостаткам стоит отнести необходимость наличия независимого двухуровневого питания.

Аккумуляторы на основе свинца (Pb) довольно часто можно встретить в устройствах с большим потреблением тока: автомобилях, электромобилях, бесперебойниках, в качестве источников питания различного электроинструмента. Нет смысла перечислять их достоинства и недостатки, которые можно разыскать на многих сайтах на просторах сети. В процессе реализации электрической схемы зарядного устройства для таких аккумуляторов следует различать два режима зарядки: буферный и циклический.

Буферный режим зарядки предусматривает одновременное подключение к аккумулятору и зарядного устройства, и нагрузки. Такое подключение можно наблюдать в блоках бесперебойного питания, автомобилях, ветряных и солнечных энергосистемах. При этом, во время подзаряда устройство является ограничителем тока, а когда аккумулятор набирает свою ёмкость – переходит в режим ограничения напряжения для компенсации саморазряда. В этом режиме аккумулятор выступает в роли суперконденсатора. Циклический режим предусматривает отключение зарядного устройства по завершению зарядки и его повторное подключение в случае разряда батареи.

Схемных решений по зарядке данных аккумуляторов в Интернете достаточно много, поэтому рассмотрим некоторые из них. Для начинающего радиолюбителя для реализации простого зарядного устройства «на коленках» отлично подойдёт электрическая схема зарядного устройства на микросхеме L200C от STMicroelectronics. Микросхема представляет собой АНАЛОГОВЫЙ регулятор тока с возможностью стабилизации напряжения. Из всех преимуществ, которые имеет эта микросхема – это простота схемотехники. Пожалуй, на этом все плюсы и заканчиваются. Согласно даташиту на эту микросхему, максимальный ток заряда может достигать 2А, что теоретически позволит зарядить аккумулятор ёмкостью до 20 А/ч напряжением (регулируемым) от 8 до 18В. Однако, как оказалось на практике, минусов у этой микросхемы гораздо больше, чем плюсов. Уже при зарядке 12 амперного cвинцово-гелевого SLA аккумулятора током 1,2А микросхема требует радиатор площадью не менее 600 кв. мм. Хорошо подходит радиатор с вентилятором от старого процессора. Согласно документации к микросхеме, к ней можно прикладывать напряжение до 40В. На самом деле, если подать по входу напряжение более 33В. – микросхема сгорает. Данное зарядное требует довольно мощный источник питания, способный выдать ток не менее 2А. Согласно приведённой схеме вторичная обмотка трансформатора должна выдавать не более 15 – 17В. переменного напряжения. Значение выходного напряжения, при котором зарядное устройство определяет, что аккумулятор набрал свою ёмкость, определяется значением Uref на 4-й ножке микросхемы и задаётся резистивным делителем R7 и R1. Сопротивления R2 – R6 создают обратную связь, определяя граничное значение зарядного тока аккумулятора. Резистор R2 в то же время определяет его минимальное значение. При реализации устройства не стоит пренебрегать значением мощности сопротивлений обратной связи и лучше применять такие номиналы, какие указаны в схеме. Для реализации переключения зарядного тока лучшим вариантом станет применение релейного переключателя, к которому подключаются сопротивления R3 – R6. От использования низкоомного реостата лучше отказаться. Данное зарядное устройство способно заряжать аккумуляторы на свинцовой основе ёмкостью до 15 А/ч. при условии хорошего охлаждения микросхемы.

Существенно уменьшить габариты зарядки свинцовых аккумуляторов небольшой ёмкости (до 20 А/ч.) поможет электрическая схема зарядного устройства на импульсном 3А. стабилизаторе тока с регулировкой напряжения LM2576-ADJ.

Для зарядки свинцово-кислотных или гелевых аккумуляторных батарей ёмкостью до 80А/ч. (к примеру, автомобильных). Отлично подойдёт импульсная электрическая схема зарядного устройства универсального типа представленная ниже.

Схема была успешно реализована автором этой статьи в корпусе от компьютерного блока питания ATX. В основе её элементной базы лежат радиоэлементы, большей частью взятые из разобранного компьютерного блока питания. Зарядное устройство работает как стабилизатор тока до 8А. с регулируемым напряжением отсечки заряда. Переменное сопротивление R5 устанавливает значение максимального тока заряда, а резистор R31 устанавливает его граничное напряжение. В качестве датчика тока используется шунт на R33. Реле K1 необходимо для защиты устройства от изменения полярности подключения к клеммам аккумулятора. Импульсные трансформаторы T1 и Т21 в готовом виде были так же взяты из компьютерного блока питания. Работает электрическая схема зарядного устройства следующим образом:

1. включаем зарядное устройство с отключённой батареей (клеммы зарядки откинуты)

2. выставляем переменным сопротивлением R31(на фото верхнее) напряжение заряда. Для свинцового 12В. аккумулятора оно не должно превышать 13,8 – 14,0 В.

3. При правильном подключении зарядных клемм слышим, как щёлкает реле, и на нижнем индикаторе видим значение тока заряда, которое выставляем нижним переменным сопротивлением (R5 по схеме).

4. Алгоритм заряда спроектирован таким образом, что устройство заряжает аккумулятор постоянным заданным током. По мере накопления ёмкости значение зарядного тока стремится к минимальному значению, а «дозаряд» происходит за счёт выставленного ранее напряжения.

Полностью посаженый свинцовый аккумулятор не включит реле, как и собственно саму зарядку. Поэтому важно предусмотреть принудительную кнопку подачи мгновенного напряжения от внутреннего источника питания зарядного устройства на управляющую обмотку реле К1. При этом следует помнить, что в момент нажатой кнопки защита от переполюсовки будет отключена, поэтому нужно перед принудительным пуском обратить особое внимание на правильность подключения клемм зарядного устройства к аккумулятору. Как вариант, возможен запуск зарядки от заряженного аккумулятора, а уж потом перебрасываем клеммы зарядки на требуемый посаженный аккумулятор. Разработчика схемы можно найти под ником Falconist на различных радиоэлектронных форумах.

Для реализации индикатора напряжения и тока была применена схема на pic-контроллере PIC16F690 и «супердоступных деталях», прошивку и описание работы которой можно найти в сети.

Данная электрическая схема зарядного устройства, конечно же, не претендует на звание «эталонной», но она в полной мере способна заменить дорогостоящие зарядные устройства промышленного производства, а по функциональности может даже значительно превзойти многие из них. В окончании стоит сказать, что последняя схема универсального зарядного устройства рассчитана главным образом на человека, подготовленного в радиоконструировании. Если же вы только начинаете, то лучше в мощном зарядном устройстве применить гораздо более простые схемы на обычном мощном трансформаторе, тиристоре и системе его управления на нескольких транзисторах. Пример электрической схемы такого зарядного устройства приведён на фото ниже.

Смотрите также схемы:

Самодельное зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля


зарядным устройством

АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Анализ схем зарядных устройств

Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.

Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.

Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод ферритовое кольцо.

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более простую, работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защиты


от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение. При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ


при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора.

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 – любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двухполярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется неинвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2. 1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Делитель для опорного напряжения собран на резисторах R7, R8 и напряжение на выводе 4 ОУ должно быть 4,5 В. Напряжение на выводе 3 А1.1, как Вы уже поняли, должно быть равно напряжению 4,5 в случае, когда напряжение на аккумуляторе достигнет величины 15,6 В для случая тока зарядки 0,3 А. Для больших токов, напряжение будет большим и его нужно подбирать экспериментально. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье сайта «Как заряжать аккумулятор».

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторах


без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора


автоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Рассчитать время заряда аккумулятора с помощью онлайн калькулятора, выбрать оптимальный режим зарядки автомобильного аккумулятора и ознакомиться с правилами его эксплуатации Вы можете посетив статью сайта «Как заряжать аккумулятор».


Евгений 17.03.2016

Здравствуйте!
Хотелось бы узнать, работоспособны ли варианты схем на базе Вашей упрощенной схемы, представленные на рисунке. Хотелось бы обойтись тем, что имеется под рукой, минимумом деталей, ввиду срочности сборки. И какое реле можно применить?
Резистор параллельно конденсаторам приткнул – боюсь что при отключении они могут сохранять заряд и «кусаться» от вилки?
Заранее благодарен за ответ.

Александр

Здравствуйте, Евгений!
Верхняя схема на рисунке будет работать нормально. Реле можно брать любое на 12 В, и током нагрузки на контакты 10 А, хорошо подойдет реле, применяемые в автомобилях.
Резистор можно поставить, чтоб вилка не «кусалась».
Нижняя схема тоже будет работать, но ток зарядки будет гулять в больших пределах, и уменьшаться по мере зарядки аккумулятора. В этой схеме контакты К1.1 лишние. Провод от предохранителя проходит напрямую к латру.

Алекс 09.01.2017

Доброго времени суток Александр Николаевич.
От всей души поздравляю вас и вашу семью с наступившим Новым годом и Рождеством!
Случайно наткнулся на ваш сайт, когда искал схему зарядного устройства. Схема порадовала отсутствием электролитов (только в фильтре питания). Но у меня возникли вопросы …
Пока задам один, по регулятору тока в первичной обмотке. Вы применили МБГЧ и написали, что можно применять любые.

Можно ли использовать К73-15 или К73-17? Не взорвутся ли? ))) Либо их китайские аналоги CBB Металлизировало пленочные конденсаторы 4,7 µF 475j 630 V показанные на снимке?
Спасибо за ответ.

Александр

Здравствуйте, Алекс!
Вас тоже поздравляю с наступившим Новым годом и Рождеством!
Конденсатор С1 в фильтре можно и не ставить, он просто способствует более быстрому заряду аккумулятора при том же токе заряда, так как сглаживает пульсации.
Использовать К73-15 или К73-17 и любые другие можно, главное, чтобы они были рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Китайские конденсаторы тоже подойдут.

Алексей 24.01.2018

Здравствуйте, Александр.
На фотографии ЗУ помещено в корпус блока питания, однако все надписи на лицевой панели соответствуют именно ЗУ. Значит Вы их делали сами. А каким образом это получилось?
Известный лазерно-утюжный способ что-то не очень эффективен…

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Нарисовал в программе Визио картинку, напечатал на лазерном принтере на цветной плотной бумаге и поместил под оргстекло толщиной 1 мм и закрепил по углам четырьмя винтами.

Алексей 08.01.2021

Добрый день, подскажите, почему отключение настроено на 15,6 вольта, т.е 2,6 вольта на каждую банку. Это не многовато?

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора через нескольких часов после окончания зарядки должно составлять 12,65 В. Но для того, чтобы при зарядке через аккумулятор пошел ток зарядки напряжение должно быть выше указанного, и чем больше нужен ток, тем больше должно быть напряжение зарядки. Это вытекает из Закона Ома: U=I×R.
Но внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от его технического состояния, типа, температуры. Поэтому, если нужна высокая точность, напряжение отключения нужно подбирать под конкретный аккумулятор. Указанное напряжение 15,6 В подобрано экспериментально при зарядке нескольких аккумуляторов током 8 А. Многократная зарядка автомобильных аккумуляторов в течение более десяти лет, находившихся в разном техническом состоянии и степени заряда, подтвердила правильность выбора.
В случае величины тока зарядки меньше, напряжение отключения тоже должно быть меньше.

Сергей 31.03.2021

День добрый!
Имеется два трансформатора от одинаковых ИБП PCM SMK-600A (по 360 Вт) с напряжениями на вторичной обмотке по 12,6 В. Имеет право на жизнь ЗУ по такой схеме?

Александр

Здравствуйте, Сергей!
Да, схема будет нормально работать, но заряжать током до 2 А. Указанная в маркировке мощность ИБП относится к отдаваемой мощности в режиме источника бесперебойного питания. Расчеты показали, для зарядки штатного аккумулятора ИБП емкостью 14,2 А·Ч нужен ток около 2 А.

Принципиальная электрическая схема зарядного устройства для автомобиля – Ремонт и обслуживание автомобилей

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторной батареи автомобиля и её обслуживание, является залогом долгой работы аккумулятора. А для этого иногда требуется производить полную зарядку аккумулятора, поэтому в этой статье под названием самодельные схемы для заряжания аккумуляторной батареи автомобиля мы рассмотрим самые распространенные схемы таких зарядных устройств, которые под силу изготовить радиолюбителям самостоятельно в домашних условиях.

Буквально пару слов повторюсь, потому как у нас на сайте уже достаточно статей о зарядке АКБ автомобиля, но, тем не менее, повторю формулу вычисления тока заряда для аккумулятора

I-0.1/Q

  1. где I – это ток заряда, который нам нужно найти измеряется в Амперах
  2. 0.1  – это число, выведенное опытным путем за года практики производства и заряда аккумуляторных батарей, так же зачастую вместо 0. 1 говорят заряжать 10% от мощности аккумулятора
  3. Q – Емкость аккумулятора, определенная производителем

Пример нужно найти сколько ампер выставить на заряднике для подзарядки 60 Амперного АКБ

I=0.1/60 = 6А или ищем 10% от числа 60 = 60А*10%/100=6А   по первой и второй формуле сила тока которую нужно выставить на зарядном устройстве при подключенном к нему 60 Амперном аккумуляторе равняется 6 Амперам, а напряжение выставляем больше 12 вольт в идеале 14-16 вольт.  На хендай санта фе например стоит АКБ 74Ампера высчитываем 10% от емкости и получаем 7.4 Ампера зарядного тока.

Время заряда аккумулятора Q/силу тока которую вы выставили на заряднике в нашем случае =  60/6 = 10часов, за 10 часов при 6Амперах и 14 вольтах ваш АКБ зарядится на 100%, но есть небольшие нюансы о которых лучше прочитать в этой статье на нашем сайте про АКБ.

Классическая схема самодельного зарядного

Вот обычная классическая схема, понижающий трансформатор, диодный мост, реостат, и предохранитель. Как рассчитать и правильно намотать трансформатор читайте тут

 

Вторая схема зарядного устройства для автомобиля своими руками с использованием сглаживающего конденсатора, а также он гасит избыточное напряжение, как правило, ставят несколько конденсаторов, которые своим реактивным сопротивлением собственно и убирают избыточное напряжение

Схема ниже уже предполагает регулировку силы тока от 1 до 15 ампер, а конденсаторы С1-С4 позволяют задавать напряжение зарядки

Вот ниже еще несколько схем самодельных зарядных устройств для АКБ автомобиля

Список радиоэлементов:

  • R1 = 4,7 кОм
  • R2 -10K подстроечный
  • T1 – BC547B
  • Реле – 12В, 400 Ом, SPDT
  • TR1 – напряжение вторичной обмотки 14. Вольт, ток 1/10 от емкости аккумулятора
  • Диодный мост – на ток, равный номинальному току трансформатора
  • Диоды D2 и D3 = 1N4007
  • C1 = 100uF/25V

Вот еще одна схема зарядника АКБ

Принцип работы: ток заряда регулируется транзистором VT3 в зависимости от напряжения АКБ, Резистор R3 ограничивает м зарядный ток,  лучше ставить мощный не менее 10 Вт.
При полном заряде аккумулятора  тока заряда снизится до нуля

Зарядное устройство для аккумулятора из подручных средств

Вот ещё одна схемка, которую я бы не рекомендовал, но это только мое личное мнение

В этой статье простые схемы зарядок для аккумулятора транспортного средства мы привели несколько наиболее распространенных схем для восстановления работоспособности аккумулятора. Если вы хорошо разбираетесь в схемотехнике и электронике для вас не составит труда собрать такие устройства. Посмотрите видео ниже как автовладельцы мастерят самодельные зарядки для АКБ.

https://youtu.be/0Eq9-XS88ZE

https://youtu.be/aBFyOmJqD5U

СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

   Применение надёжных зарядных устройств является одним из главных условий стабильной и продолжительной работы автоаккумулятора. Зарядное устройство Кедр заслужило доверие у большого количества пользователей. Простое в эксплуатации и многофункциональное, это недорогое автоматизированное ЗУ пользуется стабильным спросом у бывалых водителей и у новичков-автомобилистов.

   Характеристики зарядного устройства Кедр-Авто 4А

 – Номинальное напряжение питающей сети, В 220 

 – Частота сети, Гц 50 

 – Номинальное напряжение заряжаемой батареи, В 12 

 – Зарядный ток, А (макс.) 4 A 

 – Номинальная потребляемая мощность, Вт 85


Принципиальная электрическая схема АЗУ


 Печатная плата и подключение АЗУ

   Более подробно в можете прочитать в инструкции к нему:


   Если нет возможности купить его, можно без проблем собрать самому. Что я и сделал. Транзисторы применил импортные вс556b (pnp) и bc337-40 (npn) вместо кт315 и кт361. На фото заводская плата зарядного и моя самодельная.



Заводская плата автоматического зарядного


Самодельная сборка платы

   Собрал данное устройство, проверил – работает отлично, мне нравится. Это зарядное устройство имеет: 

 – режим автомат 

 – режим десульфат 

 – режим постоянного заряда (до полной емкости) 

 – защиту при неправильном подключении и коротком замыкании. 

 – при цикличном режиме после 45 секунд заряда следует 15 сек разряда.


   Будет полезным провести небольшое усовершенствование ЗУ. Полное отключение от сети 220В по окончании заряда, так сказать на “всякий пожарный”. Отключение ЗУ Кедр-М от сети при зажигании светодиода “конец зарядки” можно выполнить на симисторе или реле. Команду на включение/отключение можно взять с коллектора транзистора VT1, добавив еще один транзистор, включенный в ключевом режиме, и коммутировать им питание обмотки реле или ток через светодиод оптрона, управляющего симистором. Схему собрал и проверил: vovcanchin.

   Форум по АЗУ КЕДР-М

   Форум по обсуждению материала СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Электросхема пуско зарядного устройства

На чтение 15 мин. Просмотров 32 Обновлено

Для автомобилистов настоящей проблемой может стать севший аккумулятор. Также следует учитывать, что в зимнюю пору заводить машину довольно сложно. В связи с этим часто возникает потребность в использовании пуско-зарядного устройства. На сегодняшний день многие производители готовы предложить данный товар. По характеристикам зарядные устройства довольно сильно различаются. Однако сделать модель данного типа можно абсолютно самостоятельно. С этой целью необходимо ознакомиться с устройством прибора, а также узнать основные его конфигурации.

Схема обычного зарядного устройства

Простая схема пуско-зарядного устройства включает в себя пороговый трансформатор и серию резисторов. Катушка для приборов чаще всего используется на 20 В. Также следует отметить, что в моделях имеется демпфер. Предназначен он для резонансных колебаний. Расширители в зарядных устройствах чаще всего устанавливаются динамического типа. Транзисторные блоки используются самые разнообразные. Для подключения модели к аккумулятору применяются зажимы, которые по форме могут довольно сильно различаться.

Устройство на 6 В

Схема пуско-зарядного устройства данного типа трансформатор предполагает использовать пороговый. Однако в первую очередь следует сделать прочный корпус для модели. Изготовить его самостоятельно довольно просто. С этой целью листы стали важно подбирать толщиною около 2.3 мм. При этом основу необходимо дополнительно укрепить. Чтобы это сделать, многие специалисты рекомендуют при помощи сварочного аппарата соорудить основу. После этого укладывается трансформатор. Катушка при этом должна находиться рядом с ним. В данном случае демпфер лучше всего подбирать низкочастотный.

Выходное напряжение обязано находиться на уровне 5 В. Также следует отметить, что расширители на ПЗУ для автомобиля данного типа подходят только динамические. Конденсаторы используются полевые. Для их установки в первую очередь зачищаются все контакты. Непосредственно пайка элементов происходит при помощи паяльной лампы. В конце работы для аккумулятора подбираются соответствующие зажимы.

Как сделать зарядное на 10 В?

Сделать такое пуско-зарядное устройство своими руками довольно просто. В этом случае необходимо в первую очередь заняться корпусом модели. Некоторые делают ее из досок. Однако в данной ситуации многое зависит от габаритов трансформатора. Если рассматривать пороговые аналоги, то они весят много. Таким образом, основа у устройства должна быть прочной.

Также важно сделать модель транспортабельной. Для этого в верхней части необходимо зафиксировать ручки для переноса прибора. Трансформатор в данном случае лучше устанавливать по центру основы. После этого укладывается демпфер. Если рассматривать линейные резонансные аналоги, то минимум выходное напряжение они обязаны выдерживать на уровне 10 В. При этом векторная частота должна колебаться в районе 44 Гц.

Далее, чтобы собрать устройство данного типа, необходимо взять расширитель. Многие в данной ситуации отдают предпочтение безконденсаторным модификациям. Однако в этом случае нагрузка на транзисторы будет оказываться довольно большая. Фиксаторы на автономное пуско-зарядное устройство целесообразнее подбирать алюминиевого типа. Коррозии они практически не подвержены.

Модели на 12 В

Собрать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками можно при помощи электростатических конденсаторов. В наше время их достать довольно просто. Для данного устройства в корпусе необходимо сделать площадку. Перед установкой трансформатора на нее нужно уложить уплотнитель. Только после этого появится возможность заняться катушкой индуктивности.

Подбирается она чаще всего с первичной обмоткой. При этом конденсаторы для модели больше подходят открытого типа. Выходное напряжение они максимум способны выдерживать на уровне 20 В. Также следует отметить, что расширители в данном случае необходимо устанавливать в последнюю очередь. Перед этим важно закрепить демпфер. В некоторых ситуациях также используются регуляторы для контроля мощности.

В таком случае требуется хороший блок питания. Также следует отметить, что устанавливать его можно только со стабилитроном. Для того чтобы зафиксировать зажимы на устройстве, можно воспользоваться сварочным аппаратом. В конце работы останется только закрепить демпфер прибора. Устанавливается он, как правило, возле трансформатора. Как гласит инструкция, пуско-зарядное устройство перед запуском должно проверяться на заземление.

Однофазные модификации

Чтобы сделать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками, потребуется интегрированный трансформатор. В наше время эти модификации являются довольно востребованными среди мотоциклистов. В первую очередь при сборке прибора рекомендуют заранее заготовить весь необходимый инструмент. В частности, для самостоятельного изготовления подбираются качественный сварочный аппарат и паяльная лампа вместе с набором ключей. На пуско-зарядное устройство 12-24В корпус делается из листов металла толщиной не менее 1.4 мм.

При этом скрутить их можно просто при помощи винтов. После этого важно простелить резиновый уплотнитель на дно корпуса. Далее появится возможность непосредственно установить трансформатор. Для его фиксации многие специалисты рекомендуют делать специальную вставку. Представляет она собой П-образной формы упор. Для этого необходимо взять доски шириной около 3.5 см. Чтобы правильно их скрепить, нужно в первую очередь провести замеры корпуса. Следующим шагом на пуско-зарядное устройство 12-24В устанавливается демпфер.

В данном случае его можно использовать резонансного типа. Выходное напряжение указанный компонент обязан выдерживать на уровне 20 В. Также следует отметить, что конденсаторы для модели покупают только открытого типа. Минимум частоту они способны поддерживать на отметке в 45 Гц. В конце работы останется лишь зафиксировать блок питания и припаять провода для фиксации на аккумуляторе.

Двухфазные устройства

Чтобы собрать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками, потребуется использовать мощный трансформатор. При этом катушка его максимум выходное напряжение обязана выдерживать на уровне 20 В. Демпферы для устройства подходят самые разнообразные. В данном случае многое зависит от типа конденсаторов. Некоторые специалисты в этой ситуации отдают предпочтение открытым модификациям. Прослужить они способны довольно много.

Резисторы для прибора подходят только интегральные. Найти их в магазине просто, однако стоят они немало. Далее, чтобы собрать устройство, потребуется использовать мощный расширитель. Модификации динамического типа в данном случае не подходят. Индукционные модели считаются более стабильными. Для того чтобы зафиксировать зажимы, необходимо использовать кабель диаметром около 0.4 мм.

Трехфазные модели

Схемы зарядных устройств автомобильных аккумуляторов данного типа предполагают применение мощных транзисторных блоков. Для того чтобы их установить, необходимо в первую очередь заготовить для них площадку. При этом корпус можно соорудить открытого типа без верха. В данном случае транспортировать автомобильное пуско-зарядное устройство можно на колесиках. Транзисторы в этой ситуации подбираются сетевого типа. Минимум выходное напряжение они способы выдерживать около 15 В.

Параметр частоты у данных элементов в среднем не превышает 40 Гц. Трансформатор для модели подбирается стандартно порогового типа. При этом катушка должна быть рассчитана на низкие частоты. Демпфер на автомобильное пуско-зарядное устройство данного типа подбирается резонансный. Устанавливать его необходимо только на уплотнитель. Некоторые специалисты дополнительно для трехфазных модификаций инсталлируют системы индикации. Необходимы они для того, чтобы смотреть на панели за уровнем выходного напряжения.

Применение импульсного трансформатора РР20

Схемы устройств включают в себя трансформаторы серии РР20, а также демпферы резонансного типа. Конденсаторы для указанной модели подходят только электростатического типа. Начинать сборку устройства необходимо со сварки основы. Для этого листы металла заготавливаются с толщиною около 2.2 мм. Катушки с первичной обмоткой в данном случае используются довольно часто.

При этом системы индикации подходят самые разнообразные. В целом вышеуказанный трансформатор выходное напряжение способен выдерживать на уровне 15 В. Стабилитроны используются только магнитные. В качестве фиксаторов могут успешно применяться алюминиевые зажимы. Проводимость у них довольно хорошая, однако по форме они различаются. В данном случае лучше отдавать предпочтение малогабаритным модификациям.

Использование трансформаторов РР22

Трансформаторы типа РР22 на сегодняшний день встречаются очень часто. Катушки в данном случае используются с медной обмоткой. Плотность у них довольно высокая, и прослужить они способны долго. Однако недостатки у таких устройств все же имеются. В первую очередь следует отметить, что модели с указанным трансформатором страдают от повышенного выходного напряжения. Таким образом, резкие скачки в сети могут привести к полному перегреву конденсаторов.

Также из строя часто выходят резисторы. Если в устройстве установлена система индикации, то от перенапряжения диоды сгорают. Устанавливать трансформаторы на модели необходимо только с уплотнителями. При этом тумблер для них подходит серии П2. В свою очередь, индикаторы часто используются класса ИН3.

Представляю Вашему вниманию мощное пуско-зарядное устройство для заряда автомобильных аккумуляторных батарей напряжением 12 и 24 вольт, а так же запуска двигателей легковых и грузовых автомобилей с соответственными напряжениями.

Его электрическая принципиальная схема:

Источником питания для пуско-зарядного устройства служит 220 вольт промышленной частоты. Мощность, потребляемая от источника может составлять от десятков ватт в режиме заряда (когда аккумуляторы почти заряжены и имеют напряжение 13.8 – 14.4 вольта или 27.6 – 28.8 вольта для пары, соединённой последовательно) до нескольких киловатт в режиме запуска стартера двигателя авто.

На вводе устройства стоит двухполюсный автоматический выключатель на ток Іном=25 А. Использование именно двухполюсного обусловлено надежностью отключения как фазы так и ноля, так как при подключении через стандартную евровилку (с заземляющим контактом) нет уверенности что однополюсный автоматический выключатель выключит именно фазу и тем самым произойдет обесточивание всего прибора в целом. Данный автоматический выключатель (в моем варианте) установлен в стандартном боксе для установки в стену. Частое включение питания этим выключателем не имеет смысла, а посему и не ставил его на передней (лицевой) панели.

И в режиме «Пуск» и в режиме «Заряд» силовой трансформатор включается одним и тем же магнитным пускателем КМ1, у которого напряжение катушки составляет 220 вольт, а ток, коммутируемый контактами порядка 20-25 ампер.

Самая главная часть пуско-зарядного устройства – силовой трансформатор. Моточных данных силового трансформатора давать не буду, так как не думаю что все бросятся копировать один в один, скажу лишь на что следует, на мой взгляд, обратить внимание. Как уже заметили из схемы – трансформатор имеет вторичную обмотку с ответвлением от средины. Здесь, при расчетах, а потом и на практике необходимо установить напряжение на выходе устройства (зажимах на аккумуляторах – проще крокодилах), учитывая и падение напряжения на диодах (в моем варианте Д161-250) в рамках 13.8-14.4 вольта для режима 12 вольт и 27.6-28.8 для 24 вольтового режима, при токе нагрузки до 30 ампер. Крокодилы использовал от массы сварочного аппарата, соответсвенно плюсовую покрасил в красный цвет.

Режим 12/24 вольта устанавливается контакторами КМ2, КМ3, силовые контакты которых, рассчитанные на 80 ампер, соединены параллельно, что в сумме дает 240 ампер.

В цепи по стороне 12/24 вольта установлен шунт, а в разрыв цепи амперметра – контакты магнитного пускателя режима « Заряд ». Данный амперметр должен измерять ток заряда. Граница шкалы в моем варианте составляют 0…30 А. Цепь замыкается в режиме заряда.

Отдельно хотелось бы поговорить о режиме « Заряд ». Как Вы уже заметили здесь нет схемы управления тока заряда, а он, можно сказать, идет максимальный. Ошибка? Думаю нет. давайте обратимся к электрооборудованию среднестатистического автомобиля. Так вот, там реле регулятор регулирует не ток заряда, а. вгоняет генератор в параметры бортовой сети автомобили, те же 13.8-14.4 вольта, соответственно, если Вы правильно намотаете трансформатор, с учётом падения напряжения на силовых диодах, то уподобите данную схему генератору автомобиля, и, по мере заряда аккумулятора, ток будет только падать.

И, не забывайте, в диодном мосте необходимо учитывать что два диода работают последовательно, то есть падение напряжение необходимо умножить на два.

Из недостатков данной схемы могу выделить лишь зависимость напряжения сети к току заряда. Так как мой вариант будет использоваться на СТО, где мало изменяется напряжение сети и основная его задача запуск грузовых автомобилей с напряжением 24 вольта, то не вижу необходимости в усложнении конструкции. Но решением проблемы может служить установке автотрансформатора, через свободные контакты магнитного пускателя КМ4, параллельно КМ1. С уважением, AZhila.

Запуск двигателя автомобиля с изношенным аккумулятором в зимнее время требует много времени. Плотность электролита после длительного хранения значительно уменьшается, возникновение крупнокристаллической сульфатации повышает внутреннее сопротивление аккумулятора, снижая его стартовый ток. Вдобавок, зимой увеличивается вязкость машинного масла, что требует от источника пускового тока большей стартовой мощности.
Выходов из этого положения несколько:
– подогреть масло в картере;
– “прикурить” от другой машины с хорошим аккумулятором;
– завести “с толкача’;
– ждать потепления.
– использовать пусковое зарядное устройство (ПЗУ).
Последний вариант наиболее предпочтителен при хранении автомобиля на платной стоянке или в гараже, где есть подводка сети Кроме того. ПЗУ позволит не только запустить автомобиль, но и ускоренно восстановить и зарядить не один аккумулятор.
В большинстве промышленных ПЗУ стартовый аккумулятор подзаряжается от блока питания небольшой мощности (номинальный ток— 3. 5 А), которого недостаточно для прямого отбора тока стартером автомобиля Хотя емкость внутренних стартерных аккумуляторов ПЗУ очень велика (до 240 Ач), после нескольких пусков они все равно “садятся”, а ускоренно восстановить их заряд невозможно. Масса такого блока превышает 200 кг, так что подкатить его к машине нелегко и вдвоем.
Пусковое зарядно-восстановительное устройство (ПЗВУ), предложенное лабораторией “Автоматики и телемеханики” иркутского Центра технического творчества молодежи, отличается от заводского прототипа небольшой массой и автоматически поддерживает рабочее состояние аккумулятора, независимо от времени хранения и времени использования. Даже при отсутствии внутреннего аккумулятора ПЗВУ способно кратковременно отдавать пусковой ток до 100 А. Режим регенерации представляет собой чередование равных по времени им-
пульсов тока и пауз, что ускоряет восстановление пластин и снижает температуру электролита со снижением выброса сероводорода и кислорода в атмосферу.

Схема пускового зарядного устройства (рис.1) состоит из симисторного регулятора напряжения (VS1). силового трансформатора (T1), выпрямителя на мощных диодах (VD3, VD4) и стартерного аккумулятора (GB1). Ток буферной подзарядки устанавливается регулятором тока на симисторе VS1, ток которого в зависимости от емкости аккумуляторов выставляется переменным резистором R2 Входные и выходные цепи устройства содержат конденсаторы срильтра. снижающие уровень помех при работе симисторного регулятора. Симистор VS1 позволяет регулировать зарядный ток при изменении напряжения на первичной обмотке трансформатора от 180 до 220 В Более глубокое регулирование приводит к повышению уровня помех.
Узел включения симистора состоит из RC-цели R1-R2-C3. динистора VD2 и диодного моста VD1 От постоянной времени RC-цепи зависит момент открывания динистора (относительно начала полупериода сетевого напряжения), включенного в диагональ моста через ограничительный резистор R4 Мост позволяет синхронизировать включение симистора в обоих полупериодах сетевого напряжения. В режиме “Регенерация” используется один полупериод сетевого напряжения, что позволяет проводить очистку пластин nаккумулятора от возникшей кристаллизации. Конденсаторы С1. С2 снижают уровень помех от симистора в сети до допустимых пределов.
Силовой трансформатор Т1 применен от цветного телевизора ‘Рубин” (с медными обмотками). Допустимо применение трансформатора и с алюминиевыми обмотками (типа ТСА-270). Выводы обмоток совладают в обоих вариантах Перед перемоткой вторичных обмоток (первичные остаются без изменений) каркасы отделяются от железа, все вторичные обмотки (до фольги экранов) снимаются, и на освободившееся место плотно наматываются медным проводом сечением 1.8 . 2.0 мм2 в один слой (до заполнения) вторичные обмотки.
При этом напряжение одной обмотки получается 15. 17 В. Соединив две обмотки в последовательную цепь, можно получить в два раза большее напряжение. Общая точка обмоток подключается к шине “-” аккумуляторов, выводы (6. 8) — к переключателю режимов SA4 и к диоду VD4.
Для контроля зарядного и пускового тока в цепи “+” шины установлен шунт RS1 с прибором РА1, рассчитанным на максимальный ток 100 А. Светодиоды индикации HL1 и HL2 указывают на наличие напряжения в первичной и вторичной цепях. Сетевой выключатель SA1 рассчитан на ток 10 А. Переключатель сетевого напряжения SA2 (типа ТЗ или П1Т) позволяет задать максимальное напряжение на трансформаторе в соответствии с напряжением сети. Внутренний аккумулятор устройства GB1 подключен к “+” шине через съемную перемычку Е1. Для 3.. 5 одновременных запусков достаточно аккумулятора 6СТ45 или 6СТ50. Резисторы в ПЗВУ — типа МЛТ или СП. конденсаторы С1. С2 — КБГ-МП (с тремя выводами), СЗ — МБГО. С4 — К50-12, К50-6. Диоды Д160 (без радиаторов) можно заменить на любые с допустимым током не меньше 50 А, симистор — типа ТС.
Соединения вторичных цепей необходимо выполнить медной шиной сечением не менее 16 мм2, первичных — многожильным проводом сечением 2 мм2. Подключение ПЗВУ к аккумулятору автомобиля выполняется мощными зажимами “Крокодил” (на рабочий ток до 200 А). Для подключения к сети используется трехжильный кабель в холодостойкой виниловой изоляции на ток до 10 А. В устройстве обязательно наличие клеммы заземления.
Устройство собирается в корпусе размерами 360x220x260 мм (рис.2), стартовый аккумулятор устанавливается рядом. Все радиодетали, кроме установленных на лицевой панели, крепятся на текстолитовой пластине толщиной 2 мм.

При наладке к собранному устройству подключается (в правильной полярности!) внутренний аккумулятор GB1, и проверяется регулировка зарядного тока резистором R2. Далее контролируется зарядный ток в режиме заряда, пуска и регенерации. Если он не превышает 10. 12 А. то ПЗВУ — в норме
При подключении устройства к аккумулятору автомобиля ток сначала должен возрасти в 2. 3 раза, а через 10. 30 мин снизиться до исходного значения (за счет предварительной подзарядки аккумуляторов) Тогда переключатель SA3 переводится в режим “Пуск”, и заводится двигатель автомобиля. Если завести не удалось, проводится дополнительная подзарядка в течение того же времени, и попытка повторяется. После заводки зажимы снимаются с аккумулятора и закрепляются на изолированной стойке для устранения случайного замыкания. Внутренний аккумулятор переключателем SA4 переводится в режим регенерации с током в пределах 0.02С (С — емкость аккумулятора GB1).

Литература
1. В.Коновалов, А.Разгильдеев. Восстановление аккумуляторов. — Радиомир. 2005. №3. С 7.
2. В.Коновалов. Измерение RH АБ. — Радиомир, 2004. №8. С.14.
3. В.Коновалов. Зарядно-восстановительное устройство для Ni-Cd аккумуляторов. — Радио, 2006. №3, С53.

КАК СДЕЛАТЬ – Простая схема зарядного устройства

     Десульфатацию автомобильных аккумуляторов, а также зарядно-восстановительную тренировку автомобильных аккумуляторов можно производить при помощи простого зарядно-восстановительного устройства, которое восстанавливает засульфатированные аккумуляторы «асиметричным» током.

 

     Кроме методики десульфатации аккумулятора в ручном режиме при помощи простейшего зарядного устройства, как описано в Десульфатация аккумулятора, известен еще один способ тренировки авотомобильного аккумулятора «асиметричным» током, когда в один полупериод аккумулятор заряжается, а следующий разряжается токами 10:1. Такой метод тренировки хорошо зарекомендовал себя не только при десульфатации аккумулятора, но и для профилактики исправных. Картинкаа кликабельна.

     Устройство обеспечивает возможность ускоренного заряда током до 10А, но рекомендуется зарядный ток 5А  и соответственно ток разряда 0.5А.

     Трансформатор можно взять любой, мощностью не менее 200Вт и выходным напряжением 22-25В. Например, можно использовать телевизионный трансформатор ТС-200. Сразу после трансформатора включено реле типаРПУ-0 с напряжением на обмотке 24В или любое другое. Если использовать реле на меньшее напряжения, то потребуется подобрать и последовательно с обмоткой реле включить добавочный резистор. Реле своими контактами подключает зарядно-восстановительное устройство к аккумулятору и предохряняет аккумулятор от разряда в случае пропадания напряжения в электросети.

    Заряд аккумулятора происходит во время одного полупериода через диоды VD1 , VD2. Во время второго полупериода, когда диоды закрыты, аккумулятор разряжается через резистор R4. Ток разряда составляет 0.5А.

    Зарядный ток устанавливается пременным резистором R2 и контролируется по амперметру. Учитывая, что в полупериод заряда часть тока заряда (10%) протекает через разрядный резистор, то показания амперметра необходимо устанавливать 1.8А – амперметр показывает усредненное значение тока, а заряд производится в течение половины периода.

Немного об используемых деталях:

Трансформатор на напряжение 22-25В, можно телевизионный ТС-200.

Реле в принципе любое с напряжением обмотки 24В. Важно, чтобы контакты реле выдерживали ток не менее 10А. При использовании реле с обмоткой на 12В, его включаем через ограничивающее сопротивление.

Измерительный амперметр типа М42100 или любой на ток 3-5А

R2 может бітьот 3.3 до 15Ком.

Стабилитроны любые на напряжение от 7.5 до 12В.

Транзистор КТ827 модно заменить на КТ825, но при этом необходимо заменить полярность элементов, как показано на втором варианте схемы. Какртинка кликабельна.

     Транзистор должен быть установлен на радиатор площадью не менее 200кв.см. В качестве радиатора можно использовать металлическую стенку корпуса.

      В отличие от схемы полного автомата, описанной в  Десульфатация аккуумулятора схема ,   эта схема отличается простотой и достаточно высокой эффективностью. Ее можно собрать из любых подручных радиоэлементов. При этом требуется соблюсти необходимые напряжения и токи.

Возможно, вас заинтересуют статья Как построить гараж недорого и сопутствующие.

 

Читайте также:

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Зарядное устройство для шуруповерта Bosch схема

В настоящий момент на рынке представлено огромное количество моделей аккумуляторных шуруповёртов Bosch и, соответственно, зарядных устройств к ним.

Зарядники отличаются следующими параметрами:

  • Напряжение питания (возможны варианты с фиксированным напряжением 3.6, 7.2, 10.8, 12, 14.4, 18, 24, 36 вольт или варианты с настраиваемыми/выбираемыми выходными параметрами напряжения).
  • Тип подключаемых аккумуляторов (это могут быть литий-ионные, никель-металлогидридные или никель-кадмиевые элементы).
  • Время заряда и мощность (так, зарядное устройство может оснащаться технологией быстрой накачки энергии).
  • Подключаемый разъём (за несколько поколений шуруповёртов накопилось большое число разных форматов подключений).
  • Тип использования устройства (как правило зависит от типа шуруповёрта – бытовой он или профессиональный, первый тип устройств рассчитан на редкое использование и большое время заряда, второй – на ускоренный заряд и регулярное использование).

Классическое зарядное устройство – это вторичный источник напряжения (трансформатор) и дополнительные схемы, например: фильтрации, выпрямления, защиты, накачки и т.п.

То есть, для зарядки любой батареи будет достаточно трансформатора и диодного моста, как на схеме ниже.

Рис. 1. Схема зарядного устройства

 

Принцип работы такой:

1.трансформатор понижает сетевое напряжение до требуемого уровня;

2.диодный пост преобразует синусоидальные колебания тока на выходе трансформатора в прямоугольные импульсы;

3.простейший фильтр из конденсатора сглаживает переходы между импульсами с диодного моста.

На самом деле всё очень просто. Но в оригинальных схемах производителей зарядных устройств вводятся дополнительные узлы и блоки. В некоторых случаях, для уменьшения габаритов зарядки могут внедряться импульсные блоки питания.

Не самый последний показатель работы схемы блока питания – его мощность. Она зависит в первую очередь от параметров преобразователя (трансформатора или импульсного блока питания). Чем выше мощность, тем быстрее и эффективнее будет заряжаться аккумуляторная батарея. Мощность аккумуляторов определяется их напряжением, умноженным на ёмкость (измеряется в ампер-часах).

 

Схемы оригинальных ЗУ Bosh

Ничего нового производитель здесь не изобретёт. Технологии зарядки химических источников тока давно известны и обкатаны. Всё что нужно – уточнить номинал деталей и используемые технические решения.

Ниже рассмотрим несколько вариантов схем для зарядных устройств, которые уже детально изучены опытными пользователями.

 

Bosch AL1814

Внешний вид зарядки.

Рис. 2. Внешний вид зарядки

 

Схема принципиальная.

Рис. 3. Принципиальная схема зарядного устройства

 

При поиске неисправностей в первую очередь стоит проверить мосфет, далее резисторы и конденсаторы. Проверять элементы нужно с выпаиванием контактов, так измерения номинала будут соответствовать действительности.

Замену неисправных элементов стоит производить на точно такие же модели, но рабочие, в крайнем случае – на прямые аналоги.

 

Bosch AL 1115

Внешний вид устройства.

Рис. 4. Внешний вид устройства

 

Схема принципиальная электрическая.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема

 

Эта зарядка используется только для литий-ионных АКБ. Работает она на базе импульсного БП.

 

Bosch AL 2425 DV

Внешний вид прибора.

Рис. 6. Внешний вид прибора

 

Принципиальная схема находится здесь.

 

Несколько слов о самостоятельном ремонте

На самом деле, зарядки Bosch ничем не отличаются от устройств конкурентов и достаточно просто устроены. Для ремонта нужно:

  • понимать немного в схемотехнике,
  • уметь определять номинал и тип элемента по обозначениям на корпусе (часто они интернациональны),
  • уметь проверять работоспособность отдельного элемента схемы (он выпаивается полностью или частично, например, если у элемента 2 контакта, то достаточно отпаять только одну ножку).
  • иметь необходимый набор инструментов и измерительных приборов.

Полезные советы:

  • Часто на плате имеются контрольные точки, типовые значения для сравнения указаны рядом с контактом (чтобы не выпаивать все детали без разбора можно отсечь лишние цепи с помощью контрольных точек).
  • После разборки сразу произведите детальный осмотр схемы и элементов. Часто пострадавшие детали можно определить визуально (они потемнели, имеют трещины на корпусе, вздулись и т.п.).
  • Наиболее уязвимыми элементами можно назвать транзисторы и микросхемы. Полупроводники чаще всего выходят из строя в сравнении с другими элементами схем (статистика не в их пользу).
  • Для дешёвых зарядок принципиальных схем не найти, потому что их нет даже в сервисных мастерских. Производителю проще полностью заменить устройство, чем ремонтировать его силами специалистов. Но схему можно составить самостоятельно. Делать это нужно очень скрупулёзно, так как при большом количестве связей ошибок не избежать.
  • Даже при наличии принципиальной схемы ремонт зарядок не сильно упрощается. Нужно знать расположение контрольных точек и стандартные для них значения измерений.

 

Вместо выводов

На самом деле для восстановления зарядных устройств принципиальные схемы не нужны. Достаточно последовательно проверить все ключевые элементы на номинал, ведь в схеме их часто не больше 10-20 шт.

Автор: RadioRadar

Схема подключения USB

– Распиновка Micro USB, 7+ Изображения

Если вы ищете схему подключения USB, вы попали в нужное место. Схема подключения включает любую комбинацию различных типов разъемов USB. Самым распространенным является « USB micro-B » до стандартного « USB-A », который обычно используется в мобильных зарядных устройствах.

Схема подключения USB пригодится, когда порт или разъем USB неисправны или полностью вышли из строя, а также для инженеров и любителей, которые хотят изучить электронику на практике.

Эта неисправность возникает из-за чрезмерного использования кабеля USB (здесь чрезмерное использование означает многократное использование провода или соединительного порта в течение короткого времени). Неправильное использование, например, защищенных приложений, неправильная установка в порт, т.е. без проверки ориентации порта.

Другой способ – изгиб провода более на 90 градусов , что приводит к повреждению медных проводов в жгуте из-за его слабой хрупкости. Медь обладает одними из лучших свойств пластичности и пластичности.И поэтому медь широко используется в качестве проводника в проводе, даже имея это свойство, медный провод подвергается деградации.

Перед подключением USB необходимо знать распиновку USB. Ниже приведен рисунок, на котором показана схема подключения разъемов USB micro-B и USB-A.

Распиновка USB типа A, распиновка micro USB вместе со схемой подключения USB:

Этот кабель чаще всего используется в мобильных зарядных устройствах для зарядки мобильных телефонов и в качестве кабеля USB для передачи данных для подключения мобильных устройств для передачи файлов и изображения между персональными компьютерами и телефонами.

Описание : Проводка USB проста, но не так проста, потому что при изменении системы отсчета распиновка выглядит измененной. Обратите внимание на приведенную выше распиновку: передняя часть отличается от задней части и, следовательно, требует проверки возможности подключения обоих концов с помощью цифрового мультиметра (приведенная выше распиновка микро-USB упростила вам задачу).

Таблица распиновки контактов USB-A и USB-B:

No контакта.
Название Код провода Описание
1 VCC Красный / Оранжевый + 5 В (питание постоянного тока)
2 D- Белый / Gold Data- (данные от устройства к хосту)
3 D + Зеленый Data + (данные от хоста к устройству)
4 GND Черный / Размытый 0 В (заземление постоянного тока)

Таблица, в которой кратко указаны номера контактов и их номенклатура, а также их функция.

  • Контакт № 1 , показывающий источник питания ( + VDD ), через этот контакт питание подается на устройство или любое оборудование, которое также является индикатором сигнала подтверждения, означает «устройство подключено».
  • Согласно стандарту USB источник питания + 5V . (Но учтите, что мощность источника питания различается для разных версий USB)
  • Принимая во внимание, что « pin no. 2 »( -D ) используется в качестве вывода дифференциальных данных, аналогично« контакт №.3 ”( + D ) также используется в качестве вывода дифференциальных данных.
  • Работа вывода дифференциальных данных заключается в отправке и приеме данных в определенном формате, называемом протоколом USB.
  • № пин. 4 используется как земля. Цветовой код провода, используемого в USB-кабеле: красный, белый, зеленый, серый, черный для контактов с номерами 1, 2, 3, 4 и 5.
  • Обратите внимание на типа A и типа B имеют Схема распиновки такая же после расстановки по схожести форм.

Распиновка USB и его разъем:

Имеются гнездовых разъемов для каждого из штекерных разъемов , которые на практике имеют такое же расположение выводов, что и штекерный разъем. На этом изображении показаны наиболее распространенные типы разъемов.

Таблица выводов mini и micro USB типа b и типа a:

No контакта.
(см. Распиновку
рисунок)
Название Код провода Описание
1 VCC Красный + 5 В (шина питания постоянного тока)
2 D- Белый Data- (от устройства к хосту)
3 D + Зеленый Data + (от хоста к устройству)
4 ID N / A (темно-синий
/ черный) *
OTG-ID (обычно
не подключен,
в таком случае, то
заземлен /
в соответствии с требованиями
устройства)
5 GND Черный 0 В (заземление постоянного тока)
  • Распиновка для micro USB типа B очень похожа на USB типа A, за исключением двух последних контактов 4 и 5 .То же самое для micro USB типа a и micro USB типа b.
  • контакт № 1 + 5V действует как источник для устройства или как источник от устройства.
  • Контакт № 2 и контакт № 3 – это линии передачи данных (также называемые линиями дифференциальных данных, поскольку их применение зависит от требований).
  • № штыря . 4 ( ID ) используется для идентификации устройства , особенно в современных устройствах для соединений OTG, например.Разъем OTG для смартфона для подключения USB-накопителя напрямую к мобильному телефону.
  • И последний пин № 5 – это соединение для сигнала заземления , который является контактом № . 4 USB-A типа через провод.

Как легко найти схему подключения USB?

Step1: Прежде всего выясните тип USB-разъема, используемого в кабеле.

Step2: После определения типа разъема USB, используемого на обоих концах, запишите схему расположения выводов этого конкретного типа USB.

Step3 : Запишите на странице весь цвет кабеля и место его подключения к фактическому разъему USB. (приблизительный эскиз схемы подойдет)

Шаг 4: Теперь подключите контакт разъема и провода из связки, собранные в соответствии с цветовым кодом и распиновкой этого конкретного USB-разъема на странице, используя ручку, и ваша электрическая схема USB готова.

Список стандартных разъемов USB, имеющихся в продаже на рынке, которые можно купить:

1) вилка USB A к вилке USB B.
2) USB-штекер на USB-гнездо B.
3) штекер USB A к штекеру mini USB B.
4) штекер USB A – штекер micro USB B.
5) USB-штекер – USB-штекер.

Распиновка Micro USB и USB-C:

  • Разъем micro USB чаще всего используется для зарядки мобильных телефонов и различных других портативных устройств, таких как Bluetooth-гарнитура, Bluetooth-динамик, мини-дроны, аккумуляторы.
  • Некоторые производители устройств используют свой собственный стандарт , не подключающий к штырьку данных , так как кабель предназначен только для зарядки , когда требуется только шина питания / провод для снижения стоимости производства.

Вы наверняка задумывались над вопросом , почему большинство устройств используют micro USB?

Большинство устройств используют micro USB из-за того, что по форме и размеру он компактен, чем все его предшественники. И после этого никакой другой тип USB не сможет заменить его, кроме USB-C ©.

USB-C – это более сложный micro USB-a, чем micro USB-b. Micro USB-C просто называется USB-C.

Изображение и распиновка USB C следующие:

Pin Имя Pin Имя Описание
A1 GND B12 GND Заземление постоянного тока (+ 0 В)
A2 TX1 + B11 TX2 + Сверхскоростная передача данных + (от хоста к устройству)
A3 TX1- B10 TX2- Сверхскоростная передача данных (от устройства к хосту)
A4 VDD B9 VDD Питание постоянного тока (+ 5 В)
A5 CC1 B8 CC2 Мощность линия связи доставки
A6 D + B7 D + скорость передачи данных- (от хоста к устройству)
A7 D- B6 D- скорость передачи данных (от устройства к хосту)
A8 SBU1 B5 SBU2 вторичная шина
A9 VDD B4 VDD Питание постоянного тока (+5 В)
A10 RX2- B3 RX1- Суперскоростной прием данных (от устройства к хосту)
A11 RX2 + B2 RX1 + Суперскоростной прием данных + (от хоста к устройству)
A12 GND B1 GND Заземление постоянного тока (+0 В)

Вы можете увидеть заметную разницу между USB C и микро-USB.Как видите, USB C можно вставлять в любой ориентации. Напротив, микро-USB ориентирован по направлению, и мы должны уделять особое внимание, вставляя его в устройство.

USB C имеет преимущество ориентации, с другой стороны, он имеет недостаток кольцевой сложности на уровне проектирования для программиста и инженеров.

Помимо этого, micro USB поставляется в трех вариантах (они имеют принципиально одинаковую распиновку micro USB), как показано на рисунке.

Изображение и распиновка USB b super speed следующие:

Pin no.
Название Код провода Описание
1 VDD Красный + 5 В (источник питания постоянного тока)
2 D- Белый D- ( вывод данных дифференциала)
отрицательные данные
3 D + Зеленый D + (вывод данных дифференциала)
положительные данные
4 ID N / C (темно-синий
/ черный)
Идентификация OTG
контакт (обычно
не подключен /
заземлен)
5 GND Черный 0 В (сигнальное заземление)
6 SSTx- Синий Сверхскоростная передача –
7 SSTx + Желтый Сверхскоростная передача +
8 GND N / C (нестандартная цветовая схема
n /
темно-синий /
черный)
Заземление
9 SSRx- Фиолетовый Superspeed receive-
10 SSRx + Orange Superspeed receive +

The Распиновка USB b superspeed представляет собой комбинацию USB b и 5 вспомогательных контактов , которые преимущественно используются в высокоскоростных внешних жестких дисках .Раздел описания в приведенной выше таблице не требует пояснений.

Эти варианты, наряду со схемой подключения USB, были выбраны usb.org, который является «организацией по стандартизации USB», которая поддерживает стандарты USB и импровизирует технологию USB и ее приложения.

i) micro a (USB 1.1–2): ранее использовался в мобильных устройствах, теперь снят с производства.
ii) micro b (USB 1.1–2): все современные мобильные / портативные / настольные ПК.
iii) micro b (USB 3.0): внешний жесткий диск / новейший смартфон / ноутбуки.

Важные моменты, которые следует учитывать при подключении кабелей USB:

  • Убедитесь, что у USB-кабеля более 4 проводов, тогда 5-й должен быть оголенным / открытым проводом. Этот открытый провод обычно окружен четырьмя основными проводами со стороны. Такое расположение называется , экранирование .
  • Для предотвращения внешнего шума необходимо экранирование. Наиболее распространенной практикой является экранирование заземления хостом и внешним устройством.
  • Экранирования обычно избегают в недорогих USB-кабелях низкого качества, что не в пользу USB-шнуров хорошего качества. Это очень важно для защиты данных. Также во избежание потери данных и сбоев оборудования.

Цветовой код USB:

Мало кто знает, что у USB-разъема есть цветовой код. Этот цветовой код присваивается USB на основе стандартов, определенных организацией. Цвета белый, черный, синий, красный / желтый.

a) Белый : Он был представлен в 1996 году (сейчас устарел). Он имеет очень низкую скорость. Его версия – USB 1.XX.

b) Черный : На рынке с 2000 года. Версия USB 2.XX. Его скорость до 480 Мбит / с.

c) Синий : Он опубликован под версией USB 3.XX в 2008 году. Его максимальная скорость составляет 5 Гбит / с.

d) Красный / желтый : Он очень похож на USB3.XX с обновленной функцией «сна и зарядки».Это означает, что ваше устройство с этой функцией не прекратит подачу питания, даже если хост-устройство выключено. Это очень удобно для зарядки мобильного телефона.

Схема зарядного устройства для сотового телефона

Мобильные телефоны обычно заряжаются от источника постоянного тока с регулируемым напряжением 5 В , поэтому в основном мы собираемся создать источник постоянного тока с регулируемым напряжением 5 В от 220 переменного тока. Этот источник постоянного тока может использоваться для зарядки мобильных устройств, а также в качестве источника питания для цифровых схем, макетных схем, микросхем, микроконтроллеров и т. Д.

Вы также можете построить 6 В постоянного тока, 9 В, 12 В, 15 В и т. Д., Используя соответствующий трансформатор, конденсатор и регулятор напряжения. Основная концепция остается прежней, вам просто нужно установить радиатор для более высокого напряжения и тока.

Эта схема в основном состоит из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и микросхемы стабилизатора напряжения 5 В (7805). Мы можем разделить эту схему на четыре части: (1) понижающее напряжение переменного тока (2) выпрямление (3) фильтрация (4) регулирование напряжения.

1. Понижающее напряжение переменного тока

Поскольку мы преобразуем 220 В переменного тока в 5 В постоянного тока, сначала нам понадобится понижающий трансформатор для снижения такого высокого напряжения. Здесь мы использовали понижающий трансформатор 9-0-9 1А, который преобразует 220В переменного тока в 9В переменного тока. В трансформаторе есть первичная и вторичная катушки, которые повышают или понижают напряжение в зависимости от количества витков в катушках.

Выбор подходящего трансформатора очень важен. Номинальный ток зависит от требований по току Цепь нагрузки (цепь, которая будет использовать генерирующий постоянный ток).Номинальное напряжение должно быть больше требуемого напряжения. Означает, что если нам нужно 5 В постоянного тока, трансформатор должен иметь как минимум 7 В, потому что регулятору напряжения IC 7805 нужно как минимум на 2 В больше, то есть 7 В, чтобы обеспечить напряжение 5 В.

2. Исправление

Выпрямление – это процесс удаления отрицательной части переменного тока (AC) и, следовательно, создания частичного постоянного тока. Этого можно добиться, используя 4 диода. Диоды позволяют току течь только в одном направлении.В первом полупериоде переменного тока диоды D2 и D3 смещены в прямом направлении, а D1 и D4 смещены в обратном направлении, а во втором полупериоде (отрицательная половина) диоды D1 и D4 смещены в прямом направлении, а D2 и D3 смещены в обратном направлении. Эта комбинация преобразует отрицательный полупериод в положительный.

На рынке доступен двухполупериодный мостовой выпрямитель, который состоит из 4 внутренних диодов. Здесь мы использовали этот компонент.

3.Фильтрация

Выход после выпрямления не является правильным постоянным током, это колебательный выход с очень высоким коэффициентом пульсаций. Нам не нужен этот пульсирующий выход, для этого мы используем конденсатор. Конденсатор заряжается до тех пор, пока форма волны не достигнет своего пика, и разряжается в цепи нагрузки, когда форма волны становится низкой. Таким образом, когда выходной сигнал становится низким, конденсатор поддерживает надлежащее напряжение в цепи нагрузки, тем самым создавая постоянный ток. Теперь, как следует рассчитать значение этого конденсатора фильтра.Вот формулы:

C = I * t / V

C = рассчитываемая емкость

I = максимальный выходной ток (допустим, 500 мА)

t = 10 мс,

Мы получим волну частотой 100 Гц после преобразования переменного тока 50 Гц в постоянный через двухполупериодный мостовой выпрямитель. Поскольку отрицательная часть импульса преобразуется в положительную, один импульс будет считаться двумя. Таким образом, период времени будет 1/100 = 0,01 секунды = 10 мс

.

В = Пиковое напряжение – напряжение, подаваемое на микросхему регулятора напряжения (+2 больше номинального значения означает 5 + 2 = 7)

9-0-9 – это среднеквадратичное значение преобразований, поэтому пиковое напряжение составляет Vrms * 1.414 = 9 * 1,414 = 12,73в

Теперь 1,4 В будет понижено на 2 диода (0,7 на диод), поскольку 2 будут смещены вперед для полуволны.

Итак, 12,73 – 1,4 = 11,33 В

Когда конденсатор разряжается в цепи нагрузки, он должен обеспечить 7805 IC для работы 7805 В, поэтому в итоге V будет:

В = 11,33 – 7 = 4,33 В

Итак, теперь C = I * t / V

C = 500 мА * 10 мс / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154 мкФ ~ 1000 мкФ

4. Регулирование напряжения

Стабилизатор напряжения IC 7805 используется для обеспечения регулируемого напряжения 5 В постоянного тока.Входное напряжение должно быть на 2 В больше, чем номинальное выходное напряжение для правильной работы ИС, это означает, что требуется не менее 7 В, хотя он может работать в диапазоне входного напряжения 7-20 В. Внутри регуляторов напряжения есть все схемы, обеспечивающие надлежащий регулируемый постоянный ток. К выходу 7805 следует подключить конденсатор емкостью 0,01 мкФ, чтобы устранить шум, возникающий при переходных изменениях напряжения.

Вот полная принципиальная схема зарядного устройства для сотового телефона :

Вы должны быть очень осторожны при построении этой схемы, так как здесь задействована сеть переменного тока 220 В.

Принципиальная схема простого зарядного устройства для сотового телефона

Как сделать простое зарядное устройство для сотового телефона – принципиальная схема 5 В постоянного тока от 230 В переменного тока

Вы когда-нибудь задумывались о том, как работает зарядное устройство для сотового телефона или как небольшое устройство может преобразовывать напряжение 220-230 вольт? питания переменного тока на 5 вольт или желаемое напряжение? В этом проекте мы расскажем о схеме, которая используется для безопасной зарядки ваших телефонных устройств, путем преобразования 220 вольт переменного тока в номинальное напряжение вашего мобильного телефона.

Сегодня на рынке зарядные устройства для сотовых телефонов поставляются с различными источниками питания. В этом проекте мы сделаем схему, которая будет использоваться для получения регулируемого источника постоянного тока 5 вольт от источника переменного тока 220 вольт. Эта схема также может использоваться в качестве источника питания для других устройств, макетов, микроконтроллеров и микросхем.

Зарядное устройство для мобильного телефона состоит из четырех основных этапов. Первый шаг – понизить 220 вольт переменного тока до небольшого напряжения. Второй шаг включает преобразование переменного тока в постоянный с помощью двухполупериодного мостового выпрямителя.Поскольку напряжение постоянного тока, полученное на втором этапе, содержит пульсации переменного тока, которые удаляются с помощью процесса фильтрации. Последним этапом является регулировка напряжения, в которой IC 7805 используется для обеспечения регулируемого источника постоянного тока напряжением 5 В.

Связанные проекты:

Схема зарядного устройства сотового телефона

Необходимые компоненты

Связанные проекты:

9-0-9 Понижающий трансформатор

9-0-9 – понижающий трансформатор с центральным ответвлением . В трансформаторе с центральным ответвлением провод подключается точно по центру вторичной обмотки трансформатора и поддерживается нулевое напряжение путем подключения к нейтральному току.Этот трансформатор 9-0-9 преобразует 220 вольт переменного тока в 9 вольт переменного тока.

Этот метод помогает трансформатору обеспечивать два отдельных выходных напряжения, равных по величине, но противоположных по полярности. Работа этого трансформатора очень похожа на работу обычного трансформатора (первичная и вторичная обмотки). Первичное напряжение будет индуцировать напряжение из-за магнитной индукции во вторичной обмотке, но благодаря проводу в центре вторичной обмотки мы можем получить два напряжения.

Этот тип понижающего трансформатора в основном используется в выпрямительных схемах, преобразуя напряжение питания переменного тока в напряжение постоянного тока.

Из приведенной выше диаграммы видно, что мы получаем два напряжения V A и V B из трех проводов, а нейтральный провод соединен с землей, поэтому этот трансформатор также называется двухфазным трехпроводным трансформатором. .

Одно напряжение мы получаем, подключая нагрузку между линией 1 и линией 2 к нейтрали.Если нагрузка подключена непосредственно между линией 1 и линией 2, то мы получаем общее напряжение, которое является суммой двух напряжений.

Пусть Np, Na и N B будут числом витков в первичной катушке, первой половине вторичной катушки и второй половине вторичной катушки соответственно. Пусть V P будет напряжением на первичной катушке, тогда как V A и V B будет напряжением на первой половине вторичной катушки и второй половине вторичной катушки соответственно. Мы можем рассчитать напряжения V A и V B по формуле:

  • V A = (N A / N P ) x V P
  • V B = (N B / N P ) x V P
  • V Итого = V A + V B

Основное различие между обычным и центральным трансформатором отвода заключается в том, что в обычном трансформаторе мы получаем напряжение только одного типа, тогда как в трансформаторе с центральным ответвлением мы получаем два напряжения.

Связанные сообщения:

Полноволновой мостовой выпрямитель

Двухполупериодный мостовой выпрямитель – это установка, которая использует переменный ток (AC) в качестве входа и преобразует оба цикла в его период времени в постоянный ток (DC). Он состоит из четырех диодов, соединенных мостом, как показано на принципиальной схеме. Этот процесс преобразования полуволн переменного тока в постоянный известен как выпрямление.

Работа мостовой схемы:

Рассмотрим один период времени (T) волны переменного тока.Первая половина входного цикла переменного тока (от 0 до T / 2) положительна, а вторая половина – отрицательна (от T / 2 до T). Мы хотим преобразовать отрицательную половину в положительную половину.

Таким образом, мы сохраняем первую половину цикла как есть и преобразуем вторую половину в положительную половину с помощью четырех диодов (D 1 , D 2 , D 3 и D 4 ), как показано на схеме. диаграмма. Диоды проводят только при прямом смещении и не проводят при обратном смещении.

Во время первого положительного полупериода диоды D 2 и D 3 попадают в прямое смещение и проводят ток, из-за чего мы получаем такой же положительный цикл, что и на выходе.Во время отрицательного полупериода диоды D 1 и D 4 попадают в прямое смещение и проводят на выходе положительную полуволну, аналогичную первой полупериоду. Таким образом, каждая отрицательная полуволна будет выпрямляться в положительную полуволну. Этот выходной сигнал будет поступать в фильтр для фильтрации.

Этот двухполупериодный мостовой выпрямитель может использоваться в различных областях. Он в основном используется в цепях, таких как приводы двигателей или светодиодов. Он также используется для подачи постоянного и поляризованного постоянного напряжения при электросварке.Он также используется для определения амплитуды модулирующих радиосигналов.

Связанные проекты:

Фильтрация

После выпрямления переменного тока выходной сигнал, который мы получаем, не соответствует правильному постоянному току. Это пульсирующий выход постоянного тока с высоким коэффициентом пульсаций. Мы не можем передать этот вывод в наш сотовый телефон, так как это легко повредит наше устройство, так как это не постоянный источник постоянного тока.

Пульсирующий выход постоянного тока после выпрямления имеет в два раза частоту, чем входное напряжение переменного тока.Этот пульсирующий выход постоянного тока с высокой пульсацией может быть преобразован в правильный выход постоянного тока с помощью сглаживающих конденсаторов. При подключении конденсатора параллельно нагрузке уменьшается пульсация и увеличивается средний выходной уровень постоянного тока.

Работа и работа схемы зарядки мобильного телефона:

Когда через конденсатор подается пульсирующий выход постоянного тока с высокой пульсацией, он заряжается, пока волна не достигнет своего пикового положения. Когда волна начинает уменьшаться от своего пикового положения, конденсатор сам разряжается и пытается поддерживать уровень выходного напряжения постоянным, а выходная волна не переходит на самый низкий уровень и, следовательно, создает надлежащее напряжение питания постоянного тока.

Вычислим значение емкости, которое следует использовать для фильтрации.

Емкость можно рассчитать по формуле: C = (I * t) / V, где

  • C = емкость, которую нужно рассчитать
  • I = Максимальный выходной ток (предположим, 500 мА)
  • t = период времени
  • V = пиковое выходное напряжение после фильтрации.

Поскольку входное напряжение переменного тока составляет 50 Гц, выходной сигнал после выпрямления будет иметь частоту в два раза превышающую частоту входного переменного тока.Следовательно, частота пульсации (f) равна 100 Гц.

Период времени (t) = 1/ f = 1/100 = 0,01 = 10 мс.

Выходное напряжение, подаваемое на регулятор напряжения, составляет 7 вольт (5 вольт постоянного тока на выходе + 2 вольт больше, чем требуется), которые следует вычесть из пикового выходного напряжения. Трансформатор 9-0-9 дает среднеквадратичное значение 9 вольт, поэтому пиковое значение будет равно √2 x среднеквадратичное напряжение. В одном цикле мы используем два диода. Падение напряжения на одном диоде составляет 0,7 В, следовательно, 1,4 В на 2 диодах. Итак, наконец,

Пиковое выходное напряжение (В) = 9 В x 1.414 В – 1,4 В – 7 В = 4,33 В.

Следовательно,

C = Q / V… (где Q = I x t)

C = (0,5 A x 0,01 мс) / 4,33 В = 1154 мкФ (что составляет приблизительно 1000 мкФ).

Связанные проекты:

IC стабилизации напряжения 7805

IC 7805 – это регулятор напряжения, который обеспечивает регулируемый выход постоянного тока 5 вольт. Рабочее напряжение IC 7805 составляет от 7 до 35 вольт. Поэтому минимальное входное напряжение должно быть не менее 7 вольт. Диапазон выходного напряжения 4.От 8 до 5,2 вольт и номинальный ток 1 ампер.

Поскольку разница между входным и выходным напряжением составляет 2 вольта, это существенная разница. Эта разница напряжений между входом и выходом выделяется в виде тепла, и чем больше разница, тем больше тепла рассеивается. Поэтому к регулятору напряжения необходимо подключить подходящий радиатор, чтобы избежать его неисправности.

Выработанное тепло = (входное напряжение – выходное напряжение) x выходной ток

Например, если входное напряжение составляет 12 вольт, а выходное напряжение составляет 5 вольт, а выходной ток составляет 500 м ампер.Тогда выделяемое тепло составляет (12 В – 5 В) x 0,5 мА = 3,5 Вт. Таким образом, можно прикрепить радиатор, который может поглощать тепло мощностью 3,5 Вт, чтобы избежать повреждения ИС. ИС регулятора напряжения

7805 имеет два значения: «78» означает положительное значение, а «05» означает 5 вольт, следовательно, эта ИС используется для питания положительного 5-вольтного источника постоянного тока. Эта ИС имеет всего 3 контакта: один для входа, второй для земли и третий для выхода. Емкость 0,01 мкФ подключена к выходу этого регулятора напряжения 7805, чтобы уменьшить шум, возникающий из-за переходных изменений напряжения.

Связанные проекты:

Заключение

Понимая вышеуказанные процедуры, вы можете разработать собственное зарядное устройство для сотового телефона желаемой мощности. Необходимые изменения потребуются в номинальных характеристиках трансформатора, например, вам нужно выбрать трансформатор, который может понижаться до соответствующего напряжения.

Процесс исправления будет аналогичным, поскольку он просто преобразует отрицательную половину в положительную половину. Расчет конденсатора, необходимого в процессе фильтрации, должен быть правильно рассчитан, особенно для зарядного устройства мобильного телефона.Следует учитывать разницу между входным и выходным напряжениями регулятора 7805 напряжения и соответствующим образом проектировать теплоотвод.

Похожие сообщения:

30A OEM RV Solar Retrofit Wiring Diagram – EXPLORIST.life

Этот пост в блоге научит вас, как добавить инвертор, зарядку от генератора через зарядное устройство постоянного и постоянного тока и солнечную зарядку в ваш кемпер OEM или дом на колесах, которые поставляются с заводскими установками с подключениями берегового питания на 30 ампер.

Особенности данной схемы:

  • Инверторное зарядное устройство 3000 Вт
  • 400+ ампер-часов Емкость аккумулятора
  • Емкость солнечной батареи 400–1200 Вт
  • Зарядка от генератора
  • Зарядка / сквозная передача от берега

Не совсем то, что вы ищете? Ознакомьтесь с другими настройками системы здесь: https: // www.exploorist.life/solarwiringdiagrams

СОДЕРЖАНИЕ

История изменений на этой странице (щелкните, чтобы развернуть)

Дата публикации: 8 сентября 2020 г. – Любые внесенные изменения будут перечислены выше.

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ЭТОЙ СТРАНИЦЕЙ – ВИДЕО

Это ориентировочное видео покажет вам, как лучше всего использовать эту страницу для создания солнечной установки DIY Camper Solar. Это быстрые часы, но я считаю их очень важными.

30-амперная электрическая схема модернизации кемпера OEM для кемпинга

30A Запчасти для кемперов на солнечных батареях – список покупок

Приведенный ниже список представляет собой сводный список деталей для всей системы (за вычетом опоры для зарядки от солнечной батареи, которая указана в нижней части этого сообщения в блоге).

Для «Количества» в приведенном ниже списке покупок для каждого отдельного компонента указано количество для каждого, для провода указано количество футов, а для термоусадки указано количество 1 = 2,25 ″.

Например:

Кол-во 1 – инверторное зарядное устройство означает, что вам необходимо приобрести 1 инверторное зарядное устройство

Кол-во 3 – провод 4/0 означает, что вам понадобится 3 фута провода 4/0. Это может означать, что вам нужно купить 5 футов со страницы продукта

.

Термоусадочная упаковка 5 означает, что вам понадобится 5 штук по 2 штуки.25 ″ термоусадочная. Это означает, что вам понадобится термоусадочный элемент размером 5 x 2,25 дюйма, чтобы получить в общей сложности 11,25 дюйма термоусадки.

30A Деталь солнечных батарей Camper

В разделе ниже вы узнаете, где каждая из вышеперечисленных частей вписывается в электрическую схему. Это довольно долго, но если у вас возникли проблемы с просмотром диаграммы или вы просто хотите получить дополнительные разъяснения, которых нет на диаграмме выше, надеюсь, это поможет:

Список запчастей для солнечной зарядки и электрические схемы

В следующем разделе представлены несколько различных вариантов солнечной зарядки.Приведенный выше список деталей может оставаться полностью неизменным, а приведенная выше диаграмма может оставаться в основном неизменной, за исключением изменений, отмеченных диаграммами ниже, но какую бы установку солнечной батареи вы ни выбрали ниже для своих нужд, эти части необходимо будет добавить в ваш список покупок. Они разбиты на общую мощность солнечной энергии. Как правило, вы хотите иметь вдвое больше ватт солнечной энергии, чем ампер-часов батарей. Итак, 300Ач батареи = 600Вт солнечные. Аккумуляторы 400 Ач = 800 Вт солнечные. Батареи 600 Ач = 1200 Вт солнечной энергии.Это просто практическое правило. Не закон.

400 Вт – солнечные панели 4×100 Вт – аккумуляторная батарея 12 В (Нажмите, чтобы развернуть) 600 Вт – солнечные панели 6×100 Вт – аккумуляторная батарея 12 В (Нажмите, чтобы развернуть) 600 Вт – солнечные панели 3×200 Вт – аккумуляторная батарея 12 В (Нажмите, чтобы развернуть) 800 Вт – солнечные панели 4×200 Вт – аккумуляторная батарея 12 В (Нажмите, чтобы развернуть) 1000 Вт – солнечные панели 5×200 Вт – аккумуляторная батарея 12 В (Нажмите, чтобы развернуть) 1200 Вт – солнечные панели 4×300 Вт – аккумуляторная батарея 12 В (Нажмите, чтобы развернуть)

Типовая электропроводка на 30 А для жилых автофургонов

Вот краткий обзор того, как подключено БОЛЬШИНСТВО стандартных автофургонов OEM:

  • На приведенной выше диаграмме показан типичный «голый» жилой дом на колесах / кемпинге OEM с береговым источником питания 30 А.
  • Береговая мощность течет в блок выключателя, запитывая блок выключателя, защищенный выключателем на 30 А, где мощность 120 В переменного тока затем распределяется по различным цепям.
  • Одна схема – это, как правило, преобразователь. Преобразователь обычно встраивается в тот же корпус, в котором находится блок выключателя (как показано), но иногда он является внешним. В любом случае он подключается тем же способом.
  • Преобразователь преобразует мощность 120 В переменного тока в мощность 12 В постоянного тока, которая питает блок предохранителей постоянного тока, который питает различные устройства постоянного тока вокруг кемпера (фонари, вентиляторы и т. Д..).
  • Оттуда положительный и отрицательный провод идет к аккумуляторной батарее дома; Обычно две батареи на 12 В подключаются параллельно. Эти провода заряжают батареи от берегового источника питания и позволяют устройствам на 12 В работать, когда они не подключены к береговому источнику питания.
  • У аккумуляторов обычно есть 2+ дополнительных положительных и отрицательных провода, идущих где-то под жилым домом, которые будут питать дополнительные цепи постоянного тока вокруг кемпера. Это могут быть выдвижные элементы, выравнивающие домкраты с электроприводом и другие подобные «шасси».Эти провода, вероятно, будут иметь плавкие предохранители для защиты этих проводов, идущих от батареи.
  • Один из этих проводов, вероятно, также является проводом, идущим от генератора для зарядки аккумуляторной батареи дома.
  • Когда кемпер НЕ подключен к береговому источнику питания, все устройства 12 В постоянного тока будут работать, потому что они все еще подключены к батареям, но устройства на 120 В переменного тока НЕ ​​будут работать, потому что преобразователь является улицей с односторонним движением и не преобразует 12 В постоянного тока обратно в 120 В переменного тока. Зарядка от генератора обычно очень медленная (менее 10 ампер), и, как правило, не следует полагаться на то, чтобы обеспечить достаточную мощность для подзарядки глубоко разряженных аккумуляторных батарей дома.

Как интегрировать модернизацию электрооборудования кемпинга своими руками с проводкой OEM

В дополнение к соединению компонентов вместе, вот разбивка того, как работает поток мощности на приведенную выше диаграмму.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ИНВЕРТОРА / ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА к береговому источнику питания.

При подключении к береговому источнику питания или генератору энергия перетекает от берегового источника питания (или генератора) к инверторному зарядному устройству Victron Multiplus. Это заряжает батареи, которые питают блок предохранителей постоянного тока, и обеспечивает сквозное питание 30 А для питания устройств на 120 В.Вы возьмете провод 10/3, который идет от входа берегового питания к задней части распределительной панели переменного тока, и вместо этого проведете этот провод от входа берегового питания к входу Victron Multiplus.

Подключение панели распределения переменного тока инвертора / зарядного устройства

Провод от инвертора / зарядного устройства Multiplus к распределительной панели переменного тока следует заменить с провода 10/3 OEM на провод 6/3, а главный выключатель на 30 А следует заменить на главный выключатель на 50 А для обеспечения дополнительных возможностей. функции Victron PowerAssist.

Подключение массива солнечных панелей к электрической системе кемпера

При зарядке от солнечной батареи солнечные панели и контроллер заряда заряжают батареи. Батареи подключены к блоку предохранителей постоянного тока, что позволяет использовать устройства на 12 В вокруг кемпера. Инвертор принимает энергию 12 В постоянного тока, хранящуюся в батареях, и преобразует ее в мощность 120 В переменного тока для питания элементов 120 В переменного тока вокруг кемпера.

Замена стандартных аккумуляторных батарей кемпера на сборные шины

Положительная и отрицательная шина заменяют стандартные батареи в месте хранения запасных батарей (при условии, что обновление батарей означает, что вы не сможете хранить новый блок батарей в месте хранения).От распределителя Lynx мощность поступает на эти две шины, где затем питание передается на все установленные OEM-компоненты, такие как распределительный блок постоянного тока, силовые разъемы, направляющие и т. Д.

30A Преобразователь кемпера

Преобразователь, установленный OEM, должен быть полностью отключен. Он может оставаться установленным, но провода должны быть отключены как от переменного, так и от постоянного тока центра распределения электроэнергии. Эти провода, как правило, можно связать и вставить рядом с преобразователем.

30A Зарядка генератора кемпера

Скорее всего, у вас будет провод для зарядки OEM-аккумуляторов от генератора.Этот провод, вероятно, будет где-то в диапазоне 12 AWG. Он будет работать либо непосредственно от изолятора пусковой батареи, если это автодом, либо от 7-контактного разъема, если это прицеп. Это нужно полностью отключить. На этой схеме используется зарядное устройство постоянного и постоянного тока на 30 А, и провод, установленный производителем, будет слишком маленьким. Провод 6 AWG на схеме заменит провод OEM, который необходимо удалить. В случае с прицепом необходимо будет проложить провод 6 AWG на всем пути к пусковой батарее грузовика, если требуется зарядка генератора через зарядное устройство постоянного тока и отсоединение от сцепного устройства с помощью разъема Андерсона.

Series 7 Требования к электрооборудованию / Схема электрических соединений – Зарядная станция для электромобилей Series 7/7 Plus

Код цвета проводки

На рисунках и схемах в этом документе отражен цветовой код электропроводки Уровня 2. Строго соблюдайте цветовую кодировку проводов для обеспечения правильной установки.
Используйте провод минимум 6 AWG (соблюдайте электротехнические нормы).

Основные требования

Каждая зарядная станция для электромобилей должна быть подключена к выделенной электрической цепи.
• Каждая станция должна быть защищена двухполюсным автоматическим выключателем с общим отключающим устройством на 40 А (не типа GFCI).
• Каждая станция рассчитана на потребление максимум 30 ампер.
• Каждая станция может работать от сети 240 В или 208 В.
• Для каждой станции требуется пять проводов электропитания (четыре под напряжением, один заземляющий, без нейтрали). Вся передача данных осуществляется по беспроводной связи, поэтому не требуется устанавливать кабели для передачи данных, но требуется сотовая связь.

Электрическая схема

Подключите зарядные станции Series 7 к любому из источников питания (Рисунок 1):

  1. 240 В переменного тока, трехфазная, система треугольник, центральный отвод с заземлением
  2. 208 В переменного тока, трехфазная, система звезда, соединенная нейтраль
  3. Однофазное напряжение 240 В переменного тока, объединенная нейтраль

В системе «звезда» подключите зарядные станции Series 7 к любой из двух линий.Не используйте систему, если она имеет плавающий грунт.

В системе треугольником подключайте зарядную станцию ​​Series 7 только к заземленному трансформатору с центральным отводом, как показано выше. Подключите станцию ​​к той стороне, где заземлено (на рисунке 2.C, линия A и линия C). Это позволяет напряжениям оставаться постоянными независимо от других нагрузок, которые могут использовать линии. Не подключайтесь к источникам питания другого типа, показанным ниже.

Подключение к системе – отдельный источник питания

Основные требования
• Каждая зарядная станция для электромобилей должна быть подключена к выделенной электрической цепи.
• Каждая станция должна быть защищена двухполюсным автоматическим выключателем с общим отключающим устройством на 40 А (не типа GFCI).
• Каждая станция рассчитана на потребление максимум 30 ампер.
• Каждая станция может работать от сети 240 В или 208 В.
• Для каждой станции требуется пять проводов электропитания (четыре горячих, один заземляющий, без нейтрали).
• Вся передача данных осуществляется по беспроводной сети, поэтому не нужно устанавливать кабели для передачи данных, но требуется сотовая связь.

На рисунке ниже показана схема подключения зарядной станции Series 7 к отдельной силовой цепи.

12v% 2010a% 20car% 20battery% 20charger% 20wiring% 20просмотр схемы и примечания по применению

TPS2010AD Инструменты Техаса 0,4 A от 2,7 до 5,5 В одинарного переключателя MOSFET верхнего плеча, без отчетов о неисправностях, активный низкий уровень включения 8-SOIC от -40 до 85
TPS2010ADRG4 Инструменты Техаса 0.4A От 2,7 до 5,5 В одинарного переключателя MOSFET верхнего плеча, без отчетов о неисправностях, активный низкий уровень включения 8-SOIC от -40 до 85
TPS2010APWPG4 Инструменты Техаса 1-КАНАЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ CKT, PDSO14, GREEN, PLASTIC, HTSSOP-14
TPS2010APWP Инструменты Техаса 1-КАНАЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ CKT, PDSO14, GREEN, PLASTIC, HTSSOP-14
TPS2010ADG4 Инструменты Техаса 0.4A От 2,7 до 5,5 В одинарного переключателя MOSFET верхнего плеча, без отчетов о неисправностях, активный низкий уровень включения 8-SOIC от -40 до 85
TPS2010ADR Инструменты Техаса 0,4 A от 2,7 до 5,5 В одинарного переключателя MOSFET верхнего плеча, без отчетов о неисправностях, активный низкий уровень включения 8-SOIC от -40 до 85

Amazon.com: Полноцветная ламинированная электрическая схема СООТВЕТСТВУЕТ схеме подключения цветного зарядного устройства Dodge 1968 года 18 “X 24” Размер плаката: Дом и кухня


Цена: 29 долларов.95 + $ 14,90 перевозки
Марка Электропроводка в классическом автомобиле
Размер 18 x 24 дюйма
Материал Пластик
Вес предмета 10 унций
Материал рамы Пластик

  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • Схема охватывает всю базовую комплектацию автомобиля, включая внутреннее и внешнее освещение, двигатель и моторный отсек, брандмауэр, приборную панель, приборы и т. Д.
  • Все цвета проводов (включая индикаторы) и информация о компонентах взяты из оригинальных заводских инструкций по обслуживанию. Это означает, что цвета проводов на схеме такие же, как в вашей машине.
  • Весь текст кристально четкий и легко читаемый, все цвета легко различимы.
  • Схема покрыта жестким пластиком на долгие годы использования.
  • Очень большой размер плаката 18 “X 24”.
› См. Дополнительные сведения о продукте .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *