Tyristorová nabíjačka batérie má množstvo výhod. Tento obvod umožňuje bezpečne nabiť akúkoľvek 12 V autobatériu, bez rizika varu.
Okrem toho sú zariadenia tohto typu vhodné na regeneráciu olovených batérií. Dosahuje sa to riadením parametrov nabíjania, čo znamená možnosť simulovať režimy obnovy.
Bežný, jednoduchý, ale veľmi účinný obvod tyristorového fázovo-pulzného regulátora výkonu sa už dlho používa na nabíjanie olovených batérií.
Zistite čas nabíjania batérie
Nabíjanie na KU202N vám umožňuje:
- dosiahnuť nabíjací prúd až 10A;
- vydávať impulzný prúd, ktorý priaznivo ovplyvňuje životnosť batérie;
- zostavte zariadenie vlastnými rukami z lacných dielov dostupných v akomkoľvek obchode s elektronikou;
- zopakujte schému zapojenia aj pre začiatočníka, ktorý je povrchne oboznámený s teóriou.
Konvenčne možno prezentovanú schému rozdeliť na:
- Znižovacie zariadenie je transformátor s dvoma vinutiami, ktorý mení 220V zo siete na 18-22V, potrebné pre prevádzku zariadenia.
- Usmerňovacia jednotka, ktorá premieňa impulzné napätie na trvalé, je zostavená zo 4 diód alebo je realizovaná pomocou diódového mostíka.
- Filtre sú elektrolytické kondenzátory, ktoré oddeľujú premenlivé zložky výstupného prúdu.
- Stabilizácia sa vykonáva pomocou zenerových diód.
- Prúdový regulátor je tvorený súčiastkou postavenou na tranzistoroch, tyristoroch a premenlivom odpore.
- Kontrola výstupných parametrov je realizovaná pomocou ampérmetra a voltmetra.
Princíp činnosti
Obvod tranzistorov VT1 a VT2 riadi tyristorovú elektródu. Prúd prechádza cez VD2, ktorý chráni pred spätnými impulzmi. Optimálny nabíjací prúd je riadený komponentom R5. V našom prípade by sa mala rovnať 10 % kapacity batérie. Na ovládanie regulátora prúdu musí byť tento parameter nainštalovaný pred pripojovacími svorkami s ampérmetrom.
Tento obvod je napájaný transformátorom s výstupným napätím 18 až 22 V. Na odvádzanie prebytočného tepla je bezpodmienečne nutné umiestniť diódový mostík, ako aj riadiaci tyristor na radiátory. Optimálna veľkosť radiátora by mala presiahnuť 100cm2. Ak používate diódy D242-D245, KD203-, nezabudnite ich izolovať od puzdra zariadenia.
Tento obvod tyristorovej nabíjačky musí byť vybavený poistkou pre výstupné napätie. Jeho parametre si vyberajú podľa vlastných potrieb. Ak nebudete používať prúdy väčšie ako 7 A, potom bude stačiť poistka 7,3 A.
Vlastnosti montáže a prevádzky
Testovací obvod termistora
Zostavené podľa predloženej schémy Nabíjačka v budúcnosti môže byť doplnená o automatické ochranné systémy (proti prepólovaniu, skratu a pod.). Obzvlášť užitočná bude v našom prípade inštalácia systému na vypnutie prívodu prúdu pri nabíjaní batérie, ktorý ju ochráni pred prebitím a prehriatím.
Je žiaduce doplniť ďalšie ochranné systémy LED indikátory, signalizujúce skraty a iné problémy.
Venujte veľkú pozornosť výstupnému prúdu, pretože môže kolísať v dôsledku kolísania siete.
Rovnako ako podobné tyristorové fázovo-pulzné regulátory, nabíjačka zostavená podľa prezentovanej schémy ruší rádiový príjem, preto je žiaduce poskytnúť LC filter pre sieť.
Tyristor KU202N je možné nahradiť podobným KU202V, KU 202G alebo KU202E. Môžete použiť aj produktívnejší T-160 alebo T-250.
DIY tyristorová nabíjačka
Samostatná montáž prezentovaného obvodu si bude vyžadovať minimum času a úsilia spolu s nízkymi nákladmi na komponenty. Väčšina komponentov sa dá ľahko nahradiť analógmi. Niektoré časti je možné požičať z neúspešného elektrického zariadenia. Pred použitím treba komponenty skontrolovať, vďaka tomu bude nabíjačka zložená aj z použitých dielov fungovať ihneď po zložení.
Na rozdiel od modelov na trhu je výkon do-it-yourself nabíjačky zachovaný vo väčšom rozsahu. Autobatériu môžete nabíjať od -350C do 350C. Toto a schopnosť regulovať výstupný prúd, čo dáva batérii veľký prúd, umožňuje v krátkom čase kompenzovať batériu nabitím dostatočným na roztočenie štartéra motora.
Tyristorové nabíjačky majú miesto v autogarážach vďaka svojej schopnosti bezpečne nabíjať autobatériu. Schéma zapojenia tohto zariadenia vám umožňuje zostaviť si ho sami pomocou produktov z rádiového trhu. Ak znalosti nestačia, môžete využiť služby rádioamatérov, ktorí vám za poplatok, ktorý je mnohokrát nižší ako cena nabíjačky v obchode, budú môcť zostaviť zariadenie podľa schémy, ktorá im bola poskytnutá.
Analýza viac ako 11 schém na výrobu pamäťových zariadení vlastnými rukami doma, nové schémy na roky 2017 a 2018, ako zostaviť schému zapojenia za hodinu.
TEST:
Aby ste pochopili, či máte potrebné informácie o batériách a nabíjačkách pre ne, mali by ste prejsť malým testom:- Aké sú hlavné dôvody vybitia autobatérie na ceste?
A) Motorista vystúpil z vozidla a zabudol vypnúť svetlomety.
b) Batéria je príliš horúca v dôsledku slnečného žiarenia.
- Môže zlyhať batéria, ak sa auto dlhší čas nepoužíva (je v garáži bez naštartovania)?
A) Ak je batéria dlhší čas nečinná, zlyhá.
B) Nie, batéria sa nezničí, bude potrebné ju len nabiť a bude opäť fungovať.
- Aký zdroj prúdu sa používa na dobíjanie batérie?
A) Existuje len jedna možnosť - sieť s napätím 220 voltov.
B) 180 voltová sieť.
- Je potrebné pri pripájaní domáceho zariadenia vybrať batériu?
A) Batériu je vhodné demontovať z miesta inštalácie, inak hrozí poškodenie elektroniky vysokým napätím.
B) Nie je potrebné vyberať batériu z určeného miesta.
- Ak si pri pripájaní nabíjačky pomýlite "mínus" a "plus", zlyhá batéria?
A) Áno, pri nesprávnom pripojení zariadenie vyhorí.
B) Nabíjačka sa jednoducho nezapne, budete musieť presunúť potrebné kontakty na správne miesta.
Odpovede:
- A) Nezhasnuté svetlomety pri zastavení a teploty pod nulou sú najčastejšími príčinami vybitia batérie na ceste.
- A) Batéria zlyhá, ak ju počas nečinnosti vozidla dlhší čas nedobíjate.
- A) Na dobíjanie sa používa sieťové napätie 220 V.
- A) Neodporúča sa nabíjať batériu doma vyrobeným zariadením, ak nie je vybraté z auta.
- A) Nezamieňajte terminály, inak sa domáce zariadenie spáli.
Batéria vozidlá vyžadujú pravidelné nabíjanie. Dôvody výboja môžu byť rôzne - počnúc svetlometmi, ktoré majiteľ zabudol vypnúť, a mrazom v zime na ulici. Na dobitie batérie potrebujete dobrú nabíjačku. Takéto zariadenie vo veľkých odrodách je prezentované v obchodoch s autodielmi. Ale ak nie je príležitosť alebo túžba kúpiť, potom Pamäť môžete to urobiť sami doma. Existuje tiež veľké množstvo schém - je vhodné ich všetky preštudovať, aby ste si vybrali najvhodnejšiu možnosť.
Definícia: Autonabíjačka je určená na prenos elektrický prúd s daným napätím priamo na batérie.
Odpovede na 5 často kladených otázok
- Musím pred začatím nabíjania batérie v aute vykonať nejaké ďalšie opatrenia?– Áno, budete musieť vyčistiť koncovky, pretože sa na nich počas prevádzky objavujú kyslé usadeniny. Kontakty treba ho veľmi dobre vyčistiť, aby prúd tiekol do batérie bez problémov. Motoristi niekedy používajú mazivo na spracovanie svoriek, mali by sa tiež odstrániť.
- Ako vyčistiť terminály nabíjačiek?- Môžete si kúpiť špecializovaný nástroj v obchode alebo si ho uvariť sami. Voda a sóda sa používajú ako vlastné riešenie. Komponenty sa zmiešajú a zmiešajú. Je to skvelá voľba na ošetrenie všetkých povrchov. Keď sa kyselina dostane do kontaktu so sódou, dôjde k reakcii a motorista si to určite všimne. Toto miesto bude potrebné dôkladne utrieť, aby ste sa zbavili všetkých kyseliny. Ak boli svorky predtým ošetrené mazivom, potom sa odstráni čistou handrou.
- Ak sú na batérii kryty, je potrebné ich pred nabíjaním otvoriť?- Ak sú na puzdre kryty, musia sa odstrániť.
- Prečo je potrebné odskrutkovať uzávery z batérie?- Je to potrebné, aby plyny vznikajúce počas procesu nabíjania voľne opúšťali puzdro.
- Je potrebné venovať pozornosť hladine elektrolytu v batérii?- Je to povinné. Ak je hladina nižšia ako je požadovaná, potom je potrebné doplniť destilovanú vodu do batérie. Nie je ťažké určiť hladinu - dosky musia byť úplne pokryté kvapalinou.
Je tiež dôležité vedieť: 3 nuansy o prevádzke
Domáce spôsobom prevádzky sa trochu líši od továrenskej verzie. Je to spôsobené tým, že zakúpená jednotka má vstavanú funkcie, pomáhať pri práci. Je ťažké ich nainštalovať na zariadenie zostavené doma, a preto budete musieť dodržiavať niekoľko pravidiel prevádzka.
- Nabíjačka pre domácich majstrov sa nevypne, keď je batéria úplne nabitá. Preto je potrebné pravidelne monitorovať zariadenie a pripojiť sa k nemu multimeter- na kontrolu nabíjania.
- Musíte byť veľmi opatrní, aby ste si nepomýlili „plus“ a „mínus“, inak Nabíjačka bude horieť.
- Zariadenie musí byť pri pripájaní vypnuté nabíjačka.
Pri dodržaní týchto jednoduchých pravidiel bude možné správne dobiť batérie a predchádzať nepríjemným následkom.
Top 3 výrobcovia nabíjačiek
Ak nie je túžba alebo príležitosť zbierať Pamäť, potom sa pozrite na nasledujúcich výrobcov:
- Stoh.
- Sonar.
- Hyundai.
Ako sa vyhnúť 2 chybám pri nabíjaní batérie
Pre správne kŕmenie je potrebné dodržiavať základné pravidlá batérie autom.
- Priamo do elektrickej siete batérie nie je dovolené pripojiť. Na tento účel sú určené nabíjačky.
- Dokonca zariadenie vyrobené z vysokej kvality a dobré materiály, stále musíte proces pravidelne sledovať nabíjanie, aby nenastali problémy.
Dodržiavanie jednoduchých pravidiel zabezpečí spoľahlivú prevádzku zariadenia vyrobeného sami. Je oveľa jednoduchšie monitorovať jednotku ako po utrácaní peňazí za komponenty na opravy.
Najjednoduchšia nabíjačka batérií
Schéma 100% pracovnej pamäte pre 12 voltov
Pozrite sa na schému na obrázku Pamäť pri 12 V. Zariadenie je určené na nabíjanie autobatérií s napätím 14,5 V. Maximálny prúd získaný pri nabíjaní je 6 A. Zariadenie je však vhodné aj pre iné batérie - lítium-iónové, keďže napätie a výstupný prúd je možné nastaviť. Všetky hlavné komponenty na zostavenie zariadenia nájdete na stránke Aliexpress.
Požadované komponenty:
- konvertor dc-dc buck.
- Ampérmeter.
- Diódový mostík KVRS 5010.
- Huby 2200 uF pri 50 voltoch.
- transformátor TS 180-2.
- Istič.
- Zásuvka na pripojenie k sieti.
- "Krokodíly" na pripojenie terminálov.
- Radiátor pre diódový mostík.
Transformátor ktokoľvek sa používa podľa vlastného uváženia.Hlavná vec je, že jeho výkon nie je nižší ako 150 W (s nabíjacím prúdom 6 A). Na zariadenie je potrebné nainštalovať hrubé a krátke drôty. Diódový mostík je upevnený na veľkom radiátore.
Pozrite sa na obrázok pre obvod nabíjačky Svitanie 2. Vychádza z originálu Pamäť. Ak zvládnete túto schému, budete môcť nezávisle vytvoriť vysokokvalitnú kópiu, ktorá sa nelíši od pôvodnej vzorky. Konštrukčne je zariadenie samostatnou jednotkou, uzavretou puzdrom na ochranu elektroniky pred vlhkosťou a nepriaznivými poveternostnými podmienkami. K základni skrine je potrebné pripojiť transformátor a tyristory na radiátoroch. Budete potrebovať dosku, ktorá bude stabilizovať aktuálny náboj a ovládať tyristory a terminály.
1 inteligentný pamäťový obvod
Pozrite sa na obrázok, kde nájdete schematický diagram smartu nabíjačka. Zariadenie je potrebné na pripojenie k oloveným batériám s kapacitou 45 ampérov za hodinu alebo viac. Tento typ zariadenia je pripojený nielen k batériám, ktoré sa používajú denne, ale aj k tým v službe alebo v zálohe. Ide o pomerne lacnú verziu zariadenia. Neposkytuje indikátor, a mikrokontrolér sa dá kúpiť najlacnejšie.
Ak máte potrebné skúsenosti, potom je transformátor zostavený ručne. Nie je potrebné nastavovať aj zvukové upozornenia - ak batérie nesprávne pripojí, rozsvieti sa výbojka, čím signalizuje chybu. Zariadenie musí byť dodané impulzný blok Napájanie 12 voltov - 10 ampérov.
1 priemyselný pamäťový obvod
Pozrite sa na schému industriálu nabíjačka zo zariadenia Bars 8A. Používajú sa transformátory s jedným napájacím vinutím 16 V, je pridaných niekoľko diód vd-7 a vd-8. Je to potrebné na zabezpečenie obvodu mostíkového usmerňovača z jedného vinutia.
1 obvod invertorového zariadenia
Pozrite si obrázok schému invertorovej nabíjačky. Toto zariadenie pred začatím nabíjania vybije batériu na 10,5 V. Prúd sa používa s hodnotou C/20: "C" udáva kapacitu inštalovanej batérie. Potom proces napätie stúpne na 14,5 voltov pomocou cyklu vybíjania a nabíjania. Pomer nabitia a vybitia je desať ku jednej.
1 schéma zapojenia pamäťová elektronika
1 výkonný pamäťový obvod
Pozrite sa na obrázok, kde je schéma výkonnej nabíjačky pre autobatériu. Zariadenie sa používa na kys batéria, s vysokou kapacitou. Zariadenie ľahko nabije autobatériu s kapacitou 120 A. Výstupné napätie zariadenia je samoregulačné. Pohybuje sa od 0 do 24 voltov. Schéma Je pozoruhodné tým, že je v ňom nainštalovaných málo komponentov, ale počas prevádzky nevyžaduje ďalšie nastavenia.
Mnohí už mohli vidieť sovietske Nabíjačka. Vyzerá to ako malá kovová škatuľka a môže sa zdať dosť nespoľahlivé. Ale vôbec to tak nie je. Hlavným rozdielom medzi sovietskym modelom a modernými modelmi je spoľahlivosť. Zariadenie má konštruktívnu silu. V prípade, že do starej zariadenie potom pripojte elektronický ovládač nabíjačka bude môcť oživiť. Ale ak to už nie je po ruke, ale existuje túžba ho zostaviť, je potrebné preštudovať si schému.
K funkciám do ich výbavy patrí výkonný transformátor a usmerňovač, s ktorým je možné rýchlo nabíjať aj silne vybité batérie. Mnoho moderných zariadení nebude môcť tento efekt zopakovať.
Elektrón 3M
Za hodinu: 2 koncepty nabíjania vlastnými rukami
Jednoduché obvody
1 najjednoduchšia schéma pre automatickú nabíjačku pre autobatériu
Na fotografii je samočinne vyrobená automatická nabíjačka na nabíjanie 12 V autobatérií s prúdom do 8 A, zostavená v puzdre z milivoltmetra B3-38.
Prečo potrebujete nabíjať autobatériu
nabíjačka
Batéria v aute sa nabíja elektrickým generátorom. Na ochranu elektrických zariadení a spotrebičov pred zvýšeným napätím generovaným autogenerátorom je za ním inštalovaný relé-regulátor, ktorý obmedzuje napätie v palubnej sieti automobilu na 14,1 ± 0,2 V. Na úplné nabitie batérie je potrebné napätie aspoň 14,5 IN.
Nie je teda možné úplne nabiť batériu z generátora a pred nástupom chladného počasia je potrebné batériu dobiť z nabíjačky.
Analýza obvodov nabíjačky
Schéma výroby nabíjačky z počítačového zdroja vyzerá atraktívne. Štrukturálne schémy počítačových zdrojov sú rovnaké, ale elektrické sú odlišné a na zdokonalenie je potrebná vysoká rádiotechnická kvalifikácia.
Zaujal ma kondenzátorový obvod nabíjačky, účinnosť je vysoká, nevyžaruje teplo, poskytuje stabilný nabíjací prúd, bez ohľadu na stupeň nabitia batérie a kolísanie v sieti, nebojí sa výstupu skraty. Má to však aj nevýhodu. Ak sa počas nabíjania stratí kontakt s batériou, napätie na kondenzátoroch sa niekoľkokrát zvýši (kondenzátory a transformátor tvoria rezonančný oscilačný obvod s frekvenciou siete) a prerazia sa. Bolo potrebné odstrániť iba tento jediný nedostatok, čo sa mi podarilo.
Výsledkom je obvod nabíjačky bez vyššie uvedených nevýhod. Už viac ako 16 rokov s ním nabíjam akékoľvek kyselinové batérie 12 V. Prístroj funguje bezchybne.
Schematická schéma nabíjačky do auta
Schéma domácej nabíjačky je so zjavnou zložitosťou jednoduchá a pozostáva len z niekoľkých kompletných funkčných jednotiek.
Ak sa vám schéma opakovania zdala komplikovaná, môžete ich zostaviť viac, ktoré fungujú na rovnakom princípe, ale bez funkcie automatického vypnutia pri plnom nabití batérie.
Obvod obmedzovača prúdu na predradných kondenzátoroch
V autonabíjačke kondenzátora je nastavenie hodnoty a stabilizácia prúdu nabíjania batérie zaistená sériovým zapojením s primárnym vinutím výkonového transformátora T1. balastné kondenzátory C4-C9. Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým väčší prúd bude nabíjať batériu.
V praxi ide o hotovú verziu nabíjačky, batériu môžete pripojiť za diódový mostík a nabíjať, no spoľahlivosť takéhoto obvodu je nízka. Ak dôjde k prerušeniu kontaktu s pólmi batérie, kondenzátory môžu zlyhať.
Kapacita kondenzátorov, ktorá závisí od veľkosti prúdu a napätia na sekundárnom vinutí transformátora, môže byť približne určená vzorcom, ale je ľahšie navigovať z údajov v tabuľke.
Ak chcete upraviť prúd, aby sa znížil počet kondenzátorov, môžu byť zapojené paralelne v skupinách. Prepínam pomocou dvoch prepínačov, ale môžete umiestniť niekoľko prepínačov.
Schéma ochrany
z chybného zapojenia pólov batérie
Ochranný obvod proti prepólovaniu nabíjačky pri nesprávnom pripojení batérie na svorky je vyhotovený na relé P3. Ak je batéria nesprávne pripojená, dióda VD13 neprechádza prúdom, relé je bez napätia, kontakty relé K3.1 sú otvorené a na svorky batérie netečie žiadny prúd. Pri správnom pripojení sa relé aktivuje, kontakty K3.1 sa uzavrú a batéria sa pripojí k nabíjaciemu obvodu. Takýto ochranný obvod proti prepólovaniu je možné použiť s akoukoľvek nabíjačkou, tranzistorovou aj tyristorovou. Stačí ho zaradiť do prerušenia drôtu, ktorým je batéria pripojená k nabíjačke.
Obvod na meranie prúdu a napätia nabíjania batérie
Vďaka prítomnosti spínača S3 na schéme vyššie je možné pri nabíjaní batérie ovládať nielen množstvo nabíjacieho prúdu, ale aj napätie. Keď je S3 v hornej polohe, meria sa prúd, v dolnej polohe sa meria napätie. Ak nie je nabíjačka pripojená k sieti, voltmeter zobrazí napätie batérie a keď sa batéria nabíja, napätie nabíjania. Ako hlavica bol použitý mikroampérmeter M24 s elektromagnetickým systémom. R17 shuntuje hlavu v režime merania prúdu a R18 slúži ako delič pri meraní napätia.
Schéma automatického vypnutia pamäte
keď je batéria úplne nabitá
Na napájanie operačného zosilňovača a vytvorenie referenčného napätia bol použitý stabilizačný čip DA1 typu 142EN8G pre 9V. Tento mikroobvod nebol vybraný náhodou. Keď sa teplota puzdra mikroobvodu zmení o 10º, výstupné napätie sa nezmení o viac ako stotiny voltu.
Systém automatického vypnutia nabíjania pri dosiahnutí napätia 15,6 V je vytvorený na polovici čipu A1.1. Pin 4 mikroobvodu je pripojený na delič napätia R7, R8 z ktorého je naň privádzané referenčné napätie 4,5 V. Pin 4 mikroobvodu je pripojený na ďalší delič na odporoch R4-R6, rezistor R5 je trimr na nastavenie prah stroja. Hodnota odporu R9 nastavuje nabíjačku na prahovú hodnotu 12,54 V. Vďaka použitiu diódy VD7 a odporu R9 je zabezpečená potrebná hysterézia medzi zapnutým a vypnutým napätím nabíjania batérie.
Schéma funguje nasledovne. Keď je k nabíjačke pripojená autobatéria, ktorej napätie na svorkách je menšie ako 16,5 V, na kolíku 2 mikroobvodu A1.1 sa nastaví napätie dostatočné na otvorenie tranzistora VT1, tranzistor sa otvorí a relé P1 sa zapne. aktivované, pripojenie kontaktov K1.1 k sieti cez blok kondenzátorov primárne vinutie transformátora a začne sa nabíjanie batérie.
Akonáhle nabíjacie napätie dosiahne 16,5 V, napätie na výstupe A1.1 klesne na hodnotu nedostatočnú na udržanie tranzistora VT1 v otvorenom stave. Relé sa vypne a kontakty K1.1 spoja transformátor cez pohotovostný kondenzátor C4, pri ktorom bude nabíjací prúd 0,5 A. Obvod nabíjačky zostane v tomto stave, kým napätie na batérii neklesne na 12,54 V. As akonáhle bude napätie nastavené na 12,54 V, relé sa opäť zapne a nabíjanie bude pokračovať špecifikovaným prúdom. V prípade potreby je možné spínačom S2 vypnúť automatický riadiaci systém.
Systém automatického sledovania nabíjania batérie teda vylúči možnosť prebitia batérie. Batériu je možné nechať pripojenú k priloženej nabíjačke minimálne celý rok. Tento režim je relevantný pre motoristov, ktorí jazdia iba v lete. Po skončení rally sezóny môžete batériu pripojiť k nabíjačke a vypnúť ju až na jar. Aj keď dôjde k výpadku sieťového napätia, keď sa objaví, nabíjačka bude pokračovať v nabíjaní batérie v normálnom režime
Princíp činnosti obvodu pre automatické vypnutie nabíjačky v prípade prepätia z dôvodu nedostatku záťaže, zostaveného na druhej polovici operačného zosilňovača A1.2, je rovnaký. Len prah pre úplné odpojenie nabíjačky od siete je zvolený na 19 V. Ak je nabíjacie napätie nižšie ako 19 V, napätie na výstupe 8 čipu A1.2 postačuje na udržanie otvoreného tranzistora VT2, pri ktorom napätie je privedené na relé P2. Akonáhle nabíjacie napätie presiahne 19 V, tranzistor sa zopne, relé uvoľní kontakty K2.1 a prívod napätia do nabíjačky sa úplne zastaví. Akonáhle je batéria pripojená, bude napájať automatizačný obvod a nabíjačka sa okamžite vráti do pracovného stavu.
Štruktúra automatickej nabíjačky
Všetky časti nabíjačky sú umiestnené v puzdre miliampérmetra B3-38, z ktorého bol okrem ukazovacieho zariadenia vybratý všetok jeho obsah. Inštalácia prvkov, s výnimkou automatizačného okruhu, sa vykonáva kĺbovou metódou.
Dizajn miliampérmetrového puzdra pozostáva z dvoch pravouhlých rámov spojených štyrmi rohmi. V rohoch sú vytvorené otvory s rovnakým stúpaním, ku ktorým je vhodné pripevniť diely.
Výkonový transformátor TN61-220 je upevnený štyrmi skrutkami M4 na hliníkovej doske s hrúbkou 2 mm, doska je zasa pripevnená skrutkami M3 k spodným rohom skrinky. Výkonový transformátor TN61-220 je upevnený štyrmi skrutkami M4 na hliníkovej doske s hrúbkou 2 mm, doska je zasa pripevnená skrutkami M3 k spodným rohom skrinky. C1 je tiež nainštalovaný na tejto platni. Nižšie uvedená fotografia zobrazuje nabíjačku.
K horným rohom puzdra je tiež pripevnená doska zo sklenených vlákien s hrúbkou 2 mm, na ktorú sú priskrutkované kondenzátory C4-C9 a relé P1 a P2. Do týchto rohov je priskrutkovaná aj doska plošných spojov, na ktorej je prispájkovaný obvod automatického riadenia nabíjania batérie. V skutočnosti počet kondenzátorov nie je šesť, ako podľa schémy, ale 14, pretože na získanie kondenzátora s požadovaným menovitým výkonom ich bolo potrebné zapojiť paralelne. Kondenzátory a relé sú pripojené k zvyšku obvodu nabíjačky cez konektor (modrý na fotografii vyššie), čo uľahčilo prístup k ostatným prvkom počas inštalácie.
Na vonkajšej strane zadnej steny je nainštalovaný rebrovaný hliníkový chladič na chladenie výkonových diód VD2-VD5. Nechýba poistka Pr1 na 1 A a zástrčka (prevzatá zo zdroja počítača) pre napájanie napätia.
Výkonové diódy nabíjačky sú upevnené dvoma upínacími lištami k žiariču vo vnútri puzdra. Na tento účel je v zadnej stene puzdra vytvorený obdĺžnikový otvor. Toto technické riešenie umožnilo minimalizovať množstvo tepla generovaného vo vnútri puzdra a ušetriť miesto. Vývody diódy a zvodové vodiče sú prispájkované k voľnej tyči vyrobenej zo sklolaminátu potiahnutého fóliou.
Na fotografii je na pravej strane domáca nabíjačka. Inštalácia elektrického obvodu sa vykonáva farebnými vodičmi, striedavé napätie - hnedé, kladné - červené, záporné - modré vodiče. Prierez vodičov vedúcich od sekundárneho vinutia transformátora ku svorkám na pripojenie batérie musí byť aspoň 1 mm2.
Ampérmetrový bočník je asi centimeter dlhý kus vysokoodporového konštantanového drôtu, ktorého konce sú prispájkované do medených pásikov. Dĺžka bočného vodiča sa volí pri kalibrácii ampérmetra. Zobral som drôt z bočníka vyhoreného testera spínačov. Jeden koniec medených pásikov je prispájkovaný priamo na kladnú výstupnú svorku, na druhý pásik, prichádzajúci z kontaktov relé P3, je prispájkovaný hrubý vodič. Žlté a červené vodiče idú do ukazovacieho zariadenia zo skratu.
Obvodová doska automatizácie nabíjačky
Obvod pre automatickú reguláciu a ochranu pred nesprávnym pripojením akumulátora k nabíjačke je prispájkovaný na doske plošných spojov z fóliového sklolaminátu.
Fotografia ukazuje vzhľad zostavená schéma. Vzor plošného spoja obvodu automatického riadenia a ochrany je jednoduchý, otvory sú vyrobené s rozstupom 2,5 mm.
Na fotografii vyššie pohľad na plošný spoj z inštalačnej strany dielov s dielmi označenými červenou farbou. Takýto výkres je vhodný pri montáži dosky plošných spojov.
Vyššie uvedený výkres PCB sa vám bude hodiť pri výrobe pomocou technológie laserovej tlačiarne.
A tento výkres dosky s plošnými spojmi je užitočný pri ručnom nanášaní prúdových stôp dosky plošných spojov.
Stupnica ukazovacieho prístroja milivoltmetra V3-38 nezodpovedala požadovaným mieram, musel som si na počítači nakresliť vlastnú verziu, vytlačiť ju na hrubý biely papier a moment prilepiť lepidlom na štandardnú stupnicu.
Vďaka väčšia veľkosť stupnica a kalibrácia prístroja v meracej oblasti, presnosť odčítania napätia sa ukázala byť 0,2 V.
Vodiče na pripojenie AZU k batérii a sieťovým svorkám
Na vodičoch na pripojenie autobatérie k nabíjačke sú na jednej strane nainštalované krokosvorky a na druhej strane rozdelené hroty. Červený vodič je vybraný na pripojenie kladného pólu batérie, modrý vodič je vybraný na pripojenie záporného pólu. Prierez vodičov na pripojenie batérie k zariadeniu musí byť aspoň 1 mm2.
Nabíjačka sa pripája do elektrickej siete pomocou univerzálneho kábla so zástrčkou a zásuvkou, ako sa používa na pripojenie počítačov, kancelárskej techniky a iných elektrospotrebičov.
O častiach nabíjačky
Výkonový transformátor T1 sa používa typu TN61-220, ktorého sekundárne vinutia sú zapojené do série, ako je znázornené na schéme. Keďže účinnosť nabíjačky je minimálne 0,8 a nabíjací prúd zvyčajne nepresahuje 6 A, postačí akýkoľvek 150-wattový transformátor. Sekundárne vinutie transformátora by malo poskytovať napätie 18-20 V pri zaťažovacom prúde do 8 A. Ak neexistuje hotový transformátor, môžete si vziať akýkoľvek vhodný výkon a previnúť sekundárne vinutie. Pomocou špeciálnej kalkulačky môžete vypočítať počet závitov sekundárneho vinutia transformátora.
Kondenzátory C4-C9 typu MBGCH pre napätie minimálne 350 V. Môžete použiť akýkoľvek typ kondenzátorov určených pre prácu v obvodoch striedavý prúd.
Diódy VD2-VD5 sú vhodné pre akýkoľvek typ, dimenzované na prúd 10 A. VD7, VD11 - akýkoľvek pulzný kremík. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 a VD13 ľubovoľné, odolávajúce prúdu 1 A. LED VD1 - ľubovoľné, použil som VD9 typ KIPD29. Výrazná vlastnosť táto LED dióda, ktorá zmení farbu žiary pri prepólovaní zapojenia. Na jeho spínanie sa používajú kontakty K1.2 relé P1. Keď sa nabíja hlavný prúd, LED dióda svieti žlto a pri prepnutí do režimu nabíjania batérie sa rozsvieti zelená. Namiesto binárnej LED môžete nainštalovať dve ľubovoľné jednofarebné LED tak, že ich pripojíte podľa schémy nižšie.
Ako operačný zosilňovač bol zvolený KR1005UD1, analóg zahraničného AN6551. Takéto zosilňovače boli použité v zvukovej a video jednotke vo videorekordéri VM-12. Zosilňovač je dobrý, pretože nevyžaduje bipolárne napájanie, korekčné obvody a zostáva prevádzkyschopný s napájacím napätím 5 až 12 V. Môžete ho nahradiť takmer akýmkoľvek podobným. Dobre sa hodí na výmenu mikroobvodov, napríklad LM358, LM258, LM158, ale majú iné číslovanie kolíkov a budete musieť vykonať zmeny v dizajne dosky s plošnými spojmi.
Relé P1 a P2 sú ľubovoľné pre napätie 9-12 V a kontakty určené pre spínaný prúd 1 A. R3 pre napätie 9-12 V a spínací prúd 10 A, napríklad RP-21-003. Ak je v relé niekoľko kontaktných skupín, je vhodné ich spájať paralelne.
Spínač S1 akéhokoľvek typu, určený na prevádzku pri napätí 250 V a s dostatočným počtom spínacích kontaktov. Ak nepotrebujete krok regulácie prúdu 1 A, potom môžete dať niekoľko prepínačov a nastaviť nabíjací prúd, povedzme, 5 A a 8 A. Ak nabíjate iba autobatérie, potom je toto rozhodnutie plne opodstatnené. Spínač S2 slúži na deaktiváciu systému riadenia úrovne nabitia. Ak sa batéria nabíja vysokým prúdom, systém môže fungovať skôr, ako bude batéria úplne nabitá. V takom prípade môžete systém vypnúť a pokračovať v nabíjaní v manuálnom režime.
Vhodná je akákoľvek elektromagnetická hlavica pre merač prúdu a napätia s celkovou odchýlkou prúdu 100 μA, napríklad typ M24. Ak nie je potrebné merať napätie, ale iba prúd, môžete nainštalovať hotový ampérmeter navrhnutý pre maximálny konštantný merací prúd 10 A a ovládať napätie pomocou externého číselníka alebo multimetra pripojením k kontakty batérie.
Nastavenie jednotky automatického nastavenia a ochrany AZU
Pri bezchybnej montáži dosky a prevádzkyschopnosti všetkých rádiových prvkov bude obvod fungovať okamžite. Zostáva iba nastaviť prah napätia pomocou odporu R5, po dosiahnutí ktorého sa nabíjanie batérie prepne do režimu nabíjania nízkeho prúdu.
Nastavenie je možné vykonať priamo počas nabíjania batérie. Napriek tomu je lepšie sa uistiť a skontrolovať a nastaviť automatický riadiaci a ochranný obvod AZU pred jeho inštaláciou do puzdra. K tomu potrebujete jednosmerný zdroj, ktorý má schopnosť regulovať výstupné napätie v rozsahu od 10 do 20 V, určený pre výstupný prúd 0,5-1 A. Z meracích prístrojov budete potrebovať akýkoľvek voltmeter , tester alebo multimeter určený na meranie jednosmerného napätia s limitom merania 0 až 20 V.
Kontrola regulátora napätia
Po osadení všetkých dielov na dosku plošných spojov je potrebné na spoločný vodič (mínus) a pin 17 čipu DA1 (plus) priviesť napájacie napätie 12-15 V zo zdroja. Zmenou napätia na výstupe napájacieho zdroja z 12 na 20 V sa musíte pomocou voltmetra uistiť, že napätie na výstupe 2 čipu regulátora napätia DA1 je 9 V. Ak sa napätie líši alebo mení, potom DA1 je chybný.
Čipy série K142EN a analógy majú ochranu proti skratu na výstupe a ak skratujete jeho výstup na spoločný vodič, mikroobvod prejde do ochranného režimu a nezlyhá. Ak test ukázal, že napätie na výstupe mikroobvodu je 0, potom to nemusí vždy znamenať, že nefunguje správne. Je celkom možné, že medzi dráhami dosky plošných spojov je skrat, alebo je chybný jeden z rádiových prvkov zvyšku obvodu. Na kontrolu mikroobvodu stačí odpojiť jeho kolík 2 od dosky a ak sa na ňom objaví 9 V, potom mikroobvod funguje a je potrebné nájsť a odstrániť skrat.
Kontrola systému prepäťovej ochrany
Rozhodol som sa začať popisovať princíp fungovania obvodu s jednoduchšou časťou obvodu, na ktorú nie sú kladené prísne normy pre odozvové napätie.
Funkciu odpojenia AZU od siete v prípade odpojenia batérie plní časť obvodu zostavená na operačnom diferenciálnom zosilňovači A1.2 (ďalej len OU).
Princíp činnosti operačného diferenciálneho zosilňovača
Bez znalosti princípu fungovania operačného zosilňovača je ťažké pochopiť fungovanie obvodu, takže dám Stručný opis. OU má dva vstupy a jeden výstup. Jeden zo vstupov, ktorý je na diagrame označený znamienkom „+“, sa nazýva neinvertujúci a druhý vstup, ktorý je označený znamienkom „-“ alebo krúžkom, sa nazýva invertujúci. Slovo diferenciálny operačný zosilňovač znamená, že napätie na výstupe zosilňovača závisí od rozdielu napätia na jeho vstupoch. V tomto obvode je operačný zosilňovač zapnutý bez spätnej väzby, v režime komparátora - porovnávanie vstupných napätí.
Ak sa teda napätie na jednom zo vstupov nemení a na druhom sa zmení, potom v okamihu prechodu cez bod rovnosti napätí na vstupoch sa napätie na výstupe zosilňovača náhle zmení.
Kontrola obvodu prepäťovej ochrany
Vráťme sa k diagramu. Neinvertujúci vstup zosilňovača A1.2 (pin 6) je pripojený k napäťovému deliči zhromaždenému na rezistoroch R13 a R14. Tento delič je pripojený na stabilizované napätie 9 V a preto sa napätie v mieste pripojenia rezistorov nikdy nemení a je 6,75 V. Druhý vstup operačného zosilňovača (vývod 7) je pripojený k druhému deliča napätia, zostavenému na rezistoroch R11 a R12. Tento delič napätia je pripojený k zbernici, ktorá vedie nabíjací prúd a napätie na ňom sa mení v závislosti od veľkosti prúdu a stavu nabitia batérie. Preto sa zodpovedajúcim spôsobom zmení aj hodnota napätia na kolíku 7. Odpory deliča sú zvolené tak, že keď sa napätie nabíjania batérie zmení z 9 na 19 V, napätie na kolíku 7 bude menšie ako na kolíku 6 a napätie na výstupe operačného zosilňovača (kolík 8) bude vyššie. ako 0,8 V a blízko napájacieho napätia operačného zosilňovača. Tranzistor bude otvorený, napätie bude privedené do vinutia relé P2 a zopne kontakty K2.1. Výstupné napätie tiež uzavrie diódu VD11 a odpor R15 sa nebude podieľať na činnosti obvodu.
Akonáhle nabíjacie napätie presiahne 19 V (toto sa môže stať iba pri odpojení batérie od výstupu AZU), napätie na kolíku 7 sa zvýši ako na kolíku 6. V tomto prípade napätie na výstupe op. -amp náhle klesne na nulu. Tranzistor sa zatvorí, relé sa vypne a kontakty K2.1 sa otvoria. Napájacie napätie do RAM bude prerušené. V okamihu, keď napätie na výstupe operačného zosilňovača klesne na nulu, dióda VD11 sa otvorí, a teda R15 bude paralelne pripojený k R14 deliča. Napätie na kolíku 6 sa okamžite zníži, čo eliminuje falošné pozitíva v okamihu rovnosti napätí na vstupoch operačného zosilňovača v dôsledku zvlnenia a šumu. Zmenou hodnoty R15 môžete zmeniť hysteréziu komparátora, teda napätie, pri ktorom sa obvod vráti do pôvodného stavu.
Keď je batéria pripojená k RAM, napätie na kolíku 6 sa opäť nastaví na 6,75 V a na kolíku 7 bude menšie a obvod začne normálne fungovať.
Na kontrolu činnosti obvodu stačí zmeniť napätie na napájacom zdroji z 12 na 20 V a namiesto relé P2 pripojiť voltmeter, aby ste pozorovali jeho hodnoty. Keď je napätie nižšie ako 19 V, voltmeter by mal ukazovať napätie 17-18 V (časť napätia klesne cez tranzistor) a pri vyššej hodnote - nula. Stále je vhodné pripojiť vinutie relé k obvodu, potom sa skontroluje nielen činnosť obvodu, ale aj jeho výkon a kliknutím na relé bude možné ovládať činnosť automatizácie bez voltmetra.
Ak obvod nefunguje, musíte skontrolovať napätie na vstupoch 6 a 7, výstupe operačného zosilňovača. Ak sa napätia líšia od vyššie uvedených, musíte skontrolovať hodnoty rezistorov zodpovedajúcich deličov. Ak deličové odpory a dióda VD11 fungujú, potom je operačný zosilňovač chybný.
Na kontrolu obvodu R15, D11 stačí vypnúť jeden zo záverov týchto prvkov, obvod bude fungovať iba bez hysterézie, to znamená zapnutie a vypnutie pri rovnakom napätí dodávanom z napájacieho zdroja. Tranzistor VT12 sa dá ľahko skontrolovať odpojením jednej zo svoriek R16 a monitorovaním napätia na výstupe operačného zosilňovača. Ak sa napätie na výstupe operačného zosilňovača zmení správne a relé je stále zapnuté, dôjde k poruche medzi kolektorom a emitorom tranzistora.
Kontrola obvodu vypnutia batérie, keď je plne nabitá
Princíp činnosti operačného zosilňovača A1.1 sa nijako nelíši od činnosti A1.2, s výnimkou možnosti meniť prah napätia pomocou ladiaceho odporu R5.
Na kontrolu činnosti A1.1 sa napájacie napätie dodávané z napájacieho zdroja postupne zvyšuje a znižuje v rozmedzí 12-18 V. Keď napätie dosiahne 15,6 V, relé P1 by sa malo vypnúť a kontakty K1.1 prepnú AZU na nízky prúd režim nabíjania cez kondenzátor C4. Keď úroveň napätia klesne pod 12,54 V, relé by malo zopnúť a prepnúť AZU do nabíjacieho režimu s prúdom danej hodnoty.
Prahové napätie pri zapnutí 12,54 V je možné upraviť zmenou hodnoty odporu R9, nie je to však potrebné.
Pomocou spínača S2 je možné vypnúť automatickú prevádzku priamym zopnutím relé P1.
Obvod nabíjačky kondenzátora
bez automatického vypnutia
Pre tých, ktorí nemajú dostatok skúseností s montážou elektronické obvody alebo nepotrebuje automaticky vypínať nabíjačku na konci nabíjania batérie, navrhujem zjednodušenú verziu obvodu zariadenia na nabíjanie kyslých autobatérií. Charakteristickým znakom obvodu je jeho jednoduchosť na opakovanie, spoľahlivosť, vysoká účinnosť a stabilný nabíjací prúd, ochrana proti nesprávnemu zapojeniu batérie, automatické pokračovanie nabíjania v prípade výpadku prúdu.
Princíp stabilizácie nabíjacieho prúdu zostal nezmenený a je zabezpečený zahrnutím bloku kondenzátorov C1-C6 do série so sieťovým transformátorom. Na ochranu pred prepätím na vstupnom vinutí a kondenzátoroch sa používa jeden z párov normálne otvorených kontaktov relé P1.
Keď nie je pripojená batéria, kontakty relé P1 K1.1 a K1.2 sú otvorené a aj keď je nabíjačka pripojená k sieti, do obvodu netečie prúd. To isté sa stane, ak pripojíte batériu omylom v polarite. Pri správnom pripojení batérie prúd z nej preteká cez diódu VD8 do vinutia relé P1, relé sa aktivuje a jeho kontakty K1.1 a K1.2 sa zatvoria. Cez uzavreté kontakty K1.1 je sieťové napätie privádzané do nabíjačky a cez K1.2 je nabíjací prúd privádzaný do batérie.
Na prvý pohľad sa zdá, že kontakty relé K1.2 nie sú potrebné, ale ak tam nie sú, ak je batéria pripojená omylom, prúd bude prúdiť z kladného pólu batérie cez záporný pól. nabíjačky, potom cez diódový mostík a potom priamo na záporný pól batérie a diódy zlyhá pamäťový mostík.
Navrhovaný jednoduchý obvod na nabíjanie batérií je ľahko prispôsobený na nabíjanie batérií pri 6 V alebo 24 V. Stačí vymeniť relé P1 za príslušné napätie. Na nabíjanie 24 voltových batérií je potrebné zabezpečiť výstupné napätie zo sekundárneho vinutia transformátora T1 najmenej 36 V.
V prípade potreby môže byť obvod jednoduchej nabíjačky doplnený o zariadenie na indikáciu nabíjacieho prúdu a napätia, ktoré sa zapne ako v obvode automatickej nabíjačky.
Ako nabíjať autobatériu
automatická vlastnoručná pamäť
Pred nabíjaním je potrebné batériu vybratú z auta očistiť od nečistôt a utrieť vodným roztokom sódy, aby sa odstránili zvyšky kyselín. Ak je na povrchu kyselina, potom vodný roztok sódy napení.
Ak má batéria zátky na plnenie kyseliny, potom musia byť všetky zátky odskrutkované, aby plyny vznikajúce v batérii počas nabíjania mohli voľne unikať. Nezabudnite skontrolovať hladinu elektrolytu a ak je nižšia, ako je potrebné, pridajte destilovanú vodu.
Ďalej je potrebné pomocou prepínača S1 na nabíjačke nastaviť hodnotu nabíjacieho prúdu a pripojiť batériu dodržajúc polaritu (kladný pól batérie musí byť spojený s kladným pólom nabíjačky) na jej svorky. Ak je prepínač S3 v spodnej polohe, potom šípka zariadenia na nabíjačke okamžite ukáže napätie, ktoré batéria produkuje. Zostáva zasunúť napájací kábel do zásuvky a začne sa proces nabíjania batérie. Voltmeter už začne ukazovať nabíjacie napätie.
Majitelia automobilov sa často musia vysporiadať s takým javom, ako je nemožnosť naštartovania motora v dôsledku vybitia batérie. Na vyriešenie problému budete musieť použiť nabíjačku batérií, ktorá stojí veľa peňazí. Aby ste nemuseli míňať peniaze na nákup novej nabíjačky pre autobatériu, môžete si ju vyrobiť sami. Dôležité je len nájsť transformátor s potrebnými vlastnosťami. Ak chcete vyrobiť domáce zariadenie, nemusíte byť elektrikár a celý proces ako celok nebude trvať dlhšie ako niekoľko hodín.
Funkcie fungovania batérií
Nie všetci vodiči si uvedomujú, že v autách sa používajú olovené batérie. Takéto batérie sa vyznačujú svojou výdržou, preto môžu slúžiť až 5 rokov.
Na nabíjanie olovených batérií sa používa prúd, ktorý sa rovná 10 % celkovej kapacity batérie. To znamená, že na nabitie batérie s kapacitou 55 Ah je potrebný nabíjací prúd 5,5 A. zariadení. Malý nabíjací prúd nepredĺži životnosť batérie, ale nie je schopný negatívne ovplyvniť integritu zariadenia.
Toto je zaujímavé! Keď sa použije prúd 25 A, batéria sa rýchlo nabije, takže po 5-10 minútach po pripojení nabíjačky s týmto menovitým výkonom môžete naštartovať motor. Takýto veľký prúd vydávajú moderné invertorové nabíjačky, len to negatívne ovplyvňuje životnosť batérie.
Keď sa batéria nabíja, nabíjací prúd tečie späť do pracovného. Napätie pre každú banku by nemalo byť vyššie ako 2,7 V. V 12 V batérii je inštalovaných 6 plechoviek, ktoré nie sú navzájom prepojené. V závislosti od napätia batérie sa líši počet plechoviek, ako aj požadované napätie pre každú plechovku. Ak je napätie vyššie, povedie to k procesu rozkladu elektrolytu a dosiek, čo prispieva k zlyhaniu batérie. Aby sa vylúčil výskyt procesu varu elektrolytu, napätie je obmedzené na 0,1 V.
Batéria sa považuje za vybitú, ak pri pripojení voltmetra alebo multimetra zariadenia vykazujú napätie 11,9-12,1 V. Takáto batéria by sa mala okamžite nabiť. Nabitá batéria má napätie na svorkách 12,5-12,7 V.
Príklad napätia na svorkách nabitej batérie
Proces nabíjania je obnovenie spotrebovanej kapacity. Batérie je možné nabíjať dvoma spôsobmi:
- D.C. V tomto prípade sa reguluje nabíjací prúd, ktorého hodnota je 10% kapacity zariadenia. Doba nabíjania je 10 hodín. Nabíjacie napätie sa v tomto prípade mení z 13,8 V na 12,8 V po celú dobu nabíjania. Nevýhodou tejto metódy je, že je potrebné kontrolovať proces nabíjania a nabíjačku vypnúť včas pred varom elektrolytu. Tento spôsob je šetrný k batérii a má neutrálny vplyv na ich životnosť. Na implementáciu tejto metódy sa používajú transformátorové nabíjačky.
- Konštantný tlak. V tomto prípade sa na svorky batérie privádza napätie 14,4 V a prúd sa mení od veľké hodnoty na menšie automaticky. Okrem toho táto zmena prúdu závisí od takého parametra, ako je čas. Čím dlhšie je batéria nabitá, tým nižší je prúd. Nabíjanie batérie nebude možné získať, pokiaľ nezabudnete vypnúť zariadenie a nechať ho niekoľko dní. Výhodou tejto metódy je, že po 5-7 hodinách sa batéria nabije na 90-95%. Batériu je možné nechať aj bez dozoru, preto je tento spôsob obľúbený. Len málo majiteľov áut si však uvedomuje, že tento spôsob nabíjania je „núdzový“. Jeho používanie výrazne znižuje výdrž batérie. Navyše, čím častejšie budete týmto spôsobom nabíjať, tým rýchlejšie sa zariadenie vybije.
Teraz aj neskúsený vodič môže pochopiť, že ak nie je potrebné ponáhľať sa s nabíjaním batérie, je lepšie uprednostniť prvú možnosť (podľa prúdu). So zrýchlenou obnovou nabitia sa životnosť zariadenia znižuje, takže je vysoko pravdepodobné, že v blízkej budúcnosti budete musieť kúpiť novú batériu. Na základe vyššie uvedeného materiál zváži možnosti výroby nabíjačiek pre prúd a napätie. Na výrobu môžete použiť akékoľvek improvizované zariadenia, o ktorých budeme hovoriť neskôr.
Požiadavky na nabíjanie batérie
Pred vykonaním postupu výroby domácej nabíjačky batérií musíte venovať pozornosť nasledujúcim požiadavkám:
- Poskytuje stabilné napätie 14,4 V.
- Autonómia zariadenia. To znamená, že domáce zariadenie by nemalo vyžadovať dohľad, pretože batéria sa často nabíja v noci.
- Zabezpečenie, že sa nabíjačka vypne, keď sa zvýši nabíjací prúd alebo napätie.
- Ochrana proti prepólovaniu. Ak je zariadenie nesprávne pripojené k batérii, ochrana by mala fungovať. Pre implementáciu je v obvode zahrnutá poistka.
Prepólovanie je nebezpečný proces, v dôsledku ktorého môže batéria explodovať alebo uvariť. Ak je batéria v dobrom stave a len mierne vybitá, tak pri nesprávnom pripojení nabíjačky sa nabíjací prúd zvýši nad nominálnu hodnotu. Ak je batéria vybitá, potom pri obrátení polarity sa pozoruje zvýšenie napätia nad nastavenú hodnotu a v dôsledku toho elektrolyt vrie.
Možnosti pre domáce nabíjačky batérií
Pred pokračovaním vo vývoji nabíjačky batérií je dôležité pochopiť, že takéto zariadenie je domáce a môže negatívne ovplyvniť životnosť batérie. Niekedy sú však takéto zariadenia jednoducho potrebné, pretože môžu výrazne ušetriť peniaze na nákup továrenských zariadení. Zvážte, z čoho si môžete vyrobiť svojpomocne nabíjačky pre batérie a ako na to.
Nabíjanie zo žiarovky a polovodičovej diódy
Tento spôsob nabíjania je relevantný pre také možnosti, keď potrebujete naštartovať auto na vybitú batériu doma. K tomu budete potrebovať základné prvky na zostavenie zariadenia a zdroj striedavého napätia 220 V (zásuvka). Schéma domácej nabíjačky pre autobatériu obsahuje nasledujúce prvky:
- Žiarovka. Obyčajná žiarovka, ktorá je ľudovo označovaná aj ako „Iľjičova lampa“. Výkon lampy ovplyvňuje rýchlosť nabíjania batérie, takže čím je tento indikátor vyšší, tým rýchlejšie je možné naštartovať motor. Najlepšou možnosťou je lampa s výkonom 100-150 wattov.
- polovodičová dióda. Elektronický prvok, ktorého hlavným účelom je viesť prúd iba v jednom smere. Potreba tohto prvku v dizajne nabíjania je previesť striedavé napätie na jednosmerné. Navyše na takéto účely budete potrebovať výkonnú diódu, ktorá vydrží veľké zaťaženie. Môžete použiť diódu, domácu aj dovezenú. Aby ste si takúto diódu nekúpili, možno ju nájsť v starých prijímačoch alebo napájacích zdrojoch.
- Zástrčka pre pripojenie do zásuvky.
- Drôty so svorkami (krokodíly) na pripojenie k batérii.
To je dôležité! Pred zostavením takéhoto obvodu musíte pochopiť, že vždy existuje riziko pre život, takže by ste mali byť mimoriadne opatrní a opatrní.
Schéma pripojenia nabíjačky zo žiarovky a diódy k batérii
Zástrčku zapojte do zásuvky až po zostavení celého obvodu a izolácii kontaktov. Aby sa zabránilo vzniku skratového prúdu, je v obvode zahrnutý istič 10 A. Pri montáži obvodu je dôležité zvážiť polaritu. Žiarovka a polovodičová dióda musia byť pripojené k obvodu kladnej svorky batérie. Pri použití 100 W žiarovky potečie do batérie nabíjací prúd 0,17 A. Ak chcete nabiť 2A batériu, musíte ju nabíjať 10 hodín. Čím väčší je výkon žiarovky, tým vyššia je hodnota nabíjacieho prúdu.
Nabíjať úplne vybitú batériu takýmto zariadením nemá zmysel, no jej dobíjanie pri absencii továrenskej nabíjačky je celkom reálne.
Nabíjačka usmerňovacej batérie
Aj táto možnosť patrí do kategórie najjednoduchších domácich nabíjačiek. Základ takejto pamäte zahŕňa dva hlavné prvky - menič napätia a usmerňovač. Existujú tri typy usmerňovačov, ktoré nabíjajú zariadenie nasledujúcimi spôsobmi:
- D.C;
- striedavý prúd;
- asymetrický prúd.
Usmerňovače prvej možnosti nabíjajú batériu výlučne jednosmerným prúdom, ktorý je zbavený zvlnenia striedavého napätia. Striedavé usmerňovače dodávajú pulzujúce striedavé napätie na svorky batérie. Asymetrické usmerňovače majú kladnú zložku a ako hlavné konštrukčné prvky sa používajú polvlnové usmerňovače. Tento obvod má lepší výsledok v porovnaní s jednosmernými a striedavými usmerňovačmi. O jeho dizajne sa bude diskutovať ďalej.
Na zostavenie kvalitnej nabíjačky batérií budete potrebovať usmerňovač a prúdový zosilňovač. Usmerňovač sa skladá z nasledujúcich prvkov:
- poistka;
- výkonná dióda;
- Zenerova dióda 1N754A alebo D814A;
- prepínač;
- premenlivý odpor.
Schéma zapojenia asymetrického usmerňovača
Na zostavenie obvodu budete musieť použiť poistku s maximálnym prúdom 1 A. Transformátor je možné odobrať zo starého televízora, ktorého výkon by nemal presiahnuť 150 W a výstupné napätie by malo byť 21 V. Ako odpor musíte vziať silný prvok značky MLT-2. Usmerňovacia dióda musí byť navrhnutá pre prúd najmenej 5 A, takže najlepšou možnosťou sú modely ako D305 alebo D243. Zosilňovač je založený na regulátore založenom na dvoch tranzistoroch radu KT825 a 818. Pri inštalácii sú tranzistory inštalované na radiátoroch pre zlepšenie chladenia.
Montáž takéhoto obvodu sa vykonáva sklopným spôsobom, to znamená, že všetky prvky sú umiestnené na starej doske zbavenej koľají a sú navzájom spojené pomocou drôtov. Jeho výhodou je možnosť nastavenia výstupného prúdu pre nabíjanie batérie. Nevýhodou schémy je potreba nájsť potrebné prvky, ako aj ich správne umiestniť.
Najjednoduchší analóg vyššie uvedenej schémy je zjednodušená verzia zobrazená na fotografii nižšie.
Zjednodušená schéma usmerňovača s transformátorom
Navrhuje sa použiť zjednodušený obvod s použitím transformátora a usmerňovača. Okrem toho budete potrebovať 12 V a 40 W žiarovku (automobil). Zostavenie obvodu nebude ťažké ani pre začiatočníka, ale je dôležité venovať pozornosť skutočnosti, že usmerňovacia dióda a žiarovka musia byť umiestnené v obvode, ktorý je napájaný na záporný pól batérie. Nevýhodou takejto schémy je získanie pulzujúceho prúdu. Na vyhladenie zvlnenia a zníženie silných úderov sa odporúča použiť nižšie uvedený diagram.
Obvod diódového mostíka s vyhladzovacím kondenzátorom znižuje zvlnenie a znižuje hádzanie
Nabíjačka zo zdroja napájania počítača: pokyny krok za krokom
IN V poslednej dobe populárna je táto verzia nabíjania auta, ktorú si môžete vyrobiť sami počítačová jednotka výživa.
Spočiatku budete potrebovať funkčný napájací zdroj. Na takéto účely je vhodná aj jednotka s výkonom 200 wattov. Vyrába napätie 12 V. Na nabitie batérie nebude stačiť, preto je dôležité túto hodnotu zvýšiť na 14,4 V. Pokyny krok za krokom výroba pamäte pre batériu z napájacieho zdroja z počítača je nasledovná:
- Spočiatku sú všetky extra vodiče, ktoré vychádzajú z napájacieho zdroja, spájkované. Nechajte iba zelený drôt. Jeho koniec musí byť prispájkovaný k záporným kontaktom, odkiaľ vyšli čierne drôty. Táto manipulácia sa vykonáva tak, že keď je jednotka pripojená k sieti, zariadenie sa okamžite spustí.
Koniec zeleného vodiča musí byť prispájkovaný k záporným kontaktom, kde boli umiestnené čierne vodiče.
- Vodiče, ktoré budú pripojené na svorky batérie, musia byť prispájkované k výstupným kontaktom mínus a plus napájacieho zdroja. Plus je prispájkovaný na výstupný bod žltých vodičov a mínus na výstupný bod čiernych.
- V ďalšej fáze je potrebné rekonštruovať prevádzkový režim pulzne šírkovej modulácie (PWM). Na svedomí to má mikrokontrolér TL494 alebo TA7500. Na rekonštrukciu budete potrebovať spodnú ľavú nohu mikrokontroléra. Aby ste sa k nemu dostali, musíte dosku prevrátiť.
Za prevádzkový režim PWM je zodpovedný mikrokontrolér TL494
- Na spodný kolík mikrokontroléra sú pripojené tri odpory. Nás zaujíma rezistor, ktorý je pripojený na výstup bloku 12 V. Ten je na fotografii nižšie označený bodkou. Tento prvok by sa mal odspájkovať a potom zmerať hodnotu odporu.
Rezistor označený fialovou bodkou je potrebné prispájkovať
- Rezistor má odpor asi 40 kOhm. Musí byť nahradený rezistorom s inou hodnotou odporu. Na objasnenie hodnoty požadovaného odporu je potrebné najskôr prispájkovať regulátor (variabilný odpor) ku kontaktom vzdialeného odporu.
Prispájkujte regulátor na miesto odstráneného odporu.
- Teraz by malo byť zariadenie pripojené k sieti po predchádzajúcom pripojení multimetra k výstupným svorkám. Výstupné napätie sa mení pomocou regulátora. Musíte získať hodnotu napätia 14,4 V.
Výstupné napätie je regulované premenlivým odporom
- Hneď ako sa dosiahne hodnota napätia, mali by ste odspájkovať premenlivý odpor a potom zmerať výsledný odpor. Pre príklad opísaný vyššie je jeho hodnota 120,8 kΩ.
Výsledný odpor by mal byť 120,8 kOhm
- Na základe získanej hodnoty odporu by ste mali vybrať podobný odpor a potom ho prispájkovať na miesto starého. Ak nemôžete nájsť odpor tejto hodnoty odporu, môžete si ho vybrať z dvoch prvkov.
Spájkovacie odpory v sérii spočítavajú ich odpor
- Potom sa skontroluje funkčnosť zariadenia. Voliteľne je možné k zdroju nainštalovať voltmeter (môžete použiť aj ampérmeter), ktorý vám umožní kontrolovať napätie a nabíjací prúd.
Celkový pohľad na nabíjačku zo zdroja počítača
Toto je zaujímavé! Zostavená nabíjačka má funkciu ochrany proti skratovému prúdu, ako aj proti preťaženiu, nechráni však proti prepólovaniu, preto by ste mali prispájkovať výstupné vodiče príslušnej farby (červený a čierny), aby nedošlo k zmätený.
Po pripojení nabíjačky na svorky batérie bude dodávaný prúd asi 5-6 A, čo je optimálna hodnota pre zariadenia s kapacitou 55-60A / h. Video nižšie ukazuje, ako vyrobiť nabíjačku batérií z počítačového zdroja s regulátormi napätia a prúdu.
Aké ďalšie možnosti ukladania sú k dispozícii pre batériu
Zvážte niekoľko ďalších možností pre nezávislé nabíjačky batérií.
Použitie nabíjačky pre laptop na batériu
Jeden z najjednoduchších a rýchle spôsoby oživenie vybitej batérie. Na implementáciu schémy revitalizácie batérie pomocou nabíjačky notebooku budete potrebovať:
- Nabíjačka z akéhokoľvek notebooku. Parametre nabíjačiek sú 19 V a prúd cca 5 A.
- Príkon halogénovej žiarovky 90W.
- Spojovacie vodiče pomocou klipov.
Obraciame sa na implementáciu schémy. Žiarovka sa používa na obmedzenie prúdu na optimálnu hodnotu. Namiesto žiarovky môžete použiť odpor.
Na „oživenie“ autobatérie sa dá použiť aj nabíjačka na notebook.
Nie je ťažké zostaviť takúto schému. Ak sa nabíjanie z prenosného počítača neplánuje používať na určený účel, zástrčku je možné odrezať a potom pripojiť k vodičom pomocou svoriek. Najprv použite multimeter na určenie polarity. Žiarovka je pripojená k obvodu, ktorý ide na kladný pól batérie. Záporný pól batérie je pripojený priamo. Až po pripojení zariadenia k batérii môžete napájať zdroj napätia.
Urob si sám pamäť z mikrovlnnej rúry alebo podobných zariadení
Pomocou transformátorového bloku, ktorý je vo vnútri mikrovlnnej rúry, môžete vytvoriť nabíjačku pre batériu.
Nižšie je uvedený podrobný návod na výrobu domácej nabíjačky z bloku mikrovlnného transformátora.
Schéma pripojenia transformátorovej jednotky, diódového mostíka a kondenzátora k autobatérii
Montáž zariadenia môže byť vykonaná na akomkoľvek základe. Zároveň je dôležité, aby boli všetky konštrukčné prvky spoľahlivo chránené. V prípade potreby je možné obvod doplniť spínačom, ako aj voltmetrom.
Beztransformátorová nabíjačka
Ak hľadanie transformátora viedlo do slepej uličky, potom môžete použiť najjednoduchší obvod bez zariadení na zníženie. Nižšie je uvedený diagram, ktorý vám umožňuje implementovať nabíjačku pre batériu bez použitia napäťových transformátorov.
Elektrická schéma nabíjačky bez použitia napäťového transformátora
Úlohu transformátorov plnia kondenzátory, ktoré sú určené pre napätie 250V. V obvode by mali byť zahrnuté najmenej 4 kondenzátory, ktoré sú umiestnené paralelne. Paralelne s kondenzátormi sú do obvodu pripojené rezistor a LED. Úlohou rezistora je tlmiť zvyškové napätie po odpojení zariadenia od siete.
Súčasťou obvodu je aj diódový mostík, určený pre prácu s prúdmi do 6A. Mostík je pripojený k obvodu po kondenzátoroch a na jeho svorky sú pripojené vodiče smerujúce do batérie na nabíjanie.
Ako nabíjať batériu z domáceho zariadenia
Samostatne by ste mali pochopiť otázku, ako správne nabíjať batériu pomocou domácej nabíjačky. Na tento účel sa odporúča dodržiavať nasledujúce odporúčania:
- Rešpektovanie polarity. Je lepšie ešte raz skontrolovať polaritu domáceho zariadenia pomocou multimetra, než si „uhryznúť lakte“, pretože príčinou zlyhania batérie bola chyba vodičov.
- Batériu netestujte zatvorením kontaktov. Táto metóda iba „zabíja“ zariadenie a neoživuje ho, ako sa uvádza v mnohých zdrojoch.
- Zariadenie by malo byť pripojené k sieti 220 V až po pripojení výstupných svoriek k batérii. Zariadenie sa vypne rovnakým spôsobom.
- Dodržiavanie bezpečnostných opatrení, pretože práca sa vykonáva nielen s elektrinou, ale aj s kyselinou batérie.
- Proces nabíjania batérie musí byť kontrolovaný. Najmenšia porucha môže viesť k vážnym následkom.
Na základe vyššie uvedených odporúčaní je potrebné dospieť k záveru, že domáce zariadenia, aj keď sú prijateľné, stále nie sú schopné nahradiť továrenské. Výroba domácich nabíjačiek nie je bezpečná, najmä ak si nie ste istí, či to dokážete správne. Materiál predstavuje najjednoduchšie schémy implementácie nabíjačiek pre autobatérie, ktoré budú vždy užitočné na farme.
Dodržiavanie prevádzkového režimu batérií a najmä režimu nabíjania zaručuje ich bezproblémovú prevádzku počas celej životnosti. Nabíjanie batérie produkovať prúd, ktorého hodnotu je možné určiť podľa vzorca
kde I je priemerný nabíjací prúd, A., a Q je menovitá elektrická kapacita batérie, Ah.
Klasická nabíjačka autobatérií pozostáva zo znižovacieho transformátora, usmerňovača a regulátora nabíjacieho prúdu. Drôtové reostaty sa používajú ako prúdové regulátory (pozri obr. 1) a tranzistorové prúdové stabilizátory.
V oboch prípadoch sa na týchto prvkoch uvoľňuje značný tepelný výkon, čo znižuje účinnosť nabíjačky a zvyšuje pravdepodobnosť jej zlyhania.
Na nastavenie nabíjacieho prúdu môžete použiť zásobník kondenzátorov, ktoré sú zapojené do série s primárnym (sieťovým) vinutím transformátora a fungujú ako reaktancie, ktoré tlmia nadmerné sieťové napätie. Zjednodušená verzia takéhoto zariadenia je znázornená na obr. 2.
V tomto obvode sa tepelný (aktívny) výkon uvoľňuje iba na diódach VD1-VD4 usmerňovacieho mostíka a transformátora, takže zahrievanie zariadenia je zanedbateľné.
Nevýhodou na obr. 2 je potreba zabezpečiť, aby napätie na sekundárnom vinutí transformátora bolo jedenapolkrát väčšie ako menovité napätie záťaže (~ 18÷20V).
Nabíjací obvod, ktorý zabezpečuje nabíjanie 12-voltových batérií prúdom do 15 A, pričom nabíjací prúd je možné meniť od 1 do 15 A v krokoch po 1 A, je znázornený na obr. 3.
Po úplnom nabití batérie je možné zariadenie automaticky vypnúť. Nebojí sa krátkodobých skratov v zaťažovacom obvode a prestávok v ňom.
Pomocou spínačov Q1 - Q4 môžete pripojiť rôzne kombinácie kondenzátorov a tým regulovať nabíjací prúd.
Variabilný odpor R4 nastavuje prahovú hodnotu K2, ktorá by sa mala spustiť, keď sa napätie na svorkách batérie rovná napätiu plne nabitej batérie.
Na obr. 4 je znázornená ďalšia nabíjačka, v ktorej je nabíjací prúd plynule nastaviteľný od nuly po maximálnu hodnotu.
Zmena prúdu v záťaži sa dosiahne nastavením uhla otvorenia trinistora VS1. Riadiaca jednotka je vyrobená na unijunkčnom tranzistore VT1. Hodnota tohto prúdu je určená polohou posúvača premenlivého odporu R5. Maximálny nabíjací prúd batérie je 10A, nastavený ampérmetrom. Zariadenie je zabezpečené na strane siete a záťaže poistkami F1 a F2.
Variant dosky plošných spojov nabíjačky (pozri obr. 4) s rozmermi 60x75 mm je znázornený na nasledujúcom obrázku:
V diagrame na obr. 4 musí byť sekundárne vinutie transformátora dimenzované na prúd trojnásobok nabíjacieho prúdu, a teda výkon transformátora musí byť tiež trojnásobkom výkonu spotrebovaného batériou.
Táto okolnosť je významnou nevýhodou nabíjačiek s trinistorom (tyristorom) regulátora prúdu.
Poznámka:
Diódy usmerňovacieho mostíka VD1-VD4 a tyristor VS1 musia byť inštalované na radiátoroch.
Prenesením riadiaceho prvku z obvodu sekundárneho vinutia transformátora do obvodu primárneho vinutia je možné výrazne znížiť výkonové straty v trinistore, a tým zvýšiť účinnosť nabíjačky. takéto zariadenie je znázornené na obr. 5.
V diagrame na obr. 5 je riadiaca jednotka podobná tej, ktorá bola použitá v predchádzajúcej verzii zariadenia. Trinistor VS1 je zahrnutý v uhlopriečke usmerňovacieho mostíka VD1 - VD4. Pretože prúd primárneho vinutia transformátora je asi 10-krát menší ako nabíjací prúd, na diódy VD1-VD4 a trinistor VS1 sa uvoľňuje relatívne malý tepelný výkon a nevyžadujú inštaláciu na radiátory. Okrem toho použitie trinistora v primárnom obvode transformátora umožnilo mierne zlepšiť tvar krivky nabíjacieho prúdu a znížiť tvarový faktor krivky prúdu (čo vedie aj k zvýšeniu účinnosti nabíjačky ). Nevýhodou tejto nabíjačky je galvanické prepojenie so sieťou prvkov riadiacej jednotky, s čím je potrebné počítať už pri vývoji konštrukcie (napríklad použiť premenný odpor s plastovou osou).
Variant dosky plošných spojov nabíjačky na obrázku 5 s rozmermi 60 x 75 mm je znázornený na obrázku nižšie:
Poznámka:
Diódy usmerňovacieho mostíka VD5-VD8 musia byť inštalované na radiátoroch.
Na nabíjačke na obrázku 5 je diódový mostík VD1-VD4 typu KTs402 alebo KTs405 s písmenami A, B, C. Zenerova dióda VD3 typu KS518, KS522, KS524 alebo zložená z dvoch rovnakých zenerových diód s celkové stabilizačné napätie 16 ÷ 24 voltov (KS482, D808, KS510 atď.). Tranzistor VT1 je jednoprechodový, typ KT117A, B, C, G. Diódový mostík VD5-VD8 je tvorený diódami, s prac. prúd nie menší ako 10 ampérov(D242÷D247 a ďalšie). Diódy sú inštalované na radiátoroch s plochou najmenej 200 cm2 a radiátory sa veľmi zahrievajú, môžete nainštalovať ventilátor na fúkanie do puzdra nabíjačky.
