Схема и описание тиристорного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов
Схема и описание простого самодельного зарядного устройства на тиристоре для зарядки автомобильных аккумуляторов.
Устройство с электронным управлением зарядным током, выполнено на основе тиристорного фазоимпульсного регулятора мощности. Оно не содержит дефицитных деталей, при заведомо исправных элементах не требует налаживания.
Это зарядное устройство на тиристоре позволяет заряжать автомобильные аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, способствует продлению срока службы батареи.
Нажмите на картинку для просмотра.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мостVD1 + VD4.
Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VT1, VT2 Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.
Тиристорное зарядное устройство в дальнейшем можно дополнить различными автоматическими узлами (отключение по окончании зарядки, поддержание нормального напряжения батареи при длительном ее хранении, сигнализации о правильной полярности подключения батареи, защита от замыканий выхода и т.
д.).
К недостаткам устройства можно отнести колебания зарядного тока при нестабильном напряжении электроосветительной сети.
Как и все подобные тиристорные фазоимпульсные регуляторы, устройство создает помехи радиоприему. Для борьбы с ними следует предусмотреть сетевой LC-фильтр, аналогичный применяемому в импульсных сетевых блоках питания.
Конденсатор С2 — К73-11, емкостью от0,47 до 1 мкФ, или. К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.
Транзистор КТ361А заменим на КТ361Б — КТ361Ё, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж — KT50IK, а КТ315Л — на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3102Л, КТ503В + КТ503Г, П307 Вместо КД105Б подойдут диоды КД105В, КД105Г или. Д226 с любым буквенным индексом.
Переменный резистор R1 — СП-1, СПЗ-30а или СПО-1.
Амперметр РА1 — любой постоянного тока со шкалой на 10 А. Его можно изготовить самостоятельно из любого миллиамперметра, подобрав шунт по образцовому амперметру.
Предохранитель F1 — плавкий, но удобно использовать и сетевой автомат на 10 А или автомобильный биметаллический на такой же ток.
Диоды VD1 + VP4 могут быть любыми на прямой ток 10 А и обратное напряжение не менее 50 В (серии Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).
Диоды выпрямителя и тиристор устанавливают на теплоотводы, каждый полезной площадью около 100 см
Вместо тиристора. КУ202В подойдут КУ202Г — КУ202Е; проверено на практике, что устройство нормально работает и с более мощными тиристорами Т-160, Т-250.
Следует заметить, что в качестве теплоотвода тиристора допустимо использовать непосредственно металлическую стенку кожуха. Тогда, правда, на корпусе будет минусовой вывод устройства, что в общем-то нежелательно из-за опасности случайных замыканий выходного плюсового провода на корпус. Если крепить тиристор через слюдяную прокладку, опасности замыкания не будет, но ухудшится отдача тепла от него.
В устройстве может быть использован готовый сетевой понижающий трансформатор необходимой мощности с напряжением вторичной обмотки от 18 до 22 В.
Если у трансформатора напряжение на вторичной обмотке более 18 В, резистор R5 следует заменить другим, большего сопротивления (например, при 24…26 В сопротивление резистора следует увеличить до 200 Ом).
В случае, когда вторичная обмотка трансформатора имеет отвод от середины, или есть две одинаковые обмотки и напряжение каждой находится в указанных пределах, то выпрямитель лучше выполнить по стандартной двуполупериодной схеме на двух диодах.
При напряжении вторичной обмотки 28…36 В можно вообще отказаться от выпрямителя — его роль будет одновременно играть тиристор VS1 (выпрямление — однополупериодное). Для такого варианта блока питания необходимо между резистором R5 и плюсовым проводом включить разделительный диод КД105Б или Д226 с любым буквенным индексом (катодом к резистору R5). Выбор тиристора в такой схеме будет ограничен — подойдут только те, которые допускают работу под обратным напряжением (например, КУ202Е).
Для описанного устройства подойдет унифицированный трансформатор ТН-61.
Все детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодов VD1 — VD4 выпрямителя, переменного резистора R1, предохранителя FU1 и тиристора VS1, смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Рекомендуем посмотреть:
Тиристорное зарядное устройство
Схема автоматического ЗУ на тиристорах и микросхеме
Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: схема и описание
Проверенное автомобильное зарядное устройство, сделанное своими руками: схема, пошаговая сборка самодельного зарядного устройства с фото.
С наступлением минусовых температур аккумуляторная батарея авто быстрее разряжается, если батарея уже не новая, то она может разрядиться в самый неподходящий момент, когда нужно срочно завести авто и ехать.
В таком случае автомобилиста выручит зарядное устройство для аккумулятора, сделать его можно своими руками так же, как и автор этой самоделки.
Изготовление зарядного устройства для аккумулятора автомобиля.
На рисунке показана схема автомобильного зарядного устройства.
Транзисторы КТ502 и КТ503 можно заменить аналогичными с одинаковым коэффициентом усиления. Конденсатор нужен марки МБМ на 0.5мкф.
Ещё использован тиристор КУ 202 Л.
В гараже был найден старый трансформатор, для самоделки также подойдёт трансформатор от старого ч/б телевизора.
Взят корпус от неисправного стабилизатора напряжения от телевизора.
На текстолитовой плате спаяна схема устройства.
Диодный мост из диодов Д 242, спаян отдельно на текстолитовой плате, мост рассчитан на ток не менее 10 Ампер.
Для отвода тепла тиристор посажен на радиатор.
На коробке высверлил отверстия под амперметр который нужен для контроля над зарядкой, переменный резистор и тумблер.
Сборка зарядного устройства в корпус.
Ко входу на 220V подсоединяем вилку для розетки, под выходом подключаем провода с зажимами «крокодил» под клеммы аккумулятора.
Обратите внимание! Устройство работает только под нагрузкой, то есть, когда уже к клеммам подключён аккумулятор, на снятых клеммах напряжения не будет.
Это самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора используют многие автомобилисты, его работоспособность уже проверена неоднократно.
простые и мощные схемы зарядок АКБ автомобиля и инструкции по изготовлению
Для обеспечения работы АКБ автомобильную батарею необходимо периодически заряжать. Для зарядки может использоваться самодельное или фирменное ЗУ. Сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками вполне возможно из выпрямителя или компьютерного блока питания.
Содержание
[ Раскрыть]
[ Скрыть]
Конструкция и принцип работы зарядного устройства
Самодельное устройство для автомобильного аккумулятора должно выполнять зарядку батареи от бытовой сети на 220 вольт.
По факту ЗУ для АКБ авто можно назвать преобразователем электроэнергии. Устройств потребляет переменный ток от электросети и снижает его до параметра в 14 вольт. Это тот уровень напряжения, который выдает автомобильная батарея. В продаже сегодня можно встретить множество разновидностей ЗУ, начиная от простых и заканчивая многофункциональными устройствами с множеством возможностей. Можно найти приборы, позволяющие не только заряжать АКБ, но и выполнять запуск машинного двигателя. Такой тип приборов считается зарядно-пусковым.
Также имеются и пусковые девайсы, которые обеспечат подзаряд батареи либо запуск силового агрегата без подключения к бытовой сети. В самом приборе кроме оборудования, которое преобразует электроэнергию, установлена обычная батарея. Благодаря ее наличию устройство можно назвать автономным. Но после каждой процедуры заряда АКБ прибору требуется подзарядка, чтобы в следующий раз он смог выполнить эту функцию.
Устройство зарядного прибора
Если говорить о простых ЗУ, то конструктивно они включают в себя несколько компонентов.
Главной деталью такого прибора считается понижающее трансформаторное устройство, которое предназначено для снижения величины напряжения с 220 до 13,8 вольт. Но трансформаторный узел только снижает параметр напряжения. Непосредственно процедуру преобразования переменного тока на постоянный производит диодный мост. Он используется для выпрямления тока и его разделения на два полюса — плюс и минус. Сразу за диодной составляющей устанавливается амперметр, он предназначен для демонстрации силы тока. В простых по конструкции приборах применяются стрелочные амперметры.
В модернизированных ЗУ устанавливаются цифровые девайсы, а кроме амперметра в схему может быть добавлен вольтметр. В зависимости от типа ЗУ, прибор может иметь функцию выбора напряжения. Такие устройства могут применяться для подзарядки батарей на 12, 24 либо 6 вольт. От диодной составляющей выходят электроцепи с положительным и отрицательным контактом, они подключаются непосредственно к аккумуляторной батарее. Вся конструкция устанавливается в корпус, из него выходит электролиния с вилкой, которая подсоединяется к бытовой сети, а также проводники с зажимами.
Для обеспечения безопасной работы схемы от скачков напряжения и повреждения устройство оснащается плавким предохранительным элементом. Это основные нюансы конструкции электросхемы.
AKA KASYAN подробно рассказал о конструктивных особенностях, принципе действия и нюансах сборки самодельного ЗУ.
Принцип действия
Что касается процедуры заряда, то здесь все просто:
- К севшему аккумулятору подсоединяются клеммы устройства, при этом потребителю надо быть внимательным, чтобы не спутать полюса.
- После подключения девайса подсоединяется к сети.
- При начале зарядки устройство выдает напряжение, величина силы тока которого составляет 6-8 ампер. Однако через какое-то время параметр силы тока снижается, что позволяет предотвратить разрушение пластин, установленных внутри конструкции.
- Когда аккумулятор будет заряжен до конца, стрелка прибора упадет до нуля.
Общие требования к зарядному устройству
Важно определить необходимые параметры степени заряженности и плотности рабочего раствора в АКБ. Иначе эффективность работы ЗУ может быть сведена к минимуму.
Определяем нужные параметры при зарядке постоянным током
Для определения технических параметров рекомендуем воспользоваться приведенной ниже таблицей.
Таблица соответствия степени заряженности, плотности электролита и напряженияБольшая часть современных авто оснащается свинцово-кислотными АКБ. Для подзарядки таких устройств требуется не более 10% тока от общей емкости аккумулятора. Если емкость батареи составляет 55 Ач, то для восполнения заряда потребуется не более 5,5 ампер тока. Если 65 Ач — то 6,5 ампер и т. д. Допускается использование меньшей величины тока, тогда процедура заряда будет осуществляться медленнее. Сам заряд будет собираться в АКБ даже при минимальном значении тока, но для его восполнения в АКБ понадобится больше времени.
При выполнении расчетов учитывают, что величина тока должна быть не более 10%.
Поэтому для выполнения процедуры потребуется около десяти часов. Но столько времени понадобится при полной разрядке, а этого допустить нельзя. Поэтому время подзарядки по факту напрямую зависит от величины разряда.
Чтобы выявить степень разряда, надо произвести замер вольтажа:
- если АКБ заряжена до конца, то величина напряжения составит около 12,7 вольт;
- если величина напряжения составляет 12 вольт, это свидетельствует о том, что устройство разряжено на половину;
- при напряжении около 11,7 вольт требуется срочная зарядка батареи, поскольку она практически разряжена.
Если АКБ разряжается до конца, это приведет к быстрому износу устройства. Для приблизительного расчета времени подзарядки потребитель должен знать разницу между фактическим вольтажом, а также наибольшим зарядом батареи. Полученный параметр умножается на десять, так потребитель сможет узнать время восполнения заряда. К примеру, если параметр напряжения на разряженной АКБ составляет 12,1 вольт, то разница с идеальной величиной заряда составит 0,7 В.
Умножив это число на 10 можно определить, что фактическое время восполнения объема устройства составит около семи часов.
Самостоятельное изготовление автомобильного зарядного устройства: самые популярные схемы
Для того чтобы сделать мощное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, рекомендуем ознакомиться с такими вариантами схем:
- полупроводниковый диод+лампочка;
- выпрямитель;
- ЗУ из блока питания компьютера;
- ЗУ из адаптера питания.
Полупроводниковый диод+лампочка
В качестве источника питания применяется бытовая сеть. Диодная составляющая потребуется для преобразования величины переменного тока в постоянный. Источник освещения применяется в качестве токоограничительного резисторного элемента.
Для расчета ЗУ используются следующие данные:
- Параметр тока, который проходит через источник света, надо рассчитать в соответствии с мощностью лампочки. Параметр мощности устройства делится на величину напряжения в бытовой сети. Для источника освещения мощностью 60 Вт величина тока в электроцепи составит 0,27 ампер.
- Вычисляется реальный средний ток. Поскольку диодный элемент убирает каждые 50% синусоиды, величина среднего тока составит около 0,32.
Для источника освещения мощностью 60 Вт величина тока в электроцепи составит 0,27 ампер.Если источник освещения будет мощным, величина тока нагрузки в итоге получится невысокой. Это позволяет добавить в схему распространенный диодный компонент, к примеру, 1N4004. Найти его можно в магазине радиоэлектроники. Такие диоды устанавливаются в маломощные блоки питания, поставляются в комплектации с противоугонными комплексами и т. д. При сборке надо учитывать один нюанс — полоска на корпусе диодного элемента означает катод. Данный контакт надо подключить к плюсовому контакту АКБ.
Простая схема полупроводникового диодного элемента с источником освещенияВыпрямитель
Схема с выпрямительным устройством применяется в простых по конструкции фирменных ЗУ. Для сборки прибора потребуется трансформаторный узел, имеющий не меньше 12,5 вольт напряжения на выходе.
Параметр напряжения должен составить не больше 14 вольт. Допускается применение трансформаторных устройств от советских телевизоров, такие девайсы оснащаются двумя обмотками по 6,3 вольта. Если подключение устройств будет последовательным, в итоге получится 12,6 вольт. Чтобы обеспечить выпрямление величины тока, в схему добавляется диодный мост, он применяется в качестве выпрямительного устройства. Допускается сборка узла из отдельных диодных элементов, можно приобрести уже готовое устройство.
Во время эксплуатации диодная составляющая будет сильно греться. Поэтому в схему надо добавить радиаторное устройство из пластины соответствующего размера, она должна быть алюминиевой. Поэтому применение диодной сборки будет более удобным. Монтаж пластины выполняется посредством ее фиксации болтом к центральному отверстию. При установке пластины на рабочую поверхность ее надо обработать термопастой.
Схема выпрямительного устройства для самодельного ЗУЗарядное устройство из блока питания компьютера
Если имеется старый блок питания от ПК, его можно разобрать и удалить все электроцепи, оставив только:
- проводник черного цвета, это контакт заземления, подключается к отрицательному выходу батареи;
- электроцепь красного цвета, это напряжение 5 вольт, к нему подключается нагрузка для правильной работы устройства;
- желтый контакт — это 12-вольтное напряжение, подсоединяется к положительному выходу АКБ;
- зеленый контакт предназначен для активации преобразовательного устройства, его надо зафиксировать к корпусу внутри устройства.
Для обеспечения мнимой нагрузки применяется керамическое резисторное устройство. Величина его сопротивления составит примерно 1,2 Ом, а параметр мощности должен быть не меньше 20 Вт. Допускается применение отрезка из нихромовой спирали от нагревательного устройства, кусок отрезается в соответствии с показаниями омметра. Поскольку нагрузка будет греться, ее надо установить в корпусе блока питания рядом с вентилирующим устройством. После этого выполняется сборка корпуса ЗУ, а к оставшимся контактам припаиваются зажимы, которые будут применяться для подсоединения к батарее.
Основной недостаток ЗУ из блока питания заключается в том, что им нельзя зарядить АКБ полностью, поскольку 12 вольт для этого недостаточно.
Если девайс будет применяться для аварийного заряда, его надо доработать. В качестве основного компонента будет применяться плата ШИМ-контроллера. Она используется для преобразования постоянного тока в последовательный. Процедура настройки напряжения на выходе производится посредством изменения величины длительности сигналов при работе в условиях постоянной частоты.
Для выполнения задачи потребуется электроцепь, связанная с контактом 1 на схеме. Надо найти резисторный элемент, который соединяет этот контакт с 12-вольтным выходом.
Эта резисторная деталь выпаивается с помощью паяльника, вместо нее производится монтаж подстроечного устройства. Перед выполнением задачи с помощью омметра выполняется настройка элемента на аналогичное сопротивление. После подключения БП к бытовой сети выполняется подсоединение к его выходу вольтметра. Посредством осторожного вращения подстроечного резисторного устройства БП регулируется на напряжение около 14,5 вольт, но не более. Когда увеличивается параметр сопротивления, будет возрастать и величина напряжения. После регулировки резисторное устройство можно выпаять из платы.
Схема устройства из компьютерного БПЗарядное устройство из адаптера питания
Для самостоятельной разработки ЗУ допускается применение других БП, к примеру, для питания ноутбука. Но параметр напряжения на таких устройствах варьируется в районе 20 вольт, а для автомобильной батареи этого много.
Поэтому величину напряжения придется снизить, для этого можно попробовать доработать схему ШИМ-контроллера. Выполнение этой задачи требует определенных навыков и знаний в области электроники.
В качестве ограничителя допускается применение 12-вольтного источника освещения. Лампочка дальнего освещения стандарта Н7 обладает мощностью около 60 Вт, через нее проходит около 5 ампер тока. Обычный адаптер сможет нормально функционировать под такой нагрузкой. Если величина максимального тока адаптера меньше, допускается применение источников освещения на 21 Вт, к примеру, от задней оптики. В этом случае величина протекающего тока будет около 1,75 ампер, а при параллельном подключении можно получить 3,5 ампера.
Схема ЗУ из адаптера питанияЧто еще потребуется для самодельной зарядки?
В процессе подзарядки батареи потребителю необходимо контролировать величину зарядного тока. Для этого в схему можно временно добавить тестер, он подключается в разрыв одной из электроцепей, которые идут к батарее.
Если вы хотите получить более мощное ЗУ, то в его схему рекомендуется добавить амперметр. Он врезается в одну из электроцепей питания батареи в сам корпус девайса, а его экран выводится на лицевую часть прибора.
Чтобы предотвратить поломку устройства в результате скачков напряжения, электроцепь рекомендует защитить предохранительным элементом. Это устройство рассчитано на ток, который должен быть на 50% больше, чем зарядный параметр. Самым оптимальным вариантом будет добавление в гнездо трубчатого предохранительного устройства.
Процесс зарядки аккумулятора, изготовленного своими руками
Величина зарядного тока должна составить не более 10% от стандартной емкости АКБ. Для гелевых устройств величину зарядного тока необходимо выставить максимально точно, в частности, если величина емкости невысокая. Такой тип батарей сильно чувствителен к перезаряду. Если батарея критически разряжена, надо продумать ограничение тока прибора.
Процедура зарядки АКБ с помощью самодельного прибора выполняется так:
- Батарея демонтируется с автомобиля. Для этого отключаются зажимы, а клеммы устройства зачищаются.
- АКБ диагностируется визуально на предмет механических повреждений. Если на корпусе есть трещины и вмятины, через которые выходит электролит, то смысла заряжать устройство нет.
- Откручиваются крышки на корпусе, если батарея обслуживаемая. Проверяется уровень раствора электролита в банках. Если он критически низкий, внутрь устройства добавляется дистиллированная вода. Только после этого можно приступать к процедуре восполнения заряда.
- К клеммам батареи подключаются зажимы ЗУ. Положительный контакт соединяется с плюсом, а отрицательный — с минусом.
- ЗУ подключается к бытовой сети. Через определенный промежуток времени, который надо вычислить в соответствии со степенью разряда, прибор отключается.
Для этого отключаются зажимы, а клеммы устройства зачищаются.Типичные ошибки при изготовлении самодельного зарядного устройства
| Допущенные ошибки | Описание |
Использование диодов, не соответствующих номиналу. | Если будут применяться диодные элементы, которые не подходят для ЗУ, прибор может испортить батарею в ходе подзарядки. |
| Применение слишком мощных блоков питания. | Если основу составляют мощные БП или адаптеры, их применение приведет к разрушению пластин внутри АКБ. |
| Применение лампочек для снижения тока, которые не соответствуют номиналу. | Важно правильно рассчитать величину тока зарядки, чтобы не допустить перезаряда устройства. |
| Отсутствие защиты в схеме. | Чтобы работа ЗУ не привела к поломке батареи, в схему обязательно надо добавить предохранительное устройство. |
Видео «Процесс сборки самодельного ЗУ»
Канал Паяльник TV представил подробный обзор процедуры сборки самодельного зарядного прибора для машины.
Загрузка …Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: схема, фото
Ремонт квартир в Можайске > Советы по строительству > Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: схема, фото
05.2019
Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.
Всем привет! Вот решил сделать мощное зарядное устройство для автомобильного аккумуляторов, с регулировкой тока и возможностью автоматического включения и выключения (дежурный режим, например на зиму).
Для своей самоделки использовал трансформатор, с начальной мощностью 0,4 кВт. Но вторичная обмотка заменена на шину 2,5 мм, что в свою очередь делает его более надёжным при больших нагрузках.
Далее, на рисунке, показана схема регулятора тока, реализована как фазоимпульсный регулятор тока.
В этой схеме использованы компоненты:
- C1 = 0,47-1 мкФ 63В
- R1 = 6,8к — 0,25Вт
- R2 = 300 — 0,25Вт
- R3 = 3,3к — 0,25Вт
- R4 = 110 — 0,25Вт
- R5 = 15к — 0,25Вт
- R6 = 50 — 0,25Вт
- R7 = 150 — 2Вт
- FU1 = 10А
- VD1 = ток 10А, желательно брать мост с запасом. Ну на 15-25А и обратное напряжение не ниже 50В
- VD2 = любой импульсный диод, на обратное напряжение не ниже 50В
- VS1 = КУ202, Т-160, Т-250
- VT1 = КТ361А, КТ3107, КТ502
- VT2 = КТ315А, КТ3102, КТ503
Ну на 15-25А и обратное напряжение не ниже 50ВСхема является тиристорным фазоимпульсным регулятором мощности с электронным регулятором тока зарядки. Управление электродом тиристора осуществляется цепью на транзисторах VT1 и VT2.
Управляющий ток проходит через VD2, необходимый для защиты схемы от обратных скачков тока тиристора. Резистором R5 определяется ток зарядки аккумулятора, который должен быть 1/10 от емкости АКБ. К примеру АКБ емкостью 55А надо заряжать током 5.5А. Поэтому на выходе перед клемами зарядного устройства желательно поставить амперметр, для контроля за током зарядки.
Для данной схемы подбираем трансформатор с переменным напряжением 18-22В, желательно по мощности без запаса, ведь используем тиристор в управлении. Если напряжение больше- R7 поднимаем до 200Ом.
Так же не забываем что диодный мост и управляющий тиристор надо ставить на радиаторы через теплопроводящую пасту. Так же если вы используете простые диоды типа как Д242-Д245, КД203, помните что их надо изолировать от корпуса радиатора. На выход ставим предохранитель на нужные вам токи, если вы не планируете заряжать АКБ током выше 6А, то предохранителя на 6,3А вам хватит с головой.
Печатая плата зарядного устройства.
Для автоматического включения-выключения была добавлена схема контроля заряда HX-M602.
Тиристор дополнительно охлаждается кулером.
Автор самоделки: Андрей. г. Луцк.
Источник
Похожие записи
Зарядное устройство для акб – Поделки для авто
Неоднократно мы говорили о конструкциях зарядных устройств для автомобильного аккумулятора и за это время успели предложить множество авторских вариантов строения ЗУ для автомобильных аккумуляторов.
Очередная конструкция простого, но в то же время мощного зарядного устройства с защитой от перегруза, короткого замыкания и переплюсовки питания. С переплюсовкой питания сталкивались многие автолюбители, когда по неосторожности путали плюс с минусом.
В случае дешевых, китайских зарядников или же самодельных конструкций (без защиты от переплюсовки), схема зарядного устройство моментально выйдет из строя, чтобы предотвратить это, мы приспособим систему защиты от переплюсовки, которая одновременно является защитой от перегруза и КЗ.
Схема…
В этот раз мы совместим эту схему с сетевым трансформатором и построим более мощное зарядное устройство для любых видов аккумуляторов.
Итак, в качестве трансформатора использован транс от старого и ненужного бесперебойника. Трансформатор будет включен в обратном направлении, выходная обмотка у нас будет первичной. Для начала нужно снять выходные данные трансформатора. Подключая в сеть измеряем переменное напряжение на выходе.
Вторичная обмотка обязательно имеет отвод от середины (если трансформатор от бесперебойника). Между средней точкой и одной из концов первичной обмотки напряжение обычно в пределах 6-7 Вольт, то есть, между двумя концами напряжение должно быть 2х7 Вольт.
14-15 Вольт вполне достаточно для зарядки любого автомобильного аккумулятора, даже с учетом спада напряжения после диодного выпрямителя, в таком случае мощный электролит будет компенсацией этой потери, заряжаясь до амплитудного значения.
Система защиты моментально срабатывает при появлении кзили переплюсовки питания. Силовой (полевой) транзистор в схеме не критичен, можно взять любой низковольтный N-канальный полевик с током 30-60Ампер, он не нагревается во время работы.
При нормальной работе полевик открыт , при появлении КЗ на шунте и полевике падение напряжения достаточно для срабатывания маломощного ключа, который открываясь замыкает затвор полевика на землю, этим надежно запирая его , так, что схема может находится в режиме защиты сколько угодно времени, при этом, для того , чтобы снять схему с защиты – просто нужно убрать перегруз или КЗ на выходе.
Пару слов о конструкции зарядника (блока питания и управления) .
Трансформатор – сетевой , почему не импульсный ? сетевой же громоздкий, тяжелый, но не нужно забывать – он надежней любой импульсной схемы надежность работы важнее всего. Сам трансформатор взят от старого бесперебойника, он имеет обмотку на 14 -15 Вольт с отводом от середины.
С этой обмотки свободно можно снять ампер 10-15 и даже больше, но разумеется такие токи нам не нужны, для зарядки аккума 70А/ч эффективный ток заряда 7Ампер, (десятая часть емкости самого аккумулятора).
С учетом мощности нашего транса, можно заряжать даже аккумы на 120-150 Ампер часов, но откуда взять такую мощную схему управления ? схема, которая может управлять таким большим током заряда.
Есть несколько версий строения, можно использовать импульсные регуляторы либо обычные – линейные. Импульсные хороши тем, что имеют высокий КПД (до 90%) следовательно нагрева на управляющих элементах значительно меньше, чем в линейных схемах.
Но импульсные схемы сложны и недоступны многим, взамен линейные можно собрать без спец микросхем, на транзисторах из подручного хлама (дешевизна конструкции тоже не мало важный момент).
Схема довольно простая с использованием более мощных тиристоров можно снять большой ток, а с такой развязкой ток до 7-8 Ампер
Генератор построен на комплиментарной паре маломощных транзисторов , при желании можно заменить на пару КТ3102/3107 или более ходовые КТ315/361.
Тиристор обязательно устанавливают на теплоотвод, не советую выставить минимальный ток, поскольку может сорваться работа генератора.
Из-за минимального количества комплектующих, схему можно собрать буквально навесным монтажом. К стати – тиристор тоже не критичен и может быть заменен на импортный, к примеру из серии BTA с током 15- 20 Ампер и более.
На выходе сетевого трансформатора переменка, которую нужно выпрямить. для этих целей можно применить дешевые китайские мосты в алюминиевых корпусах (к примеру KBPC5012 на 50 Ампер, можно и на 30), но не смотря на приличный ток моста, он все равно будет нагреваться, поэтому желательно посадить на теплоотвод.
Автор; АКА Касьян
Зарядное устройство DIY | johndallascast
Содержание
Обзор
В этом проекте я использую зарядное устройство, которое я собрал для своего аккумулятор для акваланга 12 В 7 Ач.
Зарядное устройство представляет собой простое поплавковое зарядное устройство, поэтому его можно оставлять на батарее SLA на неопределенное время, пока сохраняются соответствующие настройки максимального тока и выходного напряжения (будет рассмотрено позже).
Фон
В Интернете есть множество информации о том, как создавать схемы зарядки для различных приложений, и я перечисляю те, что ниже, как фантастические чтения:
- Понижающий преобразователь, основы
- Как сделать схему защиты аккумулятора (защита от чрезмерного разряда) Преобразователь
- Buck vs.Регулярное линейное напряжение — сравнение на практике
- Герметичная цепь зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов с использованием регулятора напряжения L200
- Режимы зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов
- Как сделать 12-вольтное зарядное устройство с помощью понижающего преобразователя и расширение этой конструкции от комментатора YouTube (Боб Льюис в видеосвязи предыдущего проекта) с такими функциями безопасности, как диоды блокировки обратного напряжения
Я настоятельно рекомендую прочитать все эти ссылки, поскольку они содержат прекрасную основу для дальнейшего развития.
Однако, чтобы избавиться от них, в основном есть два основных подхода к построению схемы зарядки: либо используйте простую схему, построенную на доступных регуляторах напряжения, таких как L200 , либо используйте понижающий преобразователь в сочетании с AC-DC или DC- Преобразователь постоянного тока аналогичен блоку питания портативного компьютера.
После сравнения деталей и процесса, необходимых для создания схемы зарядки на основе L200, с моей нынешней конструкцией повышающего преобразователя Buck, я решил, что последний потребует нулевой пайки и меньшего количества деталей по той же цене.Я основывал свой дизайн на дизайне YouTube , упомянутом выше, но решил сделать его немного ярче с помощью четкого, прочного корпуса, кабельных вводов и причудливого понижающего преобразователя с возможностью регулирования напряжения и тока и отображением показаний для каждого из них соответственно.
Повышающий преобразователь Buck уже содержит защиту от обратного подключения, защиту от обратного тока и защиту от короткого замыкания, что избавило меня от необходимости добавлять дополнительные диоды и общие схемы безопасности, как один комментатор предложил сделать для дизайна youtuber.
Поскольку повышающие преобразователи повышают входное напряжение до заданного значения, мне нужно было убедиться, что его выходной диапазон может достигать напряжения плавающего заряда моей батареи ~ 13,6 В .
Кроме того, мне нужно убедиться, что выходное напряжение преобразователя переменного тока в постоянный находится в пределах спецификации входного напряжения повышающего преобразователя.
Точно так же мне нужно определить, какой будет потребляемая мощность аккумулятора во время плавающей зарядки, и убедиться, что и повышающий преобразователь, и преобразователь мощности переменного тока в постоянный могут обеспечить ее.Моя батарея SLA 12 В 7 Ач рекомендуется иметь ~ 13,6 В и 0,2 А для плавающей зарядки , поэтому мое ожидаемое энергопотребление составляет около: 13,6 В * 0,2 А = 2,72 Вт.
Это нижняя граница, поскольку будут потери мощности в преобразователе мощности, понижающем преобразователе, батарее и любых линиях передачи энергии (особенно в преобразователях, поскольку они выполняют регулирование напряжения и тока).
Материалы
- Понижающий повышающий преобразователь x1
- Мультиметр с возможностью измерения тока и напряжения x1
- Адаптер питания AC-DC x1
- Корпус x1
- Соединительный кабельный ввод x2
- 2-полюсный плоский удлинительный кабель x1
Наслаждайтесь!
Пошаговая инструкция
(нажмите на изображение, чтобы увидеть объяснение)
Две вещи на заметку:
- Зарядное устройство будет пытаться подавать больший ток, чем дальше от полной зарядки аккумулятора.Однако понижающий повышающий преобразователь защищает от перегрузки при работе в режиме плавающего заряда с помощью настроек максимального тока и напряжения (два потенциометра на его плате).
- Напряжение аккумулятора немного снизится после снятия с зарядного устройства после цикла зарядки. Напряжение моей батареи сначала было 13,3 В после зарядки, но затем снизилось до 12,9 В через несколько часов / дней. Этот процесс распада показан на видео ниже.
Этот процесс распада показан на видео ниже.Как собрать автомобильное зарядное устройство 12 В с использованием IC TCA 965
Характеристики простого зарядного устройстваПоиск надежной, недорогой, одночиповой и простой в сборке схемы автоматического зарядного устройства всегда оставался весьма заманчивым для многих энтузиастов электроники и любителей.К сожалению, такую схему до сих пор было не только трудно найти, но и сложно построить и настроить.
Статья, представленная здесь, должна в конце концов закончить их поиск здесь, благодаря Siemens IC TCA 965.
Являясь в высшей степени оконным дискриминатором по функциям, IC TCA 965 лучше всего подходит там, где требуется точное сравнение напряжений (это именно то, что прописал врач).
Включение этой универсальной ИС в существующую схему зарядного устройства для аккумуляторов сделало его конструкцию очень простой, понятной и легкой для настройки.
Давайте попробуем понять, как на самом деле работает схема.
Описание цепи
Схема легко понять по следующим пунктам:
Как объяснено выше, IC TCA 965 здесь выполняет функцию оконного дискриминатора, то есть отслеживает уровень напряжения в заданном окне или в желаемой области. Если это напряжение имеет тенденцию отклоняться от установленных уровней, немедленно срабатывает выход, который, в свою очередь, используется для включения или выключения нагрузки.
Обращаясь к принципиальной схеме (щелкните, чтобы увеличить), мы видим, что верхний и нижний пороги напряжения «окна» или опорные значения устанавливаются с помощью предустановок P1 и P2 на выводах 6 и 7 соответственно.
Поскольку напряжение питания непостоянно, базовое задание не может быть взято из напряжения сети. Константа стабилизированного базовая опорное напряжение, таким образом, происходит от штифта # 10 IC (внутренне установлен). Без средства, доступного на выводе № 10, вся система будет работать со сбоями.
Рассматриваемое или подлежащее контролю напряжение соответствующим образом устанавливается на выводе № 8 через цепь делителя потенциала, образованную R1 и R2.
Это опорное напряжение сравнивается с двумя пороговыми значениями, установленными P1 и P2. Пока напряжение находится между двумя пороговыми значениями, вывод 13 микросхемы IC удерживается на низком логическом уровне.
Если напряжение батареи падает ниже нижнего порогового значения, установленного параметром P1, на контакте 2 микросхемы устанавливается низкий уровень.
Если напряжение батареи поднимается выше верхнего порогового значения, установленного параметром P2, на выводе № 14 ИС устанавливается низкий логический уровень, и выходы вышеуказанных выводов становятся высоки.
База выходного транзистора T1 подключена к контактам 2 и 13. Это означает, что пока напряжение батареи ниже верхнего порога, транзистор продолжает проводить и выключается только тогда, когда он пересекает верхний установленный пороговый уровень, т.
е. когда аккумулятор полностью заряжен.Поскольку все выходы подключаются через светодиоды, можно отчетливо увидеть и проверить точное состояние напряжения батареи.
Контакт № 9 ИС обеспечивает гистерезисное управление схемой. Гистерезис — это всего лишь небольшой сбой или, скорее, замаскированное благо, которое можно найти в любой электронной схеме. Благодаря этому выходы схемы не мерцают и не переключаются резко на краях пороговых значений и изменяют состояние только после того, как четко определенный уровень достигается или регистрируется на входах. С помощью заземляющего штыря № 9 можно установить минимальное значение гистерезиса.
Светодиод, подключенный к контакту №3, будет указывать на входные напряжения, превышающие безопасные пределы (верхний и нижний).
е. когда аккумулятор полностью заряжен.Список деталей
Для построения этой схемы интеллектуального зарядного устройства потребуются следующие детали:
Все резисторы ¼ Вт, CFR, 5%, если не указано иное.
R1 = 2K7,
R2 = 6K8,
R3, 4, 5, 6 = 470 Ом,
P1, P2 = 10K, ЛИНЕЙНЫЙ,
P3 = 100 Ом, ЛИНЕЙНЫЙ,
C1 = 2200µ / 25V,
светодиодов = 5 мм, ЦВЕТА, КАК ПОКАЗАНО НА ДИАГРАММЕ,
D1, 2, 3, 4 = НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ 6 АМПЕР.
T1 = TIP 32,
IC1 = TCA 965, SIEMENS
ТРАНСФОРМАТОР = 0 — 12В, 5А. ВХОД 120 В ИЛИ 230 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ СТРАНЫ,
РАДИАТОР (ТО — 220) СТИЛЬ,
ПЛАТА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ,
РАЗМЕРЫ: МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КОРОБКА, СЕТЕВОЙ ШНУР, ВИНТЫ / ГАЙКИ, ДЕРЖАТЕЛЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ И Т.Д.
Строительные улики и настройки
Простая конструкция схемы делает сборку всего лишь вопросом правильной пайки всех компонентов в соответствии со схемой.
После того, как схема построена, настройку можно выполнить следующим образом:
Вам понадобится регулируемый источник питания с переменным напряжением 0–24 В.
Установите его напряжение примерно на 12,5.Изначально держите ползунок пресетов P1 и P2 где-нибудь посередине.
Подключите источник питания к цепи, светодиод, подключенный к контакту № 13, должен загореться.
Теперь уменьшите напряжение питания примерно до 11.5 вольт и отрегулируйте P1 так, чтобы указанный выше светодиод погас, а светодиод на контакте №2 просто загорелся. Это устанавливает нижний предел.
Далее увеличиваем напряжение примерно до 14,5 вольт; это снова заставит вышеуказанные светодиоды последовательно загореться, указывая на точность вышеуказанной настройки. Отрегулируйте P2 так, чтобы светодиод, подключенный к контакту №14, просто загорался, выключая светодиод, подключенный к контакту №13. Это устанавливает верхний предел.
Установите его напряжение примерно на 12,5. Интеллектуальная схема зарядного устройства полностью готова и находится в вашем распоряжении.Поместите его в прочный металлический корпус, достаточно прочный, чтобы надежно удерживать трансформатор и внешнюю арматуру.
Теперь, когда вам нужно зарядить автомобильный аккумулятор (безопасно), лучший способ сделать это — просто подключить его к зарядному устройству и ЗАБЫТЬ ОБ ЭТОМ.
зарядное устройство 12 В | Зарядное устройство 12 в с автоматическим отключением, принципиальная схема
Цепь зарядного устройства 12 В с защитой от перезарядки
Цепь зарядного устройства 12 В с защитой от перезаряда Эта схема зарядного устройства на 12 батарей обеспечивает автоматическое отключение, когда батарея полностью заряжена.Перед использованием этой схемы вам необходимо отрегулировать диапазон напряжения отключения для автоматического отключения. Эта регулировка выполняется с помощью подвижной предустановки 10k, а для проверки диапазона автоматического отключения выходного напряжения мультиметр подключен к выходным клеммам, которые идут к батарее. Этот диапазон напряжения можно установить с помощью любого источника постоянного тока 13 В или 14 В, который соединяет клеммы, идущие к батарее.
И перемещайте предустановку, пока не загорится зеленый светодиод. После установки напряжения автоматического отключения схема готова к использованию.
Одна клемма входа переменного тока к трансформатору, подключенная через реле 12 В.Когда аккумулятор нуждается в зарядке, загорается красный светодиод. Когда уровень заряда становится выше 12 В или 13 В, красный светодиод гаснет, а зеленый светится. И входное питание трансформатора зарядного устройства также отключается реле.
Зарядное устройство 12 В с автоматическим отключением, принципиальная схемаОдна микросхема таймера 555 используется для определения уровня напряжения, а реле используется для отключения входа переменного тока. Стабилизатор напряжения 7808 используется для постоянного питания цепи для отключения при требуемом фиксированном напряжении.
Это зарядное устройство на 12 В, автоматическое отключение цепи после полной зарядки и обеспечивающее высокий ток 6 А, его можно использовать для свинцово-кислотных аккумуляторов большого размера до 100 Ач.
Если вы хотите получить более высокий ток, замените трансформатор на 10А и используйте диод 10А10. Вы можете использовать готовый мостовой выпрямитель 12 В 10 А, который доступен на рынке.
Компоненты
Диод
6A8 или 6A10 — 4 шт.
1N4007 — 1
7808 ic — 1 шт.
555 микросхема таймера — 1 шт.
Конденсатор
1000 мкФ 50 В — 1 шт.
1000 мкФ 25 В — 1 шт.
100нф (104) — 1 шт
Резистор
10 000–1
5 тыс. — 1
470 Ом — 2
Реле 12В 6 А — 1
Предустановка 10k — 1 шт.
LED 1 шт. — зеленый
LED 1 шт. — КРАСНЫЙ
Транзистор BC547 -1 шт
Схема зарядного устройства на 10 А
Принципиальная схемаКонтур 2
Подключите положительный выходной провод на NC через Общий вывод реле
Контур 3
Максимальная допустимая токовая нагрузка этой цепи составляет только 1 А.
Об авторе
Админ
Привет, меня зовут Аман Бхарти, я интересуюсь изготовлением и изучением электроники, принципиальных схем, проектированием и компоновкой печатных плат и т. Д. Мне нравится делиться знаниями и всеми идеями с людьми, которые я получаю из моего эксперимента и из разных источников. Я стараюсь максимально подробно описать детали схемы с результатами испытаний. Если вы хотите что-то предложить или прокомментировать, оставьте свой комментарий в поле для комментариев на соответствующей странице.
Цепь универсального зарядного устройства для аккумуляторовDIY с регулируемым автоматическим отключением напряжения
Всем привет, с Новым годом. В этом посте я покажу вам, как создать с нуля свою собственную схему универсального зарядного устройства , с помощью которой вы можете заряжать практически любое электронное устройство или аккумулятор в своем доме.
Сначала позвольте мне рассказать вам, почему мне понадобилось универсальное зарядное устройство постоянного тока.
Мой мотоцикл не заводился, и у него нет толчка. Это означает, что его можно запустить только с помощью самозапуска, а для автономного двигателя аккумулятор должен быть хорошо заряжен.Но у меня разрядился аккумулятор. На моем велосипеде установлена необслуживаемая сухая аккумуляторная батарея Exide XPTZ4 12 В, 3 Ач VRLA, которую следует заряжать, если ее напряжение (без нагрузки) упало ниже 12,4 В. У меня также есть шесть аккумуляторов Samsung ICR18650-22F с довольно хорошими условиями, которые я получил от старого аккумуляторного блока моего ноутбука, и мне нужно было их зарядить и использовать для универсального блока питания — я расскажу об этом в другом посте, отдельно.
Я программист, и прежде чем приступить к работе с электроникой, позвольте мне рассказать вам забавную цитату, которую я видел где-то в Интернете.
«Вторая самая опасная вещь в мире — программист с паяльником. Самая опасная вещь в мире — это менеджер, который думает, что умеет программировать ».
Заявление об отказе от ответственности : Я не несу ответственности, если вам или вашей электронике будет нанесен какой-либо ущерб в результате чтения и реализации концепций и схем, описанных в этом сообщении.
Итак, поехали.
Часть 1: Типичная схема зарядного устройства на 12 В, найденная в Интернете
Если вы искали схему автоматического зарядного устройства в Google, то, думаю, вы видели приведенную ниже схему на многих веб-сайтах.Если вы этого не сделали, вы можете перейти к , часть 2, этого поста, поскольку эта схема не рекомендуется для практического использования, а в , часть 2, , вы получите гораздо лучшую схему. Схема портативного автоматического зарядного устройства 12 В
Источник:
- https://www.electronicshub.org/automatic-battery-charger-circuit/
- https://electronicpowersupply.blogspot.com/2014/11/make- automatic-12v-portable-battery-charger-circuit. html
- https: //www.engineersgarage.com / вклад / инвертор-зарядное устройство-аккумулятор с отключением
- https://engineeringengineashar.wordpress.com/2016/03/25/automatic-battery-charger/
htmlи так далее…
Выше схема не подойдет вам, вы вряд ли получите выходной ток 50 мА, что бесполезно, так как вы не собираетесь заряжать батарейки наручных часов.
Это очень старая схема, и я нашел здесь обсуждение, которое стоит прочитать, если вы пробовали / пробовали эту схему: https: //www.electro-tech-online.com / thread / lm317-battery-charger.149746 /
Эта схема имеет зеленый светодиодный индикатор зарядки, который должен светиться только при наличии нагрузки. И у него есть красный светодиод, который должен светиться, когда аккумулятор полностью заряжен.
НО, на самом деле — зеленый светодиод всегда горит, даже если к цепи не подключена нагрузка. Красный светодиод медленно загорается, когда напряжение батареи достигает 13,3 В, но нам нужно 14,1 В для полной зарядки типичной 12-вольтовой батареи.
Для более мощной батареи мАч видеть, что красный светодиод светится с полной яркостью, — одна из самых удачных вещей в этом мире, так как скорость зарядки составляет менее 50 мА.Вместе с тем в этой схеме отсутствуют разделительные конденсаторы с LM317T.
В первый раз, когда я реализовал эту схему, у меня не было достаточно представления о LM317T, стабилитроне, транзисторах и управлении напряжением и током, поэтому я сильно потерпел неудачу. Затем я изучил их из моего предыдущего диплома по книге 3-го семестра Принципы электроники VK MEHTA , прочитал таблицы данных, просмотрел несколько видеороликов на YouTube и прочитал несколько статей, вопросы-ответы с различных веб-сайтов (вы можете проверить в конце этого поста для ресурсы).Затем я проанализировал схему и изменил ее в соответствии со своими потребностями.
Моя модифицированная версия этой схемы: Фиксированное зарядное устройство на 12 В
Необходимые компоненты:
- 12-0-12 ТТ (с отводом по центру), трансформатор на 1,5 А (я использовал 12-6-0-6-12 Трансформатор CT, 3 Amp — получил от моего старого аудиоусилителя 4440) (TR1)
- 1N4007 Диод × 5 — D1, D2, D3, D7, D8
- 11 В, стабилитрон 1 Вт × 1 — D6
- КРАСНЫЙ Светодиод 2,0 В 20 мА × 1 — D3
- ЗЕЛЕНЫЙ светодиод 2. 0 В 20 мА × 1 — D4
- 470 мкФ, конденсатор 25 В × 1 — С1
- Регулятор напряжения LM317T × 1 — U1
- BD139 Транзистор NPN × 1 — Q1
- Предустановка POT 10 кОм × 1 — RV1
- 1 кОм, Резистор 1/4 Вт × 2 — R1, R4
- 2,2 кОм, резистор 1/4 Вт × 1 — R3
- 220 Ом, резистор 1/2 Вт × 1 — R2
- 100 Ом, резистор 1/2 Вт × 1 — R5
0 В 20 мА × 1 — D4Список внесенных мною доработок:
- Удален R1 с клеммы POT на землю.На мой взгляд, это совершенно не нужно.
- Добавлен резистор номиналом 1 кОм между эмиттером транзистора BD139 и анодом красного светодиода. Во время эксперимента красный светодиод не горел, следовательно, требовался резистор 1 кОм, то есть R1.
- Снял R5 с положительной выходной клеммы и поместил его между катодом диода D5 и катодом стабилитрона D6. Это было причиной проблемы с низким током.
- Добавлен D7 между выходным и входным контактами, D8 между регулировочным и выходным контактами LM317 для избыточной защиты.
В этой модифицированной версии R5 не вызывает проблем с низким током. Я протестировал и получил максимальный ток 1,5 А для обычных нагрузок. Но у аккумуляторов выходной ток все равно низкий. Думаю причина в стабилитроне на 11 вольт. В будущем я попробую использовать стабилитрон на 14,1 В и выложу результат здесь. 12-вольтная батарея всегда имеет напряжение больше 12 вольт, и эти 12 вольт больше, чем напряжение пробоя этого стабилитрона на 11 вольт. Вот почему это вызывает протекание тока между базой и эмиттером транзистора BD139, следовательно, коллектор и эмиттер отсортированы — поэтому выходное напряжение LM317T будет уменьшено, а ток будет меньше.В конце концов, эту схему можно опробовать из любопытства, но не рекомендуется для практического использования.
Часть 2: Схема универсального зарядного устройства DIY с регулируемым автоматическим отключением
После предыдущей схемы автоматического зарядного устройства я не был удовлетворен. Я изучил необходимые вещи, собрал информацию, узнал, как эти компоненты электроники работают на практике.
Тогда я закончил тем, что сделал эту схему ниже. Все мои усилия за последнюю неделю не потрачены зря — в итоге все получилось; и я могу сделать много подобных вещей.Я опубликую здесь свои предстоящие проекты, следите за обновлениями.
Что может делать эта схема:
- Имеет диапазон переменного напряжения, т.е. может заряжать аккумуляторы от 1,5 до 25 В
- Может заряжать до 1,5 А.
- Имеет регулируемое автоматическое отключение в широком диапазоне напряжений.
- Может использоваться в качестве регулируемого источника питания.
Чего эта схема не может:
- LM317T — линейный регулятор напряжения, поэтому низкий КПД
- LM317T не может обеспечить более 1.5 ампер. Вы можете использовать LM338 для 3 ампер или другую альтернативу.
- Нет текущего контроля. Я добавлю текущий контроль в следующей версии.
Принципиальная схема
Схема универсального зарядного устройства DIY с автоматическим отключением v1.0Реализация Veroboard:
Универсальное зарядное устройство DIY Дизайн Veroboard Вид сверхуДизайн Veroboard с помощью LochMaster 4.0: https://goo.gl/92FJqX
Необходимые компоненты:
- 12-0 1,5 A трансформатор (я использовал 12-6-0-6-12 CT 3 A) × 1 — T1
- LM317T IC × 1 — U1
- BD139 × 1 — Q1
- BC547 × 1 — Q2
- 1N5408 × 5 — D1, D2, D3, D4, D10
- 1n4007 × 5 — D5, D6, D7, D8, D9
- 20 мА 3 мм ЗЕЛЕНЫЙ светодиод × 1 — D11
- 20 мА 3 мм КРАСНЫЙ светодиод × 1 — D12
- Электролитический конденсатор емкостью 3300 мкФ, 25/35 В × 1 — C1
- Конденсатор 220 нФ × 2 (опционально) — C2 , C3
- 10 мкФ, 25/63 В × 2 (рекомендуется) электролитический конденсатор — C4, C5
- 47 мкФ, 25/63 В × 1 (рекомендуется) электролитический конденсатор — C6
- 4. Резистор 7 кОм × 2 — R3, R6
- 1 кОм × 2 — R4, R5
- 220 Ом × 1 — R1
- 100 Ом × 1 — R2
- Предустановка TRIM POT 10 кОм (код 103) × 2 — RV1 , RV2
- Предустановка TRIM POT на 1 кОм (код 102) × 2 — RV3
- Реле 12 В постоянного тока × 1 — K1
- Кнопочный переключатель с самоблокировкой × 1 — S1
- Предохранитель 5 × 20 мм, держатель с 3 А предохранитель (опция) × 1 — F1
- DIP 1 × 2 розетка (опция) — P1
- Мультиметр для проверки напряжения, конечно.
- Вы можете использовать макетную плату, чтобы проверить это. Для окончательной реализации используйте верборд (11 × 29), либо вы можете сделать свою собственную печатную плату.
- Зажим типа «крокодил / крокодил» × 2 (дополнительно)
- Радиатор для LM317T IC × 1
Эта универсальная схема зарядного устройства DIY состоит из трех различных блоков:
- Блок выпрямителя (переменный ток в постоянный)
- Блок регулятора напряжения
- Переменный блок автоматического отключения
0 — 3 различных блока- Блок выпрямителя (переменный ток в постоянный)
- Блок регулятора напряжения
- В блоке регулятора напряжения конденсаторы C2 и C3 не являются обязательными, они добавляются в качестве разделительных конденсаторов.
- C4 рекомендуется, особенно если регулятор не находится в непосредственной близости от конденсаторов фильтра источника питания. Керамический или танталовый конденсатор емкостью 0,1 мкФ или 1 мкФ обеспечивает достаточное шунтирование для большинства приложений, особенно при использовании регулировочных и выходных конденсаторов.
- C5 рекомендуется для улучшения подавления пульсаций.Это предотвращает усиление пульсаций при повышении выходного напряжения. C5 помогает стабилизировать напряжение на регулировочном штифте, что также помогает подавить шум.
- C6 улучшает переходную характеристику, но не требуется для стабильности
- Защитный диод D1 рекомендуется, если используется C6. Диод обеспечивает путь разряда с низким сопротивлением
, чтобы предотвратить разряд конденсатора на выходе регулятора. Он также защищает регулятор от того, когда батарея уже подключена, трансформатор выключен. - Защитный диод D2 рекомендуется, если используется C5. Диод обеспечивает путь разряда с низким сопротивлением, чтобы предотвратить разряд конденсатора на выходе регулятора.
- Дополнительную информацию можно найти в листе данных LM317T.
- Уровень напряжения можно отрегулировать с помощью RV1 и RV3 Trim POT (предустановка).
- Переменный блок автоматического отключения
- Этот блок в основном основан на двух транзисторах в конфигурации Дарлингтона (Q1, Q2), реле (K1).
- В данном блоке есть переменный резистор RV2, регулируя его, можно установить порог автоматического отключения напряжения.
- Красный светодиод указывает на состояние зарядки , , а зеленый светодиод указывает на полную зарядку , состояние , то есть когда выходное напряжение достигает порога автоматического отключения.
- Это устройство имеет кнопочный переключатель, который используется для включения / выключения реле K1.
Он также защищает регулятор от того, когда батарея уже подключена, трансформатор выключен.
Основная логика:
- Блок выпрямителя преобразует 230 В переменного тока в 21 В постоянного тока (если используется трансформатор 15 В)
- Затем выходное напряжение регулируется и стабилизируется с помощью блока регулятора напряжения.
- После установки выходного напряжения устанавливается порог напряжения отключения. В этой точке соединение прерывается от клемм, к которым должны быть подключены нагрузки.
- Затем мы выключаем релейный переключатель, поэтому к этим выходным клеммам снова подключается соединение.
- Теперь подключаем нагрузку к выходным клеммам. Из-за этого будет падать выходное напряжение, которое меньше напряжения отключения. В это время, если мы включим релейный переключатель — соединение не будет прервано реле, пока выходное напряжение снова не достигнет порога отключения i.е. аккумулятор полностью заряжен.
Как работать с универсальной схемой зарядного устройства?
- Шаг 1 : Включите переключатель S1 и поверните стеклоочиститель RV2 (предварительно установленный) по часовой стрелке до конца.
- Шаг 2 : Если вы хотите зарядить аккумулятор 12 В, установите напряжение зарядки на 14,1 + 0,7 = 14,8 В (поскольку диод D10 падает примерно на 0,7 В приблизительно ), вращая стеклоочиститель RV1 (предварительно установленный) в по часовой стрелке очень медленно, пока выходное напряжение не достигнет 14.8 В. Отрегулируйте RV3 таким же образом, чтобы установить напряжение ровно на 14,8 В (RV3 повышает точность).
- Шаг 3 : После установки выходного напряжения очень медленно вращайте стеклоочиститель RV2 против часовой стрелки, пока красный светодиод не погаснет, а зеленый светодиод не начнет светиться.
- Шаг 4 : Теперь выключите реле K1 с помощью кнопки S1 и подключите выход P1 к клеммам аккумулятора.
- Шаг 5 : Когда аккумулятор полностью заряжен, источник питания автоматически отключается от полностью заряженного аккумулятора.
Ресурсы:
Веб-страницы, которые я прочитал и добавил в закладки во время этого проекта:
Видео на Youtube, которые я видел:
Книга, которую я прочитал:
Таблицы данных:
Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, пожалуйста комментарий ниже.
Спасибо.
Емкостное зарядное устройство
В наши дни оборудование с микропроцессорным управлением стало нормой. Современные зарядные устройства для аккумуляторов сложны и дороги.
Хотя наличие множества свистков и наворотов заманчиво, иногда упрощение оказывается более элегантным и утонченным решением.
Назад к основам: Есть несколько удивительных, забытых схем, которые использовались задолго до компьютерной эры.
Одна из таких простых схем — это скромное емкостное зарядное устройство.
Я поражен тем, насколько на самом деле проста схема емкостной зарядки.
Вот список запчастей.
- Конденсатор (или несколько соединенных параллельно)
- Выпрямительный мостик
- Внутреннее сопротивление самой батареи, (без этого схема не работает).
- Дополнительные удобства: предохранитель, удлинитель с переключателем, таймер лампы, киловаттметр, вольтметр постоянного тока.
Я настоятельно рекомендую приобрести собственный счетчик киловатт.
Внимание: не пытайтесь подключать зарядное устройство к чему-либо, кроме аккумуляторов. Эта схема может генерировать более 154 вольт постоянного тока. Если вы подключаете его к другим компонентам (вместе с аккумулятором), убедитесь, что они выдерживают более высокое напряжение.Заряд Вольт / элемент 120 В 96 В 72 В Примечания
Заряд 100% 2.58 154,8 123,8 92,9 Сильное выделение газа
80% Заряжено 2,38 142,8 114,2 85,7 Начинается выделение газа
0% (Равновесие) 2,10 126 100,8 75,6 Заряженная батарея (не используется)
80% Разряжена 1,75 105 84,0 63,0 Конец полезного использования
100% разряжено —— —— —— —- Не рекомендуется
Это обошлось мне примерно в 50 долларов за восемь больших избыточных конденсаторов 50 мкФ 440 В переменного тока при NPS и несколько долларов за большой 30 А на 400 В мостовой выпрямитель на e-bay.
На рисунке ниже показаны конденсаторы (обернутые желтой и серебряной лентой) и мостовой выпрямитель (вверху по центру).
Переключатель позволяет использовать зарядное устройство с напряжением 120 В или 240 В. Он также выбирает скорость зарядки (быстрая зарядка для 80% массового заряда или медленная для пополнения последних 20% или для зарядки в течение ночи).
Сильноточное емкостное зарядное устройство / десульфатор.Емкостное зарядное устройство теоретически могло бы зарядить батарею свинцовых
кислотных батарейдо 80% всего за 6 минут.
Гипотетически, чтобы восстановить 12 кВтч обратно в большой аккумулятор за 6 минут, потребуется зарядное устройство на 500 ампер.
500 x 25 мкФ = 12 500 мкФ. 500 А при 240 В = 120 000 Вт. Вау, это большая сила. Хотя я никогда раньше не делал это так быстро, я регулярно заряжаю аккумулятор в своем грузовике электромобиля до 80% менее чем за 3 часа. Последние 20%, необходимые для полной зарядки, занимают намного больше времени из-за химического состава свинцово-кислотных аккумуляторов.
Эта же схема емкостного зарядного устройства будет работать с любой свинцово-кислотной батареей или цепочкой батарей от 6 до 144 вольт постоянного тока при отключении от 120 В переменного тока.
Периодическая перезарядка способствует выравниванию напряжения каждой ячейки в батарее. Хотя это также может работать для других химикатов, емкостное зарядное устройство идеально подходит для залитых свинцово-кислотных аккумуляторов, поскольку они не допускают перезарядки. Воду, потерянную при перезарядке, можно легко добавить обратно по мере необходимости.
Одним из недостатков емкостного зарядного устройства является низкий коэффициент мощности. Хотя сам по себе коэффициент мощности не потребляет лишней энергии, он ограничивает количество мощности, доступной от данной схемы, из-за ее более высокого потребления тока.
Внимание! Опасный и бесплатный технический совет:
Если вам интересно, вот схема моей простой схемы зарядки. Это не я изобретал. В середине 2011 года я собирался потратить 700 долларов на модное коммерческое зарядное устройство на 120 В постоянного тока, когда Брайан из Wilderness EV рассказал мне об этой схеме.
ИСПОЛЬЗУЙТЕ НА СВОЙ РИСК! и, пожалуйста, не используйте его с литиевыми батареями!
Без какой-либо аккумуляторной нагрузки выход мостового выпрямителя составляет около 154 В постоянного тока (или, скорее, пульсирующий постоянный ток 120 Гц).Емкостное реактивное сопротивление конденсатора и внутреннее сопротивление батареи образуют схему делителя напряжения.
Самодельная газонокосилка на 120 В постоянного тока со встроенным емкостным зарядным устройством. Он может косить почти 1/2 акра газона за одну зарядку.
Убедитесь, что конденсатор (ы), который вы выбираете, биполярный (не важно, в каком направлении они подключены). Подсказка: большинство электролитических не являются биполярными и при подключении до 120 В переменного тока будут действовать больше как петарды M-80, чем конденсаторы.
Выбор конденсатора
- Bi-Polar
- Очень низкое ESR (эффективное последовательное сопротивление)
- Высокое качество
- В диапазоне 10-50 мкФ (~ 25 мкФ на ампер заряда)
- Расчетная для Среднеквадратичное значение переменного напряжения * 2 √ 2 * пиковое напряжение
- 120 В * 2,828 = 340 В
- 240 В * 2,828 = 680 В
Большие серебряные конденсаторы, которыми комплектуются двигатели, идеально подходят для этого применения.
Обычно они рассчитаны на напряжение более 400 вольт переменного тока.Я обнаружил, что чем больше конденсатор (физический размер), тем круче он будет работать и тем дольше прослужит. Старайтесь не использовать большие синие конденсаторы из Гонконга с косичками. У них слишком высокое ESR (эффективное последовательное сопротивление), и в этом случае они перегреются, высохнут и перестанут работать через пару недель.
Грубое практическое правило — использовать емкость 25 мкФ на каждый ампер зарядного тока, который вы хотите подать на батарею или батарейный блок. Аккумуляторы с более высоким напряжением требуют большей емкости для того же зарядного тока в Ампер.
Конденсатор ограничивает ток, поступающий в батарею. Удивительно, но он делает это без потери мощности (как в резисторе).
Контролируйте напряжение аккумулятора во время зарядки и заранее узнавайте, какое напряжение требуется для полной зарядки.
Практическое правило для заливных свинцово-кислотных аккумуляторов:
- Свинцово-кислотные батареи на 6 В имеют 3 элемента, а на 12 В — 6 элементов.
- Заряд на 80% составляет 2,38 В на элемент (142,8 В для аккумуляторной батареи на 120 В)
- Пузырьки и газы начинают возникать при 80%.
- Заряд 100% составляет 2,58 В на элемент (154,8 В для 120-вольтного аккумуляторного блока).
- Сильное образование пузырей и газообразование на 100%.
В начале цикла зарядки мощность, поступающая в аккумуляторную батарею, является максимальной. По мере зарядки аккумуляторной батареи мощность, поступающая в нее, падает до тех пор, пока она не стабилизируется до некоторого номинального значения, а аккумулятор не достигнет полной зарядки.
Было бы неплохо приобрести себе таймер лампы. Это предотвратит выкипание батареек, если вы забудете вынуть их из розетки после зарядки.
Измеритель Kill-A-Watt также является ценным инструментом, поскольку он отслеживает энергию, необходимую для зарядки ваших батарей.
Исходя из этого, вы также можете рассчитать, насколько эффективно расходуется батарея.
Например, типичный заряд в моем грузовом электромобиле составляет около 13 кВтч. Я проезжаю 40 миль каждый день (13000/40), поэтому в итоге я использую 325 ватт-часов на милю. Как однажды сказал лорд Кельвин: «Если вы не можете его измерить, вы не сможете его улучшить». Я очень рекомендую измеритель Kill-A-Watt. Свинцово-кислотные аккумуляторы почти на 100% эффективны при зарядке до 80% SOC (состояние заряда).Верхние 20 процентов SOC, они заряжаются только на 50-80%.
Старые батареи менее эффективны при зарядке, чем новые батареи. Раньше мой электромобиль проезжал 40 миль на 11,5 кВт / ч от стены, а теперь, после 10 000 миль и более 500 циклов зарядки, требуется почти 15 кВт / ч, чтобы проехать такое же расстояние.
DeSulfator
Удивительно, но эта простая схема емкостной зарядки также может вернуть поврежденные или разряженные батареи из мертвых. В случае свинцово-кислотных аккумуляторов со временем внутри аккумулятора образуются кристаллы сульфата.В конце концов они становятся достаточно большими и замыкаются на свинцовых пластинах, навсегда убивая батарею.
Никакая зарядка на обычном зарядном устройстве никогда не вернет аккумулятор. Срок службы батареи подошел к концу, и ее необходимо заменить. До нынешнего момента!
В десульфаторе пульсирующий постоянный ток, создаваемый мостовым выпрямителем, нагревает и вызывает вибрацию кристаллов сульфата, заставляя их отламываться, размыкая короткое замыкание.
Это почти чудо — наблюдать, как полностью разряженная батарея оживает и становится полезной.
Воскресение — дело непростое. Лучше оставить это божеству, которое обладает надлежащими знаниями, силой и авторитетом.
Однако воскрешение разряженной батареи намного проще.
Чтобы батарея не взорвалась, я контролирую всю установку с помощью вольтметра и Kill-A-Watt meter.
Зарядное устройство / десульфатор с контролем мощности и напряжения.
Еще проверяю температуру батареи рукой на предмет излишков тепла. Первоначально сильно сульфатированная батарея имеет очень высокое внутреннее сопротивление.
Это приводит к очень высокому напряжению на батарее (возможно, 109 В постоянного тока или около того), но мощность, поступающая в батарею, очень низкая (всего 1-2 Вт). Когда кристаллы сульфата свинца начинают разрушаться, внутреннее сопротивление батареи падает, напряжение на батарее начинает падать, а мощность, поступающая в батарею, начинает расти (10, если не 100 ватт).
Вам нужно быть осторожным, чтобы не перегреть аккумулятор на этом этапе процесса воскрешения. Когда вы слышите жужжание и потрескивание кристаллов сульфата внутри батареи, вы знаете, что происходит что-то удивительное (и отчасти пугающее).
В случае плохо сульфатированного аккумулятора температура аккумулятора сильно возрастет. Если аккумулятор нагревается на ощупь, выключите аккумулятор и дайте ему остыть, прежде чем продолжить.
После 5-60 минут десульфатации (в зависимости от размера батареи и степени образования сульфата) падение напряжения на батарее стабилизируется до значения, соответствующего номинальному напряжению батареи (12 В или 6 В в зависимости от количества ячеек в батарее).
аккумулятор). Мощность, поступающая в аккумулятор, также снизится.
Измерение только силы тока емкостного зарядного устройства может ввести в заблуждение. Емкостное зарядное устройство, которое заряжает небольшую батарею 12 В, может потреблять 220 ВА, но в действительности потребляется менее 24 Вт реальной мощности. Надо уметь хитрить с коэффициентом мощности.
Вот диаграмма, показывающая измерения, которые я провел при десульфатации разряженной свинцово-кислотной батареи емкостью 7 Ач 12 В с гелевыми ячейками. Я подал 120 В переменного тока через биполярный конденсатор 30 мкФ, который затем подключали ко входу мостового выпрямителя.Я прикрепил соединительные кабели к выходу мостового выпрямителя и подключил их напрямую к батарее.
Напряжение постоянного тока через батарею Ватты, поступающие в батарею (реальная мощность) вольт-амперы (реальная + мнимая мощность)
109 2223
90 60223
85109223
30 80 223
20 60 223
14 23 223
Рекомендуется использовать удлинитель с переключателем, чтобы можно было подключить аккумулятор до подачи питания на конденсатор.
