Schéma domácej nabíjačky autobatérie. Výroba nabíjačky pre autobatériu vlastnými rukami. Ako funguje batéria?

Batéria sa nabíja vo vozidle z generátora, keď sa vozidlo pohybuje. Ako bezpečnostný prvok je však súčasťou elektrického obvodu monitorovacie relé, ktoré zabezpečuje výstupné napätie z generátora na úrovni 14 ±0,3V.

Keďže je známe, že dostatočná úroveň na úplné a rýchle nabitie batérie by mala byť 14,5 V, je zrejmé, že batéria bude potrebovať pomoc, aby naplnila celú kapacitu. V tomto prípade budete potrebovať buď zariadenie z obchodu, alebo si nabíjačku na autobatériu budete musieť vyrobiť sami doma.

V teplom období vám naštartovanie motora umožní aj napoly vybitá autobatéria. Pri mrazoch je situácia horšia, pretože pri mínusových teplotách klesá kapacita a zároveň sa zvyšujú nábehové prúdy. V dôsledku zvýšenia viskozity studeného oleja je potrebná väčšia sila na roztočenie kľukového hriadeľa. To znamená, že v chladnom období potrebuje batéria maximálne nabitie.

Veľké množstvo rôznych možností pre domáce nabíjačky vám umožňuje vybrať si okruh pre rôzne úrovne znalostí a zručností výrobcu. Existuje dokonca aj možnosť, v ktorej sa auto vyrába pomocou výkonnej diódy a elektrického ohrievača. Dvojkilowattový ohrievač pripojený na 220 V domácu sieť v sériovom obvode s diódou a batériou dodá tej druhej o niečo viac ako 4 A prúdu. Cez noc okruh „naštartuje“ 15 kW, ale batéria sa úplne nabije. Hoci celková účinnosť systému pravdepodobne nepresiahne 1 %.

Tí, ktorí si plánujú vyrobiť jednoduchú svojpomocnú nabíjačku batérií s tranzistormi, by si mali uvedomiť, že takéto zariadenia sa môžu výrazne prehrievať. Majú tiež problémy s nesprávnou polaritou a náhodnými skratmi.

Pre tyristorové a triakové obvody sú hlavnými problémami stabilita náboja a šum. Nevýhodou je tiež rádiové rušenie, ktoré sa dá eliminovať feritovým filtrom, a problémy s polaritou.

Môžete nájsť veľa návrhov na premenu zdroja napájania počítača na domácu nabíjačku batérií. Musíte však vedieť, že aj keď sú štrukturálne schémy týchto zariadení podobné, elektrické majú značné rozdiely. Pre správne prepracovanie budete potrebovať dostatočné skúsenosti s prácou s obvodmi. Slepé kopírovanie pri takýchto zmenách nevedie vždy k požadovanému výsledku.

Schematický diagram kondenzátorov

Najzaujímavejší môže byť kondenzátorový obvod domácej nabíjačky pre autobatériu. Má vysokú účinnosť, neprehrieva sa, produkuje stabilný prúd bez ohľadu na úroveň nabitia batérie a prípadné problémy s kolísaním siete a odolá aj krátkodobým skratom.

Vizuálne sa obrázok zdá príliš ťažkopádny, ale po podrobnej analýze sú všetky oblasti jasné. Je dokonca vybavený algoritmom vypnutia, keď je batéria plne nabitá.

Obmedzovač prúdu

Pre nabíjanie kondenzátora je zabezpečená regulácia prúdu a jeho stabilita sériovým zapojením vinutia transformátora s predradníkmi. V tomto prípade sa pozoruje priamy vzťah medzi nabíjacím prúdom batérie a kapacitou kondenzátora. Zvýšením posledného dostaneme väčšiu intenzitu prúdu.

Tento obvod už teoreticky môže fungovať ako nabíjačka batérií, problémom však bude jeho spoľahlivosť. Slabý kontakt s elektródami batérie zničí nechránené transformátory a kondenzátory.

Každý študent študujúci fyziku bude schopný vypočítať požadovanú kapacitu pre kondenzátory C=1/(2πvU). Bude to však rýchlejšie urobiť pomocou vopred pripravenej tabuľky:

Môžete znížiť počet kondenzátorov v obvode. Na tento účel sú spojené v skupinách alebo pomocou prepínačov (prepínačov).

Ochrana proti prepólovaniu v nabíjačke

Aby sa predišlo problémom pri prepólovaní kontaktov, obvod obsahuje relé P3. Nesprávne zapojené vodiče budú chránené diódou VD13. Nedovolí prúdenie prúdu v nesprávnom smere a nedovolí, aby sa kontakt K3.1 zodpovedajúcim spôsobom uzavrel, do batérie nebude prúdiť nesprávny náboj.

Ak je polarita správna, relé sa zopne a začne sa nabíjanie. Tento obvod je možné použiť na akomkoľvek type domácich nabíjacích zariadení, dokonca aj s tyristormi alebo tranzistormi.

Spínač S3 ovláda napätie v obvode. Spodný obvod udáva hodnotu napätia (V) a pri hornom zapojení kontaktov dostaneme úroveň prúdu (A). Ak je zariadenie pripojené iba k batérii bez pripojenia k domácej sieti, napätie batérie zistíte v príslušnej polohe prepínača. Hlava je mikroampérmeter M24.

Automatizácia pre domáce nabíjanie

Ako napájanie zosilňovača volíme deväťvoltový obvod 142EN8G. Táto voľba je odôvodnená svojimi vlastnosťami. Pri kolísaní teploty skrinky dosky dokonca o desať stupňov sa kolísanie napätia na výstupe zariadenia zníži na chybu stotín voltu.

Samovypnutie sa spustí pri parametri napätia 15,5 V. Táto časť obvodu je označená A1.1. Štvrtý kolík mikroobvodu (4) je pripojený na delič R8, R7, kde je na výstupe napätie 4,5 V. Druhý delič je pripojený k odporom R4-R5-R6. Ako nastavenie pre tento obvod sa používa nastavenie odporu R5 na označenie úrovne prebytku. Pomocou R9 v mikroobvode je riadená spodná úroveň zapnutia zariadenia, ktorá sa vykonáva pri 12,5 V. Rezistor R9 a dióda VD7 poskytujú rozsah napätia pre neprerušovanú prevádzku nabíjania.

Prevádzkový algoritmus obvodu je pomerne jednoduchý. Pripojením k nabíjačke sa monitoruje úroveň napätia. Ak je pod 16,5 V, obvod odošle príkaz na otvorenie tranzistora VT1, ktorý zase spustí pripojenie relé P1. Potom sa pripojí primárne vinutie inštalovaného transformátora a spustí sa proces nabíjania batérie.

Po dosiahnutí plnej kapacity a získaní parametra výstupného napätia na úrovni 16,5 V sa napätie v obvode zníži, aby bol tranzistor VT1 otvorený. Relé sa vypne. Prívod prúdu na svorky sa zníži na polovicu ampéra. Nabíjací cyklus sa znova spustí až po poklese napätia na svorkách batérie na 12,5 V, potom sa obnoví nabíjanie.

Takto automat kontroluje možnosť nedobitia batérie. Okruh je možné ponechať v prevádzkovom stave aj niekoľko mesiacov. Táto možnosť bude obzvlášť dôležitá pre tých, ktorí používajú auto sezónne.

Rozloženie nabíjačky

Telo takéhoto zariadenia môže byť VZ-38 miliampérmetr. Nepotrebné vnútornosti odstránime a ponecháme len ciferník. Všetko okrem stroja inštalujeme kĺbovou metódou.

Elektrospotrebič pozostáva z dvojice panelov (predný a zadný), ktoré sú upevnené pomocou perforovaných karbónových horizontálnych nosníkov. Prostredníctvom takýchto otvorov je vhodné pripevniť akékoľvek konštrukčné prvky. Na umiestnenie výkonového transformátora sa používa dvojmilimetrová hliníková platňa. Pripevňuje sa pomocou samorezných skrutiek k spodnej časti zariadenia.

Na hornej rovine je namontovaná doska zo sklenených vlákien s relé a kondenzátormi. K perforovaným rebrám je tiež pripevnená doska plošných spojov s automatizáciou. Relé a kondenzátory tohto prvku sú pripojené pomocou štandardného konektora.

Radiátor na zadnej stene pomôže znížiť zahrievanie diód. Do tohto priestoru by bolo vhodné umiestniť poistky a výkonnú zástrčku. Dá sa odobrať z napájacieho zdroja počítača. Na upnutie výkonových diód používame dve upínacie lišty. Ich použitie umožní racionálne využitie priestoru a zníži tvorbu tepla vo vnútri jednotky.

Je vhodné vykonať inštaláciu pomocou intuitívnych farieb drôtov. Červenú berieme ako klad, modrú za zápor a striedavé napätie zvýrazníme napríklad hnedou. Prierez by mal byť vo všetkých prípadoch väčší ako 1 mm.

Údaje ampérmetra sa kalibrujú pomocou bočníka. Jeden z jeho koncov je prispájkovaný ku kontaktu relé P3 a druhý je prispájkovaný na kladnú výstupnú svorku.

Komponenty

Pozrime sa na útroby zariadenia, ktoré tvoria základ nabíjačky.

Vytlačená obvodová doska

Sklolaminát je základom dosky plošných spojov, ktorá pôsobí ako ochrana proti prepätiu napätia a problémom s pripojením. Obraz sa vytvára s krokom 2,5 mm. Bez problémov sa dá tento obvod vyrobiť aj doma.

Umiestnenie prvkov v skutočnosti Usporiadanie spájkovania Doska na ručné spájkovanie

Dokonca je na ňom schematický plán so zvýraznenými prvkami. Čistý obrázok sa používa na nanášanie na substrát pomocou práškovej tlače na laserových tlačiarňach. Pre manuálny spôsob nanášania stôp je vhodný iný obrázok.

Graduačná stupnica

Indikácia inštalovaného miliampérmetra VZ-38 nezodpovedá skutočným údajom daným zariadením. Na vykonanie úprav a správneho odstupňovania je potrebné prilepiť novú stupnicu na základňu ukazovateľa za šípkou.

Aktualizované informácie budú zodpovedať skutočnosti s presnosťou 0,2 V.

Prepojovacie káble

Kontakty, ktoré sa pripájajú k batérii, musia mať na koncoch pružinovú sponu so zubami („krokodíl“). Na rozlíšenie medzi pólmi je vhodné ihneď vybrať kladnú časť v červenej farbe a záporný kábel so svorkou v modrej alebo čiernej farbe.

Prierez kábla musí byť väčší ako 1 mm. Na pripojenie k domácej sieti sa používa štandardný neoddeliteľný kábel so zástrčkou z akéhokoľvek starého kancelárskeho vybavenia.

Elektrické prvky domáceho nabíjania batérií

TN 61-220 je vhodný ako výkonový transformátor, pretože výstupný prúd bude na úrovni 6 A. Pri kondenzátoroch musí byť napätie viac ako 350 V. Pre obvod pre C4 až C9 berieme typ MBGC. Diódy od 2 do 5 sú potrebné, aby vydržali desaťampérový prúd. 11. a 7. môže byť braný s akýmkoľvek impulzom. VD1 je LED a 9. môže byť analógom KIPD29.

Vo zvyšku sa musíte zamerať na vstupný parameter, ktorý umožňuje prúd 1A. V relé P1 môžete použiť dve LED s rôznymi farebnými charakteristikami alebo môžete použiť binárnu LED.

Operačný zosilňovač AN6551 môže byť nahradený domácim analógovým KR1005UD1. Možno ich nájsť v starých audio zosilňovačoch. Prvé a druhé relé sú vybrané z rozsahu 9-12 V a prúd 1 A. Pre viaceré skupiny kontaktov v reléovom zariadení používame paralelné zapojenie.

Nastavenie a spustenie

Ak je všetko vykonané bez chýb, okruh bude fungovať okamžite. Prahové napätie upravíme pomocou odporu R5. Pomôže preniesť nabíjanie do správneho režimu nízkeho prúdu.

Mnoho automobilových nadšencov veľmi dobre vie, že na predĺženie životnosti batérie sa pravidelne vyžaduje z nabíjačky, a nie z generátora automobilu.

A čím dlhšia je životnosť batérie, tým častejšie je potrebné ju nabíjať, aby sa obnovilo nabitie.

Bez nabíjačiek sa nezaobídete

Na vykonanie tejto operácie, ako už bolo uvedené, sa používajú nabíjačky pracujúce zo siete 220 V Na automobilovom trhu je veľa takýchto zariadení, môžu mať rôzne užitočné doplnkové funkcie.

Všetci však robia rovnakú prácu - konvertujú striedavé napätie 220 V na jednosmerné napätie - 13,8-14,4 V.

V niektorých modeloch sa nabíjací prúd nastavuje manuálne, existujú však aj modely s plne automatickou prevádzkou.

Zo všetkých nevýhod zakúpených nabíjačiek je možné poznamenať ich vysoké náklady a čím je zariadenie sofistikovanejšie, tým vyššia je cena.

Mnoho ľudí má však po ruke veľké množstvo elektrických spotrebičov, ktorých komponenty môžu byť vhodné na vytvorenie domácej nabíjačky.

Áno, domáce zariadenie nebude vyzerať tak reprezentatívne ako zakúpené, ale jeho úlohou je nabíjať batériu a nie „predvádzať sa“ na poličke.

Jednou z najdôležitejších podmienok pri vytváraní nabíjačky sú aspoň základné znalosti z elektrotechniky a rádioelektroniky, ako aj schopnosť držať spájkovačku v rukách a vedieť ju správne používať.

Spomienka z trubicového televízora

Prvá schéma bude možno najjednoduchšia a dokáže sa s ňou vyrovnať takmer každý automobilový nadšenec.

Na výrobu jednoduchej nabíjačky potrebujete len dva komponenty – transformátor a usmerňovač.

Hlavnou podmienkou, ktorú musí nabíjačka spĺňať je, že prúdový výstup zo zariadenia musí byť 10% kapacity batérie.

To znamená, že v osobných automobiloch sa často používa 60 Ah batéria, na základe toho by mal byť prúdový výstup zo zariadenia 6 A. Napätie by malo byť 13,8-14,2 V.

Ak má niekto starý nepotrebný elektrónkový sovietsky televízor, potom je lepšie mať transformátor, ako ho nenachádzať.

Schematický diagram televíznej nabíjačky vyzerá takto.

Na takýchto televízoroch bol často inštalovaný transformátor TS-180. Jeho zvláštnosťou bola prítomnosť dvoch sekundárnych vinutí, každé 6,4 V a prúdová sila 4,7 A. Primárne vinutie sa tiež skladá z dvoch častí.

Najprv budete musieť zapojiť vinutia do série. Pohodlie práce s takýmto transformátorom spočíva v tom, že každý z terminálov vinutia má svoje vlastné označenie.

Ak chcete pripojiť sekundárne vinutie do série, musíte spojiť kolíky 9 a 9'.

A na kolíky 10 a 10' - prispájkujte dva kusy medeného drôtu. Všetky vodiče, ktoré sú prispájkované na svorky, musia mať prierez minimálne 2,5 mm. štvorcových

Pokiaľ ide o primárne vinutie, pre sériové pripojenie je potrebné spojiť kolíky 1 a 1' dohromady. Vodiče so zástrčkou na pripojenie k sieti je potrebné prispájkovať na kolíky 2 a 2\‘. V tomto bode je práca s transformátorom dokončená.

Schéma ukazuje, ako by mali byť diódy pripojené - vodiče prichádzajúce zo svoriek 10 a 10\', ako aj vodiče, ktoré idú do batérie, sú prispájkované k diódovému mostíku.

Nezabudnite na poistky. Odporúča sa nainštalovať jeden z nich na „kladnú“ svorku diódového mostíka. Táto poistka musí byť dimenzovaná na prúd nie väčší ako 10 A. Druhá poistka (0,5 A) musí byť nainštalovaná na svorke 2 transformátora.

Pred začatím nabíjania je lepšie skontrolovať funkčnosť zariadenia a skontrolovať jeho výstupné parametre pomocou ampérmetra a voltmetra.

Niekedy sa stáva, že prúd je o niečo vyšší, ako je potrebné, takže niektorí inštalujú do obvodu 12-voltovú žiarovku s výkonom 21 až 60 wattov. Táto lampa „odstráni“ nadbytočný prúd.

Nabíjačka do mikrovlnnej rúry

Niektorí automobiloví nadšenci používajú transformátor z rozbitej mikrovlnnej rúry. Tento transformátor však bude potrebné prerobiť, pretože ide o transformátor zvyšujúci sa, nie transformátor so znižovaním.

Nie je potrebné, aby bol transformátor v dobrom prevádzkovom stave, pretože sekundárne vinutie v ňom často vyhorí, čo sa bude musieť pri vytváraní zariadenia ešte odstrániť.

Prerobenie transformátora spočíva v úplnom odstránení sekundárneho vinutia a navinutí nového.

Ako nové vinutie sa používa izolovaný drôt s prierezom minimálne 2,0 mm. štvorcových

Pri navíjaní sa musíte rozhodnúť o počte závitov. Môžete to urobiť experimentálne - naviňte 10 závitov nového drôtu okolo jadra, potom pripojte voltmeter na jeho konce a napájajte transformátor.

Podľa údajov z voltmetra sa určí, aké výstupné napätie poskytuje týchto 10 závitov.

Napríklad merania ukázali, že na výstupe je 2,0 V, čo znamená, že 12V na výstupe poskytne 60 otáčok a 13V poskytne 65 otáčok. Ako viete, 5 otáčok pridáva 1 volt.

Stojí za zmienku, že je lepšie zostaviť takúto nabíjačku s vysokou kvalitou a potom umiestniť všetky komponenty do puzdra, ktoré je možné vyrobiť zo šrotu. Alebo ho namontujte na základňu.

Nezabudnite označiť, kde sa nachádza „kladný“ a kde „záporný“ drôt, aby nedošlo k „prevýšeniu“ a poškodeniu zariadenia.

Pamäť z ATX zdroja (pre pripravené)

Nabíjačka vyrobená z počítačového zdroja má zložitejší obvod.

Na výrobu zariadenia sú vhodné jednotky s výkonom najmenej 200 W modelov AT alebo ATX, ktoré sú riadené ovládačom TL494 alebo KA7500. Je dôležité, aby bol napájací zdroj plne funkčný. Model ST-230WHF zo starých počítačov fungoval dobre.

Fragment schémy zapojenia takejto nabíjačky je uvedený nižšie a budeme na ňom pracovať.

Okrem zdroja budete potrebovať aj potenciometer-regulátor, trimovací odpor 27 kOhm, dva 5W odpory (5WR2J) a odpor 0,2 Ohm alebo jeden C5-16MV.

Počiatočná fáza práce spočíva v odpojení všetkého nepotrebného, čo sú vodiče „-5 V“, „+5 V“, „-12 V“ a „+12 V“.

Rezistor označený v schéme ako R1 (napája napätie +5 V na pin 1 regulátora TL494) je potrebné odspájkovať a na jeho miesto prispájkovať pripravený 27 kOhm trimrový odpor. Na hornú svorku tohto odporu musí byť pripojená zbernica +12 V.

Pin 16 ovládača by mal byť odpojený od spoločného vodiča a musíte tiež prerušiť spojenia pinov 14 a 15.

Potenciometer-regulátor musíte nainštalovať do zadnej steny krytu napájacieho zdroja (R10 v schéme). Musí byť inštalovaný na izolačnej doske tak, aby sa nedotýkal telesa bloku.

Cez túto stenu treba viesť aj rozvody na pripojenie k sieti, ako aj vodiče na pripojenie batérie.

Aby ste zabezpečili jednoduché nastavenie zariadenia, z existujúcich dvoch 5 W rezistorov na samostatnej doske je potrebné vyrobiť blok paralelne zapojených rezistorov, ktorý poskytne výkon 10 W s odporom 0,1 Ohm.

Domáce nabíjačky batérií majú zvyčajne veľmi jednoduchý dizajn a navyše zvýšenú spoľahlivosť práve vďaka jednoduchosti zapojenia. Ďalšou výhodou vlastnej výroby nabíjačky je relatívna lacnosť komponentov a v dôsledku toho nízka cena zariadenia.

Prečo je prefabrikovaná konštrukcia lepšia ako tá z obchodu?

Hlavnou úlohou takéhoto zariadenia je v prípade potreby udržiavať nabitie autobatérie na požadovanej úrovni. Ak dôjde k vybitiu batérie v blízkosti domu, kde je potrebné zariadenie, nebudú žiadne problémy. V opačnom prípade, keď nie je k dispozícii vhodné zariadenie na napájanie batérie a finančné prostriedky sú tiež nedostatočné, môžete zariadenie zostaviť sami.

Nutnosť použitia pomocných prostriedkov na dobíjanie autobatérie je primárne spôsobená nízkymi teplotami v chladnom období, kedy je polovybitá batéria veľkým a niekedy úplne neriešiteľným problémom, pokiaľ sa batéria včas nedobije. Potom sa podomácky vyrobené nabíjačky na napájanie autobatérií stanú spásou pre používateľov, ktorí do takéhoto vybavenia aspoň v súčasnosti neplánujú investovať.

Princíp fungovania

Do určitej úrovne môže autobatéria prijímať energiu zo samotného vozidla, presnejšie povedané, z elektrického generátora. Po tomto uzle je zvyčajne nainštalované relé, ktoré je zodpovedné za nastavenie napätia na maximálne 14,1 V. Aby sa batéria nabila na maximum, je potrebná vyššia hodnota tohto parametra – 14,4V. V súlade s tým sa na realizáciu takejto úlohy používajú batérie.

Hlavnými komponentmi tohto zariadenia sú transformátor a usmerňovač. V dôsledku toho sa na výstup privádza jednosmerný prúd s napätím určitej hodnoty (14,4V). Prečo však dochádza k nábehu s napätím samotnej batérie - 12V? Deje sa tak s cieľom zabezpečiť možnosť nabitia batérie, ktorá bola vybitá na úroveň, pri ktorej sa hodnota tohto parametra batérie rovnala 12V. Ak je nabíjanie charakterizované rovnakou hodnotou parametra, potom sa napájanie batérie stane ťažkou úlohou.

Pozrite si video, najjednoduchšie zariadenie na nabíjanie batérie:

Je tu však nuansa: mierne prekročenie úrovne napätia batérie nie je kritické, zatiaľ čo výrazne zvýšená hodnota tohto parametra bude mať v budúcnosti veľmi zlý vplyv na výkon batérie. Princíp fungovania, ktorý odlišuje akúkoľvek, dokonca aj najjednoduchšiu nabíjačku autobatérií, je zvýšenie úrovne odporu, čo povedie k zníženiu nabíjacieho prúdu.

V súlade s tým, čím vyššia je hodnota napätia (má tendenciu k 12 V), tým nižší je prúd. Pre normálnu prevádzku batérie je vhodné nastaviť určité množstvo nabíjacieho prúdu (asi 10% kapacity). V zhone je lákavé zmeniť hodnotu tohto parametra na vyššiu hodnotu, má to však negatívne dôsledky pre samotnú batériu.

Čo je potrebné na výrobu batérie?

Hlavné prvky jednoduchého dizajnu: dióda a ohrievač. Ak ich správne (sériovo) pripojíte k batérii, môžete dosiahnuť to, čo chcete – batéria sa nabije za 10 hodín. Ale pre tých, ktorí radi šetria elektrinu, toto riešenie nemusí byť vhodné, pretože spotreba v tomto prípade bude asi 10 kW. Prevádzka výsledného zariadenia sa vyznačuje nízkou účinnosťou.

Základné prvky jednoduchého dizajnu

Na vytvorenie vhodnej úpravy však budete musieť mierne upraviť jednotlivé prvky, najmä transformátor, ktorého výkon by mal byť na úrovni 200-300 W. Ak máte staré zariadenie, táto časť z bežného televízora bude stačiť. Na usporiadanie ventilačného systému bude užitočný chladič;

Pri vytváraní jednoduchej nabíjačky na napájanie batérie vlastnými rukami sú hlavnými prvkami aj tranzistor a odpor. Aby štruktúra fungovala, budete potrebovať kompaktné externé, ale pomerne priestranné kovové puzdro, dobrou voľbou je skrinka stabilizátora.

Teoreticky môže tento druh zariadenia zostaviť aj nováčik rádioamatér, ktorý sa predtým nestretol so zložitými obvodmi.

Schéma jednoduchej nabíjačky batérií

Hlavná ťažkosť spočíva v potrebe úpravy transformátora. Pri tejto úrovni výkonu sa vinutia vyznačujú nízkou úrovňou napätia (6-7V), prúd sa bude rovnať 10A. Typicky je potrebné napätie 12V alebo 24V v závislosti od typu batérie. Na získanie takýchto hodnôt na výstupe zariadenia je potrebné zabezpečiť paralelné pripojenie vinutí.

Montáž krok za krokom

Domáca nabíjačka na napájanie autobatérie začína prípravou jadra. Navíjanie drôtu na vinutia sa vykonáva s maximálnym zhutnením, je dôležité, aby sa závity tesne priliehali k sebe a nezostali žiadne medzery. Nesmieme zabudnúť na izoláciu, ktorá sa inštaluje v intervaloch 100 otáčok. Prierez drôtu primárneho vinutia je 0,5 mm, sekundárneho vinutia je od 1,5 do 3,0 mm. Ak vezmeme do úvahy, že pri frekvencii 50 Hz môže 4-5 otáčok poskytnúť napätie 1V, na získanie 18V je potrebných asi 90 otáčok.

Ďalej sa vyberie dióda s vhodným výkonom, aby v budúcnosti odolala zaťaženiu, ktoré sa na ňu vzťahuje. Najlepšou možnosťou je dióda generátora automobilu. Aby sa eliminovalo riziko prehriatia, je potrebné zabezpečiť účinnú cirkuláciu vzduchu vo vnútri krytu takéhoto zariadenia. Ak krabica nie je perforovaná, mali by ste sa o to postarať pred začatím montáže. Chladič musí byť pripojený k výstupu nabíjačky. Jeho hlavnou úlohou je chladiť diódu a vinutie transformátora, čo sa berie do úvahy pri výbere oblasti na inštaláciu.

Pozrite si video pre podrobné výrobné pokyny:

Obvod jednoduchej nabíjačky na napájanie autobatérie obsahuje aj premenlivý odpor. Pre bežnú prevádzku nabíjania je potrebné získať odpor 150 Ohmov a výkon 5 W. Rezistorový model KU202N spĺňa tieto požiadavky viac ako ostatné. Môžete si vybrať inú možnosť, ale jej parametre by mali mať podobnú hodnotu ako uvedené. Úlohou rezistora je regulovať napätie na výstupe zariadenia. Tranzistorový model KT819 je tiež najlepšou voľbou z množstva analógov.

Hodnotenie účinnosti, náklady

Ako vidíte, ak potrebujete zostaviť domácu nabíjačku pre autobatériu, jej obvod je viac než jednoduchý na implementáciu. Jedinou ťažkosťou je usporiadanie všetkých prvkov a ich inštalácia v kryte s následným pripojením. Takúto prácu však možno len ťažko nazvať náročnou na prácu a náklady na všetky použité diely sú mimoriadne nízke.

Niektoré súčiastky a možno všetky nájde doma rádioamatér, napríklad chladič zo starého počítača, transformátor z elektrónkového televízora, staré puzdro zo stabilizátora. Pokiaľ ide o stupeň účinnosti, takéto zariadenia zostavené vlastnými rukami nemajú veľmi vysokú účinnosť, v dôsledku toho však stále zvládajú svoju úlohu.

Pozrite si video, užitočné rady odborníkov:

Preto nie sú potrebné veľké investície do výroby domácej nabíjačky. Naopak, všetky prvky stoja extrémne málo, čím toto riešenie vyniká oproti zariadeniu, ktoré sa dá kúpiť už hotové. Vyššie diskutovaná schéma nie je vysoko efektívna, ale jej hlavnou výhodou je nabitá autobatéria, aj keď po 10 hodinách. Túto možnosť môžete vylepšiť alebo zvážiť mnohé ďalšie navrhnuté na implementáciu.

Na fotografii je domáca automatická nabíjačka na nabíjanie 12 V autobatérií s prúdom do 8 A, zostavená v kryte z milivoltmetra B3-38.

Prečo potrebujete nabíjať autobatériu?
nabíjačka

Batéria v aute sa nabíja pomocou elektrického generátora. Na ochranu elektrických zariadení a zariadení pred zvýšeným napätím generovaným autogenerátorom je za ním nainštalovaný reléový regulátor, ktorý obmedzuje napätie v palubnej sieti automobilu na 14,1 ± 0,2 V. Na úplné nabitie batérie je potrebné napätie minimálne 14,5 sa vyžaduje 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 modifikácia vyžaduje vysokú kvalifikáciu v oblasti rádiového inžinierstva.

Zaujal ma kondenzátorový obvod nabíjačky, účinnosť je vysoká, nevytvára teplo, poskytuje stabilný nabíjací prúd bez ohľadu na stav nabitia batérie a výkyvy v napájacej sieti a nebojí sa výstupu skraty. Má to však aj nevýhodu. Ak sa počas nabíjania stratí kontakt s batériou, napätie na kondenzátoroch sa niekoľkonásobne zvýši (kondenzátory a transformátor tvoria rezonančný oscilačný obvod s frekvenciou siete) a prerazia sa. Bolo potrebné odstrániť iba tento jeden nedostatok, čo sa mi podarilo.

Výsledkom bol obvod nabíjačky bez vyššie uvedených nevýhod. Už viac ako 16 rokov s ním nabíjam akékoľvek 12 V kyselinové batérie Prístroj funguje bezchybne.

Schematická schéma nabíjačky do auta

Napriek zjavnej zložitosti je obvod domácej nabíjačky jednoduchý a pozostáva len z niekoľkých kompletných funkčných jednotiek.

Ak sa vám zdá okruh na opakovanie komplikovaný, môžete si zostaviť ďalší, ktorý funguje na rovnakom princípe, ale bez funkcie automatického vypnutia, keď je batéria úplne nabitá.

Obvod obmedzovača prúdu na predradných kondenzátoroch

V autonabíjačke kondenzátorov je regulácia veľkosti a stabilizácia nabíjacieho prúdu batérie zabezpečená zapojením predradných kondenzátorov C4-C9 do série s primárnym vinutím výkonového transformátora T1. Čím väčšia je kapacita kondenzátora, tým väčší je nabíjací prúd batérie.

V praxi ide o kompletnú verziu nabíjačky, za diódový mostík môžete pripojiť batériu a nabiť ju, ale 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 sa orientovať pomocou údajov v tabuľke.

Na reguláciu prúdu, aby sa znížil počet kondenzátorov, môžu byť zapojené paralelne v skupinách. Moje prepínanie sa vykonáva pomocou dvojprúdového prepínača, ale môžete nainštalovať niekoľko prepínačov.

Ochranný obvod
z nesprávneho pripojenia pólov batérie

Ochranný obvod proti prepólovaniu nabíjačky v prípade nesprávneho pripojenia akumulátora na svorky sa vykonáva pomocou 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. Tento ochranný obvod proti prepólovaniu je možné použiť s akoukoľvek nabíjačkou, tranzistorovou aj tyristorovou. Stačí ho pripojiť k prerušeniu vodičov, ktorými 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. V hornej polohe S3 sa meria 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 je použitý mikroampérmeter M24 s elektromagnetickým systémom. R17 obchádza hlavu v režime merania prúdu a R18 slúži ako delič pri meraní napätia.

Obvod automatického vypnutia nabíjačky
keď je batéria úplne nabitá

Na napájanie operačného zosilňovača a vytvorenie referenčného napätia slúži stabilizačný čip DA1 typu 142EN8G 9V. Tento mikroobvod nebol vybraný náhodou. Keď sa teplota telesa mikroobvodu zmení o 10º, výstupné napätie sa nezmení o viac ako stotiny voltu.

Systém automatického vypnutia nabíjania pri dosiahnutí napätia 15,6 V je vyrobený 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 k ďalšiemu deliču pomocou rezistorov R4-R6, rezistor R5 je ladiaci rezistor. nastavte prevádzkový prah stroja. Hodnota odporu R9 nastavuje prah pre zapnutie nabíjačky na 12,54 V. Vďaka použitiu diódy VD7 a odporu R9 je zabezpečená potrebná hysterézia medzi zapínacím a vypínacím napätím nabíjania batérie.

Schéma funguje nasledovne. Pri pripájaní autobatérie k nabíjačke, ktorej napätie na svorkách je menšie ako 16,5 V, sa na kolíku 2 mikroobvodu A1.1 vytvorí napätie dostatočné na otvorenie tranzistora VT1, tranzistor sa otvorí a aktivuje sa relé P1 kontaktov K1.1 do siete cez blok kondenzátorov primárne vinutie transformátora a začína 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 prepoja transformátor cez pohotovostný kondenzátor C4, pri ktorom bude nabíjací prúd rovný 0,5 A. Obvod nabíjačky bude v tomto stave, kým napätie na batérii neklesne na 12,54 V Hneď ako sa napätie nastaví na hodnotu 12,54 V, relé sa opäť zapne a nabíjanie bude pokračovať pri špecifikovanom prúde. V prípade potreby je možné vypnúť automatický riadiaci systém pomocou spínača S2.

Systém automatického sledovania nabíjania batérie teda eliminuje 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 pretekárskej sezóny môžete batériu pripojiť k nabíjačke a vypnúť ju až na jar. Aj keď dôjde k výpadku prúdu, keď sa vráti, nabíjačka bude pokračovať v nabíjaní batérie ako zvyčajne.

Princíp činnosti obvodu na automatické vypnutie nabíjačky v prípade nadmerného napätia v dôsledku nedostatku záťaže zhromaždenej na druhej polovici operačného zosilňovača A1.2 je rovnaký. Len prah pre úplné odpojenie nabíjačky od napájacej siete je nastavený na 19 V. Ak je nabíjacie napätie nižšie ako 19 V, napätie na výstupe 8 čipu A1.2 postačuje na udržanie tranzistora VT2 v otvorenom stave , v ktorom je napätie 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.

Dizajn automatickej nabíjačky

Všetky časti nabíjačky sú umiestnené v kryte miliampérmetra V3-38, z ktorého bol okrem ukazovacieho zariadenia vybratý všetok jeho obsah. Inštalácia prvkov, s výnimkou automatizačného okruhu, sa vykonáva kĺbovou metódou.

Konštrukcia puzdra miliampérmetra pozostáva z dvoch pravouhlých rámov spojených štyrmi rohmi. V rohoch sú vytvorené otvory s rovnakými rozstupmi, 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 inštalovaný na tejto platni. Na fotografii je pohľad na nabíjačku zospodu.

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. Na tieto rohy je priskrutkovaná aj doska plošných spojov, na ktorej je prispájkovaný obvod automatického riadenia nabíjania batérie. V skutočnosti počet kondenzátorov nie je šesť, ako je na diagrame, ale 14, pretože na získanie kondenzátora požadovanej hodnoty bolo potrebné zapojiť ich 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 inštalovaný rebrovaný hliníkový chladič na chladenie výkonových diód VD2-VD5. Ďalej je tu 1 A poistka Pr1 a zástrčka (prevzatá zo zdroja počítača) na napájanie.

Výkonové diódy nabíjačky sú upevnené pomocou dvoch upínacích líšt k žiariču vo vnútri puzdra. Na tento účel je v zadnej stene puzdra vytvorený obdĺžnikový otvor. Toto technické riešenie nám umožnilo minimalizovať množstvo tepla vznikajúceho vo vnútri puzdra a ušetriť miesto. Vývody diód a napájacie vodiče sú prispájkované na voľný pásik z fóliového sklolaminátu.

Na fotografii je pohľad na podomácky vyrobenú nabíjačku na pravej strane. Inštalácia elektrického obvodu sa vykonáva farebnými vodičmi, striedavé napätie - hnedé, kladné - červené, záporné - modré vodiče. Prierez vodičov prichádzajúcich zo sekundárneho vinutia transformátora na svorky na pripojenie batérie musí byť najmenej 1 mm2.

Ampérmetrový bočník je kus vysokoodporového konštantanového drôtu dlhý asi centimeter, ktorého konce sú zatavené do medených pásikov. Dĺžka bočného vodiča sa volí pri kalibrácii ampérmetra. Drôt som zobral zo skratu zhoreného testeru ukazovateľa. Jeden koniec medených pásikov je prispájkovaný priamo na kladnú výstupnú svorku, hrubý vodič prichádzajúci z kontaktov relé P3 je prispájkovaný k druhému pásiku. Žltý a červený vodič idú do ukazovacieho zariadenia zo skratu.

Doska plošných spojov automatizačnej jednotky nabíjačky

Obvod pre automatickú reguláciu a ochranu pred nesprávnym pripojením akumulátora k nabíjačke je prispájkovaný na plošnom spoji z fóliového sklolaminátu.

Fotografia zobrazuje vzhľad zostaveného obvodu. Dizajn dosky plošných spojov pre automatický riadiaci a ochranný obvod je jednoduchý, otvory sú vyrobené s rozstupom 2,5 mm.

Vyššie uvedená fotografia zobrazuje pohľad na dosku plošných spojov zo strany inštalácie s dielmi označenými červenou farbou. Tento výkres je vhodný pri montáži dosky plošných spojov.

Vyššie uvedený výkres dosky s plošnými spojmi bude užitočný pri jej výrobe pomocou technológie laserovej tlačiarne.

A tento výkres dosky s plošnými spojmi bude užitočný pri ručnom nanášaní prúdových stôp dosky s plošnými spojmi.

Mierka ukazovacieho prístroja milivoltmetra V3-38 nezodpovedala požadovaným mieram, a tak som si musel na počítači nakresliť vlastnú verziu, vytlačiť ju na hrubý biely papier a moment prilepiť lepidlom na štandardnú stupnicu.

Vďaka väčšej veľkosti mierky a kalibrácii prístroja v oblasti merania bola presnosť odčítania napätia 0,2 V.

Drôty na pripojenie nabíjačky k batérii a sieťovým svorkám

Vodiče na pripojenie autobatérie k nabíjačke sú na jednej strane vybavené krokosvorkami a na druhej strane rozdvojenými koncami. Červený vodič je vybraný na pripojenie kladného pólu batérie a modrý vodič je vybraný na pripojenie záporného pólu. Prierez vodičov na pripojenie k batériovému 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 transformátor s výkonom 150 wattov. Sekundárne vinutie transformátora by malo poskytovať napätie 18-20 V pri zaťažovacom prúde do 8 A. Ak nie je pripravený transformátor, potom môžete vziať akýkoľvek vhodný výkon a previnúť sekundárne vinutie. Pomocou špeciálnej kalkulačky môžete vypočítať počet závitov sekundárneho vinutia transformátora.

Kondenzátory C4-C9 typ MBGCh pre napätie najmenej 350 V. Môžete použiť kondenzátory akéhokoľvek typu určené na prevádzku v obvodoch so striedavým prúdom.

Diódy VD2-VD5 sú vhodné pre akýkoľvek typ, dimenzované na prúd 10 A. VD7, VD11 - akékoľvek pulzné kremíkové. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 a VD13 sú akékoľvek, ktoré znesú prúd 1 A. LED VD1 je ľubovoľná, VD9 som použil typ KIPD29. Charakteristickým znakom tejto LED je, že mení farbu pri zmene polarity pripojenia. Na jeho spínanie sa používajú kontakty K1.2 relé P1. Pri nabíjaní hlavným prúdom svieti LED na žlto a pri prepnutí do režimu nabíjania batérie nazeleno. Namiesto binárnej LED môžete nainštalovať dve ľubovoľné jednofarebné LED tak, že ich pripojíte podľa schémy nižšie.

Zvolený operačný zosilňovač je KR1005UD1, analóg zahraničného AN6551. Takéto zosilňovače boli použité vo zvukovej a video jednotke videorekordéra VM-12. Na zosilňovači je dobré, že nevyžaduje bipolárne napájanie ani korekčné obvody a zostáva funkčný pri napájacom napätí 5 až 12 V. Dá sa nahradiť takmer akýmkoľvek podobným. Napríklad LM358, LM258, LM158 sú dobré na výmenu mikroobvodov, ale ich číslovanie kolíkov je iné 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 spínací prúd 1 A. P3 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 nainštalovať niekoľko prepínačov a nastaviť nabíjací prúd povedzme 5 A a 8 A. Ak nabíjate iba autobatérie, potom je toto riešenie úplne opodstatnené. Spínač S2 sa používa 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 manuálne.

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 sledovať napätie pomocou externého číselníka alebo multimetra pripojením k batérii. kontakty.

Nastavenie jednotky automatického nastavenia a ochrany automatickej riadiacej jednotky

Ak je doska správne zostavená a všetky rádiové prvky sú v dobrom prevádzkovom stave, obvod bude fungovať okamžite. Zostáva len nastaviť prah napätia pomocou odporu R5, po dosiahnutí ktorého sa nabíjanie batérie prepne do režimu nabíjania nízkym prúdom.

Nastavenie je možné vykonať priamo počas nabíjania batérie. Napriek tomu je lepšie hrať na istotu a pred inštaláciou do krytu skontrolovať a nakonfigurovať automatický riadiaci a ochranný obvod automatickej riadiacej jednotky. K tomu budete potrebovať jednosmerný zdroj, ktorý má schopnosť regulovať výstupné napätie v rozsahu od 10 do 20 V, určený pre výstupný prúd 0,5-1 A. Čo sa týka meracích prístrojov, budete potrebovať akékoľvek voltmeter, pointer tester alebo multimeter určený na meranie jednosmerného napätia s limitom merania od 0 do 20 V.

Kontrola stabilizátora napätia

Po nainštalovaní všetkých dielov na dosku plošných spojov je potrebné priviesť napájacie napätie 12-15 V zo zdroja na spoločný vodič (mínus) a kolík 17 čipu DA1 (plus). Zmenou napätia na výstupe napájacieho zdroja z 12 na 20 V sa musíte pomocou voltmetra uistiť, že napätie na výstupe 2 čipu stabilizátora napätia DA1 je 9 V. Ak je napätie iné alebo sa mení, potom je DA1 chybný.

Mikroobvody 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 ukáže, že napätie na výstupe mikroobvodu je 0, neznamená to vždy, že je chybný. Je celkom možné, že medzi dráhami dosky plošných spojov je skrat alebo je chybný jeden z rádiových prvkov vo zvyšku obvodu. Na kontrolu mikroobvodu stačí odpojiť jeho kolík 2 od dosky a ak sa na ňom objaví 9 V, znamená to, že mikroobvod funguje a je potrebné nájsť a odstrániť skrat.

Kontrola systému ochrany proti prepätiu

Princíp činnosti obvodu som sa rozhodol začať popisovať jednoduchšou časťou obvodu, ktorá nepodlieha prísnym normám prevádzkového napätia.

Funkciu odpojenia nabíjačky od siete v prípade odpojenia batérie plní časť obvodu namontovaného na operačnom diferenciálnom zosilňovači A1.2 (ďalej len operačný zosilňovač).

Princíp činnosti operačného diferenciálneho zosilňovača

Bez znalosti princípu fungovania operačného zosilňovača je ťažké pochopiť fungovanie obvodu, preto uvediem stručný popis. Operačný zosilňovač má dva vstupy a jeden výstup. Jeden zo vstupov, ktorý je v diagrame označený znamienkom „+“, sa nazýva neinvertujúci a druhý vstup, ktorý je označený znamienkom „–“ alebo krúžkom, sa nazýva invertujúci. Slovo diferenčný op-amp 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 teda napätie na jednom zo vstupov zostane nezmenené a na druhom sa zmení, potom v okamihu prechodu cez bod rovnosti napätí na vstupoch sa napätie na výstupe zosilňovača náhle zmení.

Testovanie obvodu prepäťovej ochrany

Vráťme sa k diagramu. Neinvertujúci vstup zosilňovača A1.2 (kolík 6) je pripojený k deliču napätia zostavenému cez odpory 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 op-amp (pin 7) je pripojený na druhý delič napätia, namontované na odporoch R11 a R12. Tento delič napätia je pripojený na zbernicu, ktorou preteká 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 rezistor R15 sa nebude podieľať na prevádzke obvodu.

Akonáhle nabíjacie napätie presiahne 19 V (toto sa môže stať iba vtedy, ak je batéria odpojená od výstupu nabíjačky), napätie na kolíku 7 sa zvýši ako na kolíku 6. V tomto prípade bude napätie na op- výstup zosilňovača sa náhle zníži na nulu. Tranzistor sa zatvorí, relé sa vypne a kontakty K2.1 sa otvoria. Napájacie napätie do RAM bude prerušené. V momente, keď napätie na výstupe operačného zosilňovača klesne na nulu, otvorí sa dióda VD11 a tým je R15 zapojený paralelne k R14 deliča. Napätie na kolíku 6 sa okamžite zníži, čo eliminuje falošné pozitíva, keď sú napätia na vstupoch operačného zosilňovača rovnaké v dôsledku zvlnenia a rušenia. 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 na tranzistore) a ak je vyššie, nula. Stále je vhodné pripojiť vinutie relé k obvodu, potom sa skontroluje nielen činnosť obvodu, ale aj jeho funkčnosť a kliknutím na relé bude možné ovládať činnosť automatizácie bez voltmeter.

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 odpojiť jednu zo svoriek týchto prvkov, obvod bude fungovať iba bez hysterézie, to znamená, že sa zapína a vypína pri rovnakom napätí dodávanom z napájacieho zdroja. Tranzistor VT12 možno ľahko skontrolovať odpojením jedného z kolíkov R16 a monitorovaním napätia na výstupe operačného zosilňovača. Ak sa napätie na výstupe operačného zosilňovača mení správne a relé je vždy zapnuté, znamená to, že medzi kolektorom a emitorom tranzistora došlo k poruche.

Kontrola obvodu vypnutia batérie, keď je plne nabitá

Princíp činnosti operačného zosilňovača A1.1 sa nelíši od činnosti A1.2, s výnimkou možnosti zmeniť prahovú hodnotu prerušenia napätia pomocou orezávacieho rezistora R5.

Na kontrolu činnosti A1.1 sa napájacie napätie dodávané zo zdroja plynule 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 nabíjačku na nízky prúd režim nabíjania cez kondenzátor C4. Keď úroveň napätia klesne pod 12,54 V, relé by sa malo zopnúť a prepnúť nabíjačku do nabíjacieho režimu s prúdom danej hodnoty.

Prahové napätie spínania 12,54 V je možné upraviť zmenou hodnoty odporu R9, nie je to však potrebné.

Pomocou spínača S2 je možné vypnúť automatický prevádzkový režim priamym zopnutím relé P1.

Obvod nabíjačky kondenzátora
bez automatického vypnutia

Pre tých, ktorí nemajú dostatočné skúsenosti s montážou elektronických obvodov alebo nepotrebujú po nabití akumulátora automaticky vypínať nabíjačku, ponúkam zjednodušenú verziu obvodu prístroja na nabíjanie kyselinových autobatérií. Charakteristickým znakom obvodu je jednoduchosť opakovania, spoľahlivosť, vysoká účinnosť a stabilný nabíjací prúd, ochrana proti nesprávnemu zapojeniu batérie a automatické pokračovanie nabíjania pri strate napájacieho napätia.

Princíp stabilizácie nabíjacieho prúdu zostáva nezmenený a je zabezpečený zapojením 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.

Pri nepripojenej batérii sú kontakty relé P1 K1.1 a K1.2 otvorené a aj keď je nabíjačka pripojená k zdroju, do obvodu netečie prúd. To isté sa stane, ak pripojíte batériu nesprávne podľa polarity. Pri správnom pripojení batérie prúdi z nej cez diódu VD8 do vinutia relé P1, relé sa aktivuje a jeho kontakty K1.1 a K1.2 sú zatvorené. 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 reléové kontakty K1.2 nie sú potrebné, ale ak tam nie sú, potom ak je batéria nesprávne pripojená, 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 nabíjací mostík.

Navrhovaný jednoduchý obvod na nabíjanie akumulátorov je možné jednoducho prispôsobiť na nabíjanie akumulátorov napätím 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 domáca pamäť

Batériu vybratú z auta je potrebné pred nabíjaním očistiť od nečistôt a jej povrchy pretrieť vodným roztokom sódy, aby sa odstránili zvyšky kyselín. Ak je na povrchu kyselina, potom vodný roztok sódy pení.

Ak má batéria zátky na plnenie kyseliny, potom musia byť všetky zátky odskrutkované, aby plyny vznikajúce v batérii počas nabíjania mohli voľne unikať. Bezpodmienečne skontrolujte hladinu elektrolytu a ak je nižšia, ako je požadované, pridajte destilovanú vodu.

Ďalej je potrebné nastaviť nabíjací prúd pomocou prepínača S1 na nabíjačke a pripojiť batériu, pričom dodržte polaritu (kladný pól batérie musí byť pripojený ku kladnému pólu nabíjačky) k jej svorkám. Ak je prepínač S3 v dolnej polohe, šípka na nabíjačke okamžite ukáže napätie, ktoré batéria produkuje. Zostáva len zasunúť zástrčku napájacieho kábla do zásuvky a začne sa proces nabíjania batérie. Voltmeter už začne ukazovať nabíjacie napätie.

Analýza viac ako 11 obvodov na výrobu nabíjačky vlastnými rukami doma, nové obvody 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 urobiť krátky test:

Aké sú hlavné dôvody vybíjania autobatérie na ceste?

A) Motorista vystúpil z vozidla a zabudol vypnúť svetlomety.

B) Batéria je príliš horúca v dôsledku vystavenia slnečnému žiareniu.

Môže zlyhať batéria, ak sa auto dlhší čas nepoužíva (sedí v garáži bez naštartovania)?

A) Pri dlhšom nečinnosti sa batéria vybije.

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 V sieť.

Je potrebné pri pripájaní domáceho zariadenia vybrať batériu?

A) Odporúča sa vybrať batériu z jej inštalovaného miesta, inak hrozí nebezpečenstvo poškodenia elektroniky vysokým napätím.

B) Nie je potrebné vyberať batériu z jej inštalovaného miesta.

Ak si pri pripájaní nabíjačky zameníte „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 sa počas nečinnosti vozidla dlhší čas nedobíja.
A) Na dobíjanie sa používa sieťové napätie 220 V.
A) Neodporúča sa nabíjať batériu doma vyrobeným zariadením, ak nie je vybraté z auta.
A) Svorky by sa nemali zamieňať, inak domáce zariadenie vyhorí.

Batéria na vozidlách vyžadujú pravidelné nabíjanie. Dôvody výboja môžu byť rôzne - od svetlometov, ktoré majiteľ zabudol vypnúť, až po negatívne teploty vonku v zime. Na dobitie batérie Budete potrebovať dobrú nabíjačku. Toto zariadenie je dostupné vo veľkom množstve 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 elektrického prúdu s daným napätím priamo do Batéria

Odpovede na 5 často kladených otázok

Budem musieť pred nabíjaním batérie v aute vykonať nejaké ďalšie opatrenia?– Áno, budete musieť vyčistiť svorky, pretože počas prevádzky sa na nich objavujú kyslé usadeniny. Kontakty Je potrebné ho veľmi dobre vyčistiť, aby prúd do batérie tiekol bez problémov. Motoristi niekedy používajú mazivo na ošetrenie koncoviek;
Ako vyčistiť terminály nabíjačky?— Môžete si kúpiť špecializovaný produkt v obchode alebo si ho pripraviť sami. Voda a sóda sa používajú ako vlastné riešenie. Komponenty sa zmiešajú a premiešajú. Je to vynikajúca možnosť na ošetrenie všetkých povrchov. Keď sa kyselina dostane do kontaktu so sódou, dôjde k reakcii a motorista si to určite všimne. Túto oblasť bude potrebné dôkladne utrieť, aby ste sa zbavili všetkých kyseliny. Ak boli svorky predtým ošetrené mazivom, možno ho odstrániť akoukoľvek čistou handrou.
Ak sú na batérii kryty, je potrebné ich pred nabíjaním otvoriť?— Ak sú na tele kryty, musia sa odstrániť.
Prečo je potrebné odskrutkovať uzávery batérie?— Je to potrebné, aby plyny vznikajúce počas procesu nabíjania mohli voľne opustiť puzdro.
Je potrebné venovať pozornosť hladine elektrolytu v batérii?- Toto sa robí bez problémov. Ak je hladina pod požadovanou úrovňou, musíte do batérie pridať destilovanú vodu. Stanovenie hladiny nie je ťažké - dosky musia byť úplne pokryté kvapalinou.

Je tiež dôležité vedieť: 3 nuansy o prevádzke

Domáce produkt sa trochu líši v spôsobe prevádzky od továrenskej verzie. Vysvetľuje to skutočnosť, že zakúpená jednotka má vstavanú funkcie, pomáhať v práci. Je ťažké ich nainštalovať na zariadenie zostavené doma, a preto budete musieť dodržiavať niekoľko pravidiel prevádzka.

Vlastnoručne zostavená nabíjačka sa nevypne, keď je batéria úplne nabitá. Preto je potrebné zariadenie pravidelne monitorovať a pripojiť k nemu multimeter– na kontrolu nabíjania.
Musíte byť veľmi opatrní, aby ste si nezamieňali „plus“ a „mínus“, inak Nabíjačka bude horieť.
Zariadenie musí byť pri pripájaní vypnuté nabíjačka.

Pri dodržaní týchto jednoduchých pravidiel budete môcť správne dobíjať batérie a vyhnúť sa nepríjemným následkom.

Top 3 výrobcovia nabíjačiek

Ak nemáte túžbu alebo schopnosť zostaviť si to sami Pamäť, potom venujte pozornosť nasledujúcim výrobcom:

Stoh.
Sonar.
Hyundai.

Ako sa vyhnúť 2 chybám pri nabíjaní batérie

Pre správnu výživu je potrebné dodržiavať základné pravidlá batérie autom.

Priamo do elektrickej siete batérie pripojenie je zakázané. Na tento účel sú určené nabíjačky.
Dokonca zariadenie vyrobené s vysokou kvalitou a z dobrých materiálov, stále budete musieť proces pravidelne sledovať nabíjanie, aby sa nevyskytli problémy.

Dodržiavanie jednoduchých pravidiel zabezpečí spoľahlivú prevádzku zariadenia vyrobeného sami. Je oveľa jednoduchšie monitorovať jednotku, ako míňať peniaze na komponenty na opravy.

Najjednoduchšia nabíjačka batérií

Schéma 100% fungujúcej 12 voltovej nabíjačky

Pozrite sa na obrázok pre diagram Pamäť pri 12 V. Zariadenie je určené na nabíjanie autobatérií s napätím 14,5 V. Maximálny prúd prijímaný 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 ktorýkoľvek môže byť použitý 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 obvodu nabíjačky Svitanie 2. Je zostavený podľa originálu Pamäť Ak zvládnete túto schému, budete môcť nezávisle vytvoriť vysokokvalitnú kópiu, ktorá sa nelíši od pôvodnej vzorky. Konštrukčne je zariadenie samostatnou jednotkou, uzavretou krytom na ochranu elektroniky pred vlhkosťou a vystavením nepriaznivým poveternostným podmienkam. K základni puzdra 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 schému zapojenia smartu nabíjačka. Zariadenie je potrebné pre pripojenie k oloveným akumulátorom s kapacitou 45 ampérov za hodinu a 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 môžete si kúpiť najlacnejší mikrokontrolér.

Ak máte potrebné skúsenosti, môžete transformátor zostaviť sami. Tiež nie je potrebné inštalovať zvukové výstražné signály - ak batérie nesprávne zapojíte, rozsvieti sa výbojka, čo signalizuje chybu. Zariadenie musí byť vybavené spínaným zdrojom 12 voltov - 10 ampérov.

1 priemyselný pamäťový obvod

Pozrite sa na priemyselný diagram nabíjačka zo zariadenia Bars 8A. Transformátory sa používajú s jedným 16-voltovým napájacím vinutím, pridáva sa niekoľko diód vd-7 a vd-8. Je to potrebné na zabezpečenie obvodu mostíkového usmerňovača z jedného vinutia.

1 schéma invertorového zariadenia

Pozrite sa na obrázok, kde nájdete schému invertorovej nabíjačky. Toto zariadenie pred nabíjaním vybije batériu na 10,5 V. Prúd sa používa s hodnotou C/20: „C“ označuje kapacitu nainštalovanej batérie. Potom proces napätie stúpne na 14,5 V pomocou cyklu vybíjania a nabíjania. Pomer nabitia a vybitia je desať ku jednej.

1 elektronika nabíjačky elektrického obvodu

1 výkonný pamäťový obvod

Pozrite sa na obrázok na schéme výkonnej nabíjačky pre autobatériu. Zariadenie sa používa na kyslé batéria, s vysokou kapacitou. Zariadenie jednoducho nabije autobatériu s kapacitou 120 A. Výstupné napätie zariadenia je samoregulované. Pohybuje sa od 0 do 24 voltov. Schéma Je pozoruhodný tým, že má málo nainštalovaných komponentov, ale počas prevádzky si nevyžaduje ďalšie nastavenia.

Mnohí už mohli vidieť sovietske Nabíjačka. Vyzerá to ako malá kovová škatuľka a môže sa zdať dosť nespoľahlivé. To ale vôbec nie je pravda. Hlavným rozdielom medzi sovietskym modelom a modernými modelmi je spoľahlivosť. Zariadenie má konštrukčnú kapacitu. V prípade, že do starej zariadenie potom pripojte elektronický ovládač nabíjačka bude možné oživiť. Ak ho však už nemáte po ruke, ale chcete ho zostaviť, musíte si preštudovať schému.

K vlastnostiam v ich výbave je výkonný transformátor a usmerňovač, pomocou ktorého je možné rýchlo nabiť aj veľmi vybité batérie. Mnoho moderných zariadení nebude schopných reprodukovať tento efekt.

Elektrón 3M

Za hodinu: 2 koncepty nabíjania vlastnými rukami

Jednoduché obvody