Schéma zapojenia nabíjačky pre autobatériu - od jednoduchých po zložité. DIY nabíjačky batérií Vizuálna schéma jednoduchej nabíjačky
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
Čo sa týka primárneho vinutia, pre sériové zapojenie je potrebné pripojiť kolíky 1 a 1\'. 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 z kolíkov 10 a 10\', ako aj vodiče, ktoré pôjdu 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. Zbernica +12 V musí byť pripojená k hornej svorke tohto odporu.
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.
Potom by ste mali skontrolovať správne pripojenie všetkých svoriek a funkčnosť zariadenia.
Poslednou prácou pred dokončením montáže je kalibrácia zariadenia.
Za týmto účelom by mal byť gombík potenciometra nastavený do strednej polohy. Potom by malo byť napätie naprázdno nastavené na orezávacom rezistore na 13,8-14,2 V.
Ak je všetko vykonané správne, potom, keď sa batéria začne nabíjať, bude do nej privedené napätie 12,4 V s prúdom 5,5 A.
Ako sa batéria nabíja, napätie sa zvýši na hodnotu nastavenú na trim rezistore. Akonáhle napätie dosiahne túto hodnotu, prúd začne klesať.
Ak sa všetky prevádzkové parametre zhodujú a zariadenie funguje normálne, zostáva len zavrieť kryt, aby nedošlo k poškodeniu vnútorných prvkov.
Toto zariadenie z jednotky ATX je veľmi pohodlné, pretože keď je batéria úplne nabitá, automaticky sa prepne do režimu stabilizácie napätia. To znamená, že dobíjanie batérie je úplne vylúčené.
Pre pohodlie práce môže byť zariadenie dodatočne vybavené voltmetrom a ampérmetrom.
Spodná čiara
Toto je len niekoľko typov nabíjačiek, ktoré sa dajú vyrobiť doma z improvizovaných materiálov, aj keď možností je oveľa viac.
To platí najmä pre nabíjačky, ktoré sú vyrobené z počítačových zdrojov.
Ak máte skúsenosti s výrobou takýchto zariadení, podeľte sa o ne v komentároch, mnohí by boli za to veľmi vďační.
Teraz nemá zmysel zostavovať nabíjačku pre autobatérie sami: v obchodoch je obrovský výber hotových zariadení a ich ceny sú primerané. Nezabúdajme však, že je pekné robiť niečo užitočné vlastnými rukami, najmä preto, že jednoduchú nabíjačku na autobatériu je možné zostaviť zo šrotu a jej cena bude mizivá.
Jediné, na čo by ste mali okamžite upozorniť, je to, že obvody bez presnej regulácie prúdu a napätia na výstupe, ktoré nemajú na konci nabíjania prúdový odber, sú vhodné na nabíjanie len olovených akumulátorov. Pre AGM a používanie takýchto nábojov vedie k poškodeniu batérie!
Ako vyrobiť jednoduché transformátorové zariadenie
Obvod tejto transformátorovej nabíjačky je primitívny, ale funkčný a zostavený z dostupných dielov - najjednoduchší typ továrenských nabíjačiek je navrhnutý rovnakým spôsobom.
Vo svojom jadre je to celovlnný usmerňovač, preto požiadavky na transformátor: keďže napätie na výstupe takýchto usmerňovačov sa rovná menovitému striedavému napätiu vynásobenému odmocninou dvoch, potom s 10 V na vinutí transformátora získať 14,1 V na výstupe nabíjačky. Môžete si vziať akýkoľvek diódový mostík s jednosmerným prúdom väčším ako 5 ampérov alebo ho zostaviť zo štyroch samostatných diód s rovnakými požiadavkami na prúd; Hlavná vec je umiestniť ho na radiátor, ktorým je v najjednoduchšom prípade hliníková platňa s plochou najmenej 25 cm2.
Primitívnosť takéhoto zariadenia nie je len nevýhodou: vzhľadom na to, že nemá ani nastavenie, ani automatické vypnutie, možno ho použiť na „oživenie“ sulfátovaných batérií. Nesmieme však zabudnúť na chýbajúcu ochranu proti prepólovaniu v tomto obvode.
Hlavným problémom je, kde nájsť transformátor vhodného výkonu (aspoň 60 W) a s daným napätím. Môže sa použiť, ak sa objaví sovietsky vláknový transformátor. Jeho výstupné vinutia však majú napätie 6,3V, takže budete musieť zapojiť dve do série, pričom jedno z nich naviniete tak, aby ste na výstupe dostali celkovo 10V. Vhodný je lacný transformátor TP207-3, v ktorom sú sekundárne vinutia pripojené takto:
Súčasne odvíjame vinutie medzi svorkami 7-8.
Jednoduchá elektronicky regulovaná nabíjačka
Môžete to však urobiť bez prevíjania pridaním elektronického stabilizátora napätia na výstupe do obvodu. Okrem toho bude takýto obvod vhodnejší na použitie v garáži, pretože vám v prípade potreby umožní nastaviť nabíjací prúd pri poklese napätia v napájacom zdroji;
Úlohu regulátora tu zohráva kompozitný tranzistor KT837-KT814, premenlivý odpor reguluje prúd na výstupe zariadenia. Pri montáži nabíjačky je možné zenerovu diódu 1N754A nahradiť sovietskou D814A.
Variabilný obvod nabíjačky je ľahko replikovateľný a možno ho jednoducho zostaviť bez potreby leptania dosky plošných spojov. Majte však na pamäti, že tranzistory s efektom poľa sú umiestnené na radiátore, ktorého zahrievanie bude viditeľné. Výhodnejšie je použiť starý počítačový chladič pripojením jeho ventilátora k výstupom nabíjačky. Rezistor R1 musí mať výkon najmenej 5 W, je jednoduchšie ho navinúť z nichrómu alebo fechralu alebo pripojiť paralelne 10 jednowattových 10 ohmových odporov. Nemusíte ho inštalovať, ale nesmieme zabúdať, že chráni tranzistory v prípade skratu.
Pri výbere transformátora sa zamerajte na výstupné napätie 12,6-16V zoberte buď vláknový transformátor zapojením dvoch vinutí do série, alebo vyberte hotový model s požadovaným napätím.
Video: Najjednoduchšia nabíjačka batérií
Prerobenie nabíjačky na notebook
Bez hľadania transformátora sa však zaobídete, ak máte po ruke nepotrebnú nabíjačku na notebook – jednoduchou úpravou získame kompaktný a ľahký spínaný zdroj schopný nabíjať autobatérie. Keďže potrebujeme získať výstupné napätie 14,1-14,3 V, nebude fungovať žiadny hotový zdroj, ale prevod je jednoduchý.
Pozrime sa na časť typického obvodu, podľa ktorého sú zariadenia tohto druhu zostavené:
V nich udržiavanie stabilizovaného napätia vykonáva obvod z mikroobvodu TL431, ktorý riadi optočlen (nie je znázornený na schéme): akonáhle výstupné napätie prekročí hodnotu nastavenú odpormi R13 a R12, mikroobvod sa rozsvieti. LED optočlena, oznamuje PWM regulátoru prevodníka signál na zníženie pracovného cyklu privádzaného do impulzného transformátora. ťažké? V skutočnosti je všetko ľahké robiť vlastnými rukami.
Po otvorení nabíjačky nájdeme neďaleko výstupný konektor TL431 a dva odpory zapojené do Ref. Výhodnejšie je nastavenie horného ramena deliča (odpor R13 v schéme): znížením odporu znížime napätie na výstupe nabíjačky jeho zvýšením; Ak máme 12 V nabíjačku, budeme potrebovať odpor s vyšším odporom, ak je nabíjačka 19 V, tak s menším.
Video: Nabíjanie autobatérií. Ochrana proti skratu a prepólovaniu. Vlastnými rukami
Odspájkujeme odpor a namiesto toho nainštalujeme trimr, prednastavený na multimetri na rovnaký odpor. Potom po pripojení záťaže (žiarovky zo svetlometu) k výstupu nabíjačky ju zapneme do siete a hladko otáčame motor trimra, pričom súčasne riadime napätie. Akonáhle sa dostaneme na napätie v rozmedzí 14,1-14,3 V, odpojíme nabíjačku zo siete, zafixujeme sklíčko rezistora trimra lakom na nechty (aspoň na nechty) a puzdro opäť zložíme. Nezaberie to viac času, ako ste strávili čítaním tohto článku.
Existujú aj zložitejšie stabilizačné schémy a možno ich nájsť už aj v čínskych blokoch. Napríklad tu je optočlen riadený čipom TEA1761:
Princíp nastavenia je však rovnaký: mení sa odpor odporu spájkovaného medzi kladným výstupom napájacieho zdroja a 6. vetvou mikroobvodu. V znázornenom diagrame sa na to používajú dva paralelné odpory (čím sa získa odpor, ktorý je mimo štandardného rozsahu). Namiesto toho musíme prispájkovať trimr a nastaviť výstup na požadované napätie. Tu je príklad jednej z týchto dosiek:
Kontrolou môžeme pochopiť, že nás zaujíma jediný rezistor R32 na tejto doske (zakrúžkovaný červenou farbou) - musíme ho spájkovať.
Na internete sú často podobné odporúčania, ako si vyrobiť domácu nabíjačku z počítačového zdroja. Majte však na pamäti, že všetky sú v podstate pretlače starých článkov zo začiatku 2000-tych rokov a takéto odporúčania nie sú použiteľné pre viac či menej moderné napájacie zdroje. V nich už nie je možné jednoducho zvýšiť napätie 12 V na požadovanú hodnotu, pretože sú riadené aj iné výstupné napätia a pri takomto nastavení nevyhnutne „odplávajú“ a ochrana napájacieho zdroja bude fungovať. Môžete použiť nabíjačky pre notebooky, ktoré produkujú jediné výstupné napätie, sú oveľa pohodlnejšie na konverziu.
Ahoj uv. čitateľ blogu “Moje rádioamatérske laboratórium”.
V dnešnom článku si povieme o dlho používanom, no veľmi užitočnom zapojení tyristorového fázovo-pulzného regulátora výkonu, ktorý využijeme ako nabíjačku olovených akumulátorov.
Začnime tým, že nabíjačka KU202 má množstvo výhod:
— Schopnosť odolať nabíjaciemu prúdu až do 10 ampérov
— Nabíjací prúd je pulzný, čo podľa mnohých rádioamatérov pomáha predĺžiť životnosť batérie
— Obvod je zostavený z nie vzácnych, lacných dielov, vďaka čomu je veľmi dostupný v cenovom rozpätí
- A posledným plusom je jednoduchosť opakovania, ktorá umožní opakovať to, ako pre začiatočníka v rádiovej technike, tak jednoducho pre majiteľa automobilu, ktorý nemá žiadne znalosti o rádiovom inžinierstve, ktorý potrebuje vysokokvalitné a jednoduché nabíjanie.
Postupom času som vyskúšal upravenú schému s automatickým vypínaním batérie, odporúčam prečítať
Svojho času som tento obvod zostavil na kolene za 40 minút spolu s zapojením dosky a prípravou komponentov obvodu. No dosť príbehov, pozrime sa na schému.
Schéma tyristorovej nabíjačky na KU202
Zoznam komponentov použitých v obvode
C1 = 0,47-1 uF 63V
R1 = 6,8k - 0,25W
R2 = 300 - 0,25 W
R3 = 3,3k - 0,25W
R4 = 110 - 0,25 W
R5 = 15k - 0,25W
R6 = 50 - 0,25 W
R7 = 150 - 2 W
FU1 = 10A
VD1 = prúd 10A, je vhodné brať mostík s rezervou. No, pri 15-25A a spätné napätie nie je nižšie ako 50V
VD2 = ľubovoľná pulzná dióda, spätné napätie nie nižšie ako 50V
VS1 = KU202, T-160, T-250
VT1 = KT361A, KT3107, KT502
VT2 = KT315A, KT3102, KT503
Ako už bolo spomenuté, obvod je tyristorový fázovo-pulzný regulátor výkonu s elektronickým regulátorom nabíjacieho prúdu.
Tyristorová elektróda je riadená obvodom pomocou tranzistorov VT1 a VT2. Riadiaci prúd prechádza cez VD2, čo je potrebné na ochranu obvodu pred spätnými rázmi v tyristorovom prúde.
Rezistor R5 určuje nabíjací prúd batérie, ktorý by mal byť 1/10 kapacity batérie. Napríklad batéria s kapacitou 55A sa musí nabíjať prúdom 5,5A. Preto je vhodné umiestniť na výstupe pred svorky nabíjačky ampérmeter na sledovanie nabíjacieho prúdu.
Čo sa týka napájania, pre tento obvod volíme transformátor so striedavým napätím 18-22V, najlepšie z hľadiska výkonu bez rezervy, pretože v riadení používame tyristor. Ak je napätie vyššie, zvýšte R7 na 200 Ohm.
Nezabúdame ani na to, že diódový mostík a riadiaci tyristor musia byť na radiátory inštalované cez teplovodivú pastu. Tiež, ak používate jednoduché diódy, ako sú D242-D245, KD203, nezabudnite, že musia byť izolované od telesa radiátora.
Na výstup dáme poistku pre prúdy, ktoré potrebujete, ak neplánujete nabíjať batériu prúdom vyšším ako 6A, tak vám bude stačiť poistka 6,3A.
Taktiež na ochranu vašej batérie a nabíjačky odporúčam nainštalovať moje alebo, ktoré okrem ochrany proti prepólovaniu ochránia nabíjačku pred pripojením vybitých batérií s napätím nižším ako 10,5V.
V zásade sme sa pozreli na obvod nabíjačky pre KU202.
Doska plošných spojov tyristorovej nabíjačky na KU202
Zostavené od Sergeja
Veľa šťastia pri opakovaní a teším sa na vaše otázky v komentároch
Pre bezpečné, kvalitné a spoľahlivé nabíjanie akýchkoľvek typov batérií odporúčam
Aby ste nezmeškali najnovšie aktualizácie z workshopu, prihláste sa na odber aktualizácií v V kontakte s alebo Odnoklassniki, môžete sa tiež prihlásiť na odber e-mailových aktualizácií v stĺpci napravo
Nechcete sa ponoriť do rutiny rádiovej elektroniky? Odporúčam venovať pozornosť návrhom našich čínskych priateľov. Za veľmi rozumnú cenu si môžete kúpiť celkom kvalitné nabíjačky
Jednoduchá nabíjačka s LED indikátorom nabíjania, zelená batéria sa nabíja, červená batéria je nabitá.
K dispozícii je ochrana proti skratu a ochrana proti prepólovaniu. Perfektné na nabíjanie Moto batérií s kapacitou až 20A/h 9A/h batéria sa nabije za 7 hodín, 20A/h za 16 hodín. Cena za túto nabíjačku je len 403 rubľov, bezplatné doručenie
Tento typ nabíjačky je schopný automaticky nabíjať takmer všetky typy 12V autobatérií a motocyklov až do 80A/H. Má unikátny spôsob nabíjania v troch stupňoch: 1. Nabíjanie konštantným prúdom, 2. Nabíjanie konštantným napätím, 3. Poklesové nabíjanie až na 100 %.
Na prednom paneli sú dva indikátory, prvý indikuje napätie a percento nabíjania, druhý indikuje nabíjací prúd.
Celkom kvalitný prístroj pre domáce potreby, cena akurát 781,96 RUR, bezplatné doručenie. V čase písania týchto riadkov počet objednávok 1392, stupňa 4,8 z 5. Pri objednávke nezabudnite uviesť Eurovidlica
Nabíjačka pre širokú škálu typov 12-24V batérií s prúdom do 10A a špičkovým prúdom 12A. Schopný nabíjať héliové batérie a SA\SA. Technológia nabíjania je rovnaká ako predchádzajúca v troch stupňoch. Nabíjačka je schopná nabíjať automaticky aj manuálne. Panel má LCD indikátor zobrazujúci napätie, nabíjací prúd a percento nabíjania.
Palubná sieť vozidla je napájaná z batérie až do spustenia elektrárne. Ale sama o sebe nevyrába elektrickú energiu. Batéria je jednoducho nádoba na elektrinu, ktorá sa v nej ukladá a v prípade potreby dáva spotrebiteľom. Následne sa spotrebovaná energia obnoví prevádzkou generátora, ktorý ju vyrába.
Ale ani neustále dobíjanie batérie z generátora nie je schopné úplne obnoviť vynaloženú energiu. Vyžaduje si to pravidelné nabíjanie z externého zdroja, nie generátora.
Konštrukcia a princíp činnosti nabíjačky
Na výrobu sa používajú nabíjačky. Tieto zariadenia fungujú zo siete 220 V V skutočnosti je nabíjačka konvenčným meničom elektrickej energie.
Odoberá striedavý prúd 220 V siete, znižuje ho a premieňa na jednosmerný prúd s napätím do 14 V, teda na napätie, ktoré produkuje samotná batéria.
V súčasnosti sa vyrába veľké množstvo všetkých druhov nabíjačiek - od primitívnych a jednoduchých až po zariadenia s veľkým množstvom rôznych doplnkových funkcií.
Predávajú sa aj nabíjačky, ktoré okrem prípadného dobitia batérie inštalovanej na aute dokážu aj naštartovať elektrocentrálu. Takéto zariadenia sa nazývajú nabíjacie a štartovacie zariadenia.
Existujú aj autonómne nabíjacie a štartovacie zariadenia, ktoré dokážu dobiť batériu alebo naštartovať motor bez pripojenia samotného zariadenia k 220 V sieti Vo vnútri takéhoto zariadenia sa okrem zariadenia premieňajúceho elektrickú energiu nachádza aj jedno, ktoré napr zariadenie autonómne, hoci batéria zariadenia je tiež Po každom uvoľnení elektriny je potrebné nabíjanie.
Video: Ako si vyrobiť jednoduchú nabíjačku
Pokiaľ ide o bežné nabíjačky, najjednoduchšia z nich pozostáva len z niekoľkých prvkov. Hlavným prvkom takéhoto zariadenia je zostupný transformátor. Znižuje napätie z 220 V na 13,8 V, čo je najoptimálnejšie pre nabíjanie batérie. Transformátor však iba znižuje napätie, ale jeho premenu zo striedavého prúdu na jednosmerný prúd vykonáva ďalší prvok zariadenia - diódový mostík, ktorý usmerňuje prúd a rozdeľuje ho na kladný a záporný pól.
Za diódovým mostíkom býva v obvode zaradený ampérmeter, ktorý ukazuje silu prúdu. Najjednoduchšie zariadenie používa číselníkový ampérmeter. V drahších zariadeniach môže byť okrem ampérmetra zabudovaný aj voltmeter. Niektoré nabíjačky majú možnosť voľby napätia, napríklad dokážu nabíjať 12-voltové aj 6-voltové batérie.
Z diódového mostíka vychádzajú vodiče s „kladnými“ a „zápornými“ svorkami, ktoré spájajú zariadenie s batériou.
To všetko je uzavreté v kryte, z ktorého vychádza vodič so zástrčkou na pripojenie k sieti a vodiče so svorkami. Na ochranu celého obvodu pred možným poškodením je v ňom zahrnutá poistka.
Vo všeobecnosti ide o celý obvod jednoduchej nabíjačky. Nabíjanie batérie je pomerne jednoduché. Svorky zariadenia sú pripojené k vybitej batérii, ale je dôležité nezamieňať póly. Potom je zariadenie pripojené k sieti.
Na samom začiatku nabíjania bude zariadenie dodávať napätie s prúdom 6-8 ampérov, ale s postupom nabíjania sa prúd zníži. To všetko sa zobrazí na ampérmetri. Ak je batéria úplne nabitá, ručička ampérmetra klesne na nulu. Toto je celý proces nabíjania batérie.
Jednoduchosť obvodu nabíjačky umožňuje vyrobiť si ho sami.
Výroba vlastnej nabíjačky do auta
Teraz sa pozrime na najjednoduchšie nabíjačky, ktoré si môžete sami vyrobiť. Prvým bude zariadenie, ktoré je svojou koncepciou veľmi podobné tomu opísanému.
Diagram ukazuje:
S1 - vypínač (prepínač);
poistka FU1 - 1A;
T1 - transformátor TN44;
D1-D4 - diódy D242;
C1 - kondenzátor 4000 uF, 25 V;
A - 10A ampérmeter.
Takže na výrobu domácej nabíjačky budete potrebovať zostupný transformátor TS-180-2. Takéto transformátory sa používali na starých trubicových televízoroch. Jeho vlastnosťou je prítomnosť dvoch primárnych a sekundárnych vinutí. Navyše, každé zo sekundárnych výstupných vinutí má 6,4 V a 4,7 A. Preto, aby ste dosiahli 12,8 V potrebných na nabíjanie batérie, ktoré tento transformátor dokáže, musíte tieto vinutia zapojiť do série. Na to sa používa krátky drôt s prierezom najmenej 2,5 mm. štvorcových Prepojka spája nielen sekundárne vinutia, ale aj primárne.
Video: Najjednoduchšia nabíjačka batérií
Ďalej budete potrebovať diódový mostík. Na jeho vytvorenie sa odoberajú 4 diódy, navrhnuté pre prúd najmenej 10 A. Tieto diódy je možné upevniť na textolitovú dosku a potom ich správne pripojiť. Na výstupné diódy sú pripojené vodiče, ktoré zariadenie pripojí k batérii. V tomto bode možno montáž zariadenia považovať za dokončenú.
Teraz o správnosti procesu nabíjania. Pri pripájaní zariadenia k batérii nemeňte polaritu, inak môžete poškodiť batériu aj zariadenie.
Pri pripájaní na batériu musí byť zariadenie úplne odpojené od napätia. Zapnúť ho môžete až po pripojení k batérii. Po odpojení od siete by mal byť tiež odpojený od batérie.
Silne vybitú batériu nie je možné pripojiť k zariadeniu bez prostriedku, ktorý znižuje napätie a prúd, inak bude zariadenie dodávať do batérie vysoký prúd, ktorý môže batériu poškodiť. Ako redukčné činidlo môže pôsobiť obyčajná 12-voltová lampa, ktorá sa pripája na výstupné svorky pred batériou. Lampa sa rozsvieti, keď je zariadenie v prevádzke, čím čiastočne absorbuje napätie a prúd. Postupom času, po čiastočnom nabití batérie, je možné lampu z okruhu vybrať.
Pri nabíjaní je potrebné pravidelne kontrolovať stav nabitia batérie, na čo môžete použiť multimeter, voltmeter alebo zástrčku.
Plne nabitá batéria by pri kontrole napätia mala ukazovať aspoň 12,8 V, ak je hodnota nižšia, je potrebné ďalšie nabíjanie, aby sa tento indikátor dostal na požadovanú úroveň.
Video: DIY nabíjačka autobatérií
Keďže tento obvod nemá ochranný kryt, nemali by ste zariadenie počas prevádzky nechávať bez dozoru.
A aj keď toto zariadenie neposkytuje optimálny výstup 13,8 V, je celkom vhodné na dobíjanie batérie, aj keď po približne dvoch rokoch používania batérie ju budete musieť nabiť továrenským zariadením, ktoré poskytuje všetky optimálne parametre na nabíjanie batérie.
Beztransformátorová nabíjačka
Zaujímavým dizajnom je obvod domáceho zariadenia, ktoré nemá transformátor. Jeho úlohu v tomto zariadení zohráva súprava kondenzátorov určená pre napätie 250 V. Takéto kondenzátory musia byť aspoň 4. Samotné kondenzátory sú zapojené paralelne.
K súprave kondenzátorov je paralelne pripojený rezistor určený na potlačenie zvyškového napätia po odpojení zariadenia od siete.
Ďalej budete potrebovať diódový mostík na prevádzku s prípustným prúdom najmenej 6 A. Je pripojený k obvodu po sade kondenzátorov. A potom sú k nemu pripojené vodiče, ktoré spoja zariadenie s batériou.
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 nepotrebuje dvojpólové napájanie ani korekčné obvody a zostáva prevádzkyschopný 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.
