Зарядний пристрій із генератора автомобіля своїми руками. Як зробити самому зарядний пристрій автомобільного акумулятора. Заряджання від блока живлення ноутбука

На фотографії представлений саморобний автоматичний зарядний пристрій для зарядки автомобільних акумуляторів на 12 В струмом завбільшки до 8 А, зібраного в корпусі від мілівольтметра В3-38.

Чому потрібно заряджати акумулятор автомобіля
зарядним пристроєм

АКБ у автомобілі заряджається за допомогою електричного генератора. Для захисту електрообладнання та приладів від підвищеної напруги, що виробляється автомобільним генератором, після нього встановлюють реле-регулятор, який обмежує напругу в бортовій мережі автомобіля до 14,1±0,2 В. Для повної зарядки акумулятора потрібна напруга не менше 14,5 Ст.

Таким чином, повністю зарядити АКБ від генератора неможливо і перед настанням холодів необхідно заряджати акумулятор від зарядного пристрою.

Аналіз схем зарядних пристроїв

Привабливою є схема виготовлення зарядного пристрою з блоку живлення комп'ютера. Структурні схеми комп'ютерних блоків живлення однакові, але різні електричні, і для доопрацювання потрібна висока радіотехнічна кваліфікація.

Інтерес у мене викликала конденсаторна схема зарядного пристрою, ККД високий, тепла не виділяє, забезпечує стабільний струм заряду незалежно від ступеня заряду акумулятора та коливань мережі живлення, не боїться коротких замикань виходу. Але теж має нестачу. Якщо в процесі заряду зникне контакт з акумулятором, то напруга на конденсаторах зростає в кілька разів (конденсатори і трансформатор утворюють резонансний коливальний контур з частотою електромережі), і вони пробиваються. Потрібно було усунути тільки цей єдиний недолік, що мені вдалося зробити.

В результаті вийшла схема зарядного пристрою без перерахованих вище недоліків. Понад 16 років заряджаю ним будь-які кислотні акумулятори на 12 В. Пристрій працює безвідмовно.

Принципова схема автомобільного зарядного пристрою

При складності, схема саморобного зарядного пристрою проста і складається всього з декількох закінчених функціональних вузлів.

Якщо схема для повторення Вам здалася складною, то можна зібрати більше працюючу на такому ж принципі, але без функції автоматичного відключення при повній зарядці акумулятора.

Схема обмежувача струму на баластних конденсаторах

У автомобільному конденсаторному зарядному пристрої регулювання величини і стабілізація сили струму заряду акумулятора забезпечується за рахунок включення послідовно з первинною обмоткою силового трансформатора Т1 баластних конденсаторів С4-С9. Чим більша ємність конденсатора, тим більше буде струм заряду акумулятора.

Фактично це закінчений варіант зарядного пристрою, можна підключити після діодного моста акумулятор і зарядити його, але надійність такої схеми низька. Якщо порушиться контакт з клемами акумулятора, конденсатори можуть вийти з ладу.

Місткість конденсаторів, яка залежить від величини струму та напруги на вторинній обмотці трансформатора, можна приблизно визначити за формулою, але легше орієнтуватися за даними таблиці.

Для регулювання струму, щоб скоротити кількість конденсаторів, їх можна підключати паралельно до груп. У мене перемикання здійснюється за допомогою двох галетних перемикачів, але можна поставити кілька тумблерів.

Схема захисту
від помилкового підключення полюсів акумулятора

Схема захисту від переполюсовування зарядного пристрою при неправильному підключенні акумулятора до виводів виконана на реле Р3. Якщо акумулятор підключений неправильно, діод VD13 не пропускає струм, реле знеструмлено, контакти реле К3.1 розімкнені і струм не надходить на клеми акумулятора. При правильному підключенні реле спрацьовує, контакти К3.1 замикаються і акумулятор підключається до схеми зарядки. Таку схему захисту від переполюсування можна використовувати з будь-яким зарядним пристроєм як транзисторним, так і тиристорним. Її достатньо включити у розрив дротів, за допомогою яких акумулятор підключається до зарядного пристрою.

Схема вимірювання струму та напруги заряджання акумулятора

Завдяки наявності перемикача S3 на схемі вище, при зарядці акумулятора є можливість контролювати не тільки величину струму заряджання, але й напругу. При верхньому положенні S3 вимірюється струм, при нижньому – напруга. Якщо зарядний пристрій не підключено до електромережі, то вольтметр покаже напругу акумулятора, а коли заряджається акумулятор, то напруга зарядки. Як головка застосований мікроамперметр М24 з електромагнітною системою. R17 шунтує головку в режимі вимірювання струму, а R18 служить дільником при вимірі напруги.

Схема автоматичного вимкнення ЗУ
при повній зарядці акумулятора

Для живлення операційного підсилювача та створення опорної напруги застосовано мікросхему стабілізатора DA1 типу 142ЕН8Г на 9В. Мікросхема це обрано невипадково. При зміні температури корпусу мікросхеми на 10 º вихідна напруга змінюється не більше ніж на соті частки вольта.

Система автоматичного відключення зарядки при досягненні напруги 15,6 виконана на половинці мікросхеми А1.1. Висновок 4 мікросхеми підключений до дільника напруги R7, R8 з якого на нього подається опорна напруга 4,5 В. Висновок 4 мікросхеми підключений до іншого дільника на резисторах R4-R6, підстроювальний резистор R5 для установки порога спрацьовування автомата. Величиною резистора R9 визначається поріг включення зарядного пристрою 12,54 В. Завдяки застосуванню діода VD7 і резистора R9, забезпечується необхідний гістерезис між напругою включення та відключення заряду акумулятора.

Працює схема в такий спосіб. При підключенні до зарядного пристрою автомобільного акумулятора, напруга на клемах якого менше 16,5 В, на виводі 2 мікросхеми А1.1 встановлюється достатня напруга для відкривання транзистора VT1, транзистор відкривається і реле P1 спрацьовує, підключаючи контактами К1.1 до електросети первинну обмотку трансформатора та починається зарядка акумулятора.

Як тільки напруга заряду досягне 16,5, напруга на виході А1.1 зменшиться до величини, недостатньої для підтримки транзистора VT1 у відкритому стані. Реле відключиться і контакти К1.1 підключать трансформатор через конденсатор чергового режиму С4, при якому струм заряду дорівнюватиме 0,5 А. У такому стані схема зарядного пристрою буде знаходитися, поки напруга на акумуляторі не зменшиться до 12,54 В. Як тільки напруга встановиться рівним 12,54, знову включиться реле і зарядка піде заданим струмом. Передбачено можливість, у разі потреби, перемикачем S2 відключити систему автоматичного регулювання.

Таким чином, система автоматичного стеження за зарядкою акумулятора виключить можливість перезарядження акумулятора. Акумулятор можна залишити підключеним до зарядного пристрою хоч на цілий рік. Такий режим актуальний для автолюбителів, які їздять лише влітку. Після закінчення сезону автопробігу можна підключити акумулятор до зарядного пристрою та вимкнути лише навесні. Навіть якщо в електромережі пропаде напруга, зарядний пристрій продовжить заряджати акумулятор у штатному режимі.

Принцип роботи схеми автоматичного відключення зарядного пристрою у разі перевищення напруги через відсутність навантаження, зібраної на другій половинці операційного підсилювача А1.2, такий же. Тільки поріг повного відключення зарядного пристрою від мережі живлення обраний 19 В. Якщо напруга зарядки менше 19 В, на виході 8 мікросхеми А1.2 напруга достатня, для утримання транзистора VT2 у відкритому стані, при якому на реле P2 подано напругу. Як тільки напруга зарядки перевищить 19, транзистор закриється, реле відпустить контакти К2.1 і подача напруги на зарядний пристрій повністю припиниться. Як тільки буде підключено акумулятор, він запитає схему автоматики, і зарядний пристрій відразу повернеться до робочого стану.

Конструкція автоматичного зарядного пристрою

Всі деталі зарядного пристрою розміщені в корпусі міліамперметра В3-38, з якого видалено весь вміст, крім стрілочного приладу. Монтаж елементів, крім схеми автоматики, виконано навісним способом.

Конструкція корпусу міліамперметра являє собою дві прямокутні рамки, з'єднані чотирма куточками. У куточках з рівним кроком зроблено отвори, до яких зручно кріпити деталі.

Силовий трансформатор ТН61-220 закріплений на чотирьох гвинтах М4 на алюмінієвій пластині товщиною 2 мм, пластина, у свою чергу, прикріплена гвинтами М3 до нижніх куточків корпусу. Силовий трансформатор ТН61-220 закріплений на чотирьох гвинтах М4 на алюмінієвій пластині товщиною 2 мм, пластина, у свою чергу, прикріплена гвинтами М3 до нижніх куточків корпусу. На цій пластині встановлено С1. На фото вигляд зарядного пристрою знизу.

До верхніх куточків корпусу закріплена теж пластина зі склотекстоліту товщиною 2 мм, а до неї гвинтами конденсатори С4-С9 та реле Р1 та Р2. До цих куточків також прикручено друковану плату, на якій спаяно схему автоматичного керування зарядкою акумулятора. Реально кількість конденсаторів не шість, як за схемою, а 14, тому що для отримання конденсатора потрібного номіналу доводилося з'єднувати їх паралельно. Конденсатори та реле підключені до іншої схеми зарядного пристрою через роз'єм (на фото вище блакитний), що полегшило доступ до інших елементів під час монтажу.

На зовнішній стороні задньої стінки встановлено ребристий алюмінієвий радіатор для охолодження силових діодів VD2-VD5. Тут також встановлений запобіжник Пр1 на 1 А і вилка (взята від блоку живлення комп'ютера) для подачі напруги живлення.

Силові діоди зарядного пристрою закріплені за допомогою двох притискних планок до радіатора всередині корпусу. Для цього у задній стінці корпусу зроблено прямокутний отвір. Таке технічне рішення дозволило до мінімуму звести кількість тепла, що виділяється всередині корпусу і економії місця. Висновки діодів і проводи, що підводять, розпаяні на незакріплену планку з фольгованого склотекстоліту.

На фотографії вид саморобного зарядного пристрою праворуч. Монтаж електричної схеми виконаний кольоровими проводами, змінної напруги – коричневим, плюсові – червоним, мінусові – проводами синього кольору. Перетин дротів, що йдуть від вторинної обмотки трансформатора до клем для підключення акумулятора, повинен бути не менше 1 мм2.

Шунт амперметра є відрізок високоомного дроту константана довжиною близько сантиметра, кінці якого запаяні в мідні смужки. Довжина дроту шунта підбирається при калібруванні амперметра. Провід я взяв від шунта згорілого стрілочного тестера. Один кінець із мідних смужок припаяний безпосередньо до вихідної клеми плюсу, до другої смужки припаяний товстий провідник, що йде від контактів реле Р3. На стрілочний пристрій від шунта йдуть жовтий і червоний провід.

Друкована плата блоку автоматики зарядного пристрою

Схема автоматичного регулювання та захисту від неправильного підключення акумулятора до зарядного пристрою спаяна на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту.

На фото представлений зовнішній вигляд зібраної схеми. Малюнок друкованої плати схеми автоматичного регулювання та захисту простий, отвори виконані з кроком 2,5 мм.

На фото вище вигляд друкованої плати з боку установки деталей з нанесеним червоним кольором маркуванням деталей. Таке креслення зручне при складанні друкованої плати.

Креслення друкованої плати вище стане в нагоді при її виготовленні за допомогою технології із застосуванням лазерного принтера.

А це креслення друкованої плати стане в нагоді при нанесенні струмоведучих доріжок друкованої плати ручним способом.

Шкала стрілочного приладу мілівольтметра В3-38 не підходила під необхідні вимірювання, довелося накреслити на комп'ютері свій варіант, надрукував на щільному білому папері і клеєм момент приклеїв зверху на штатну шкалу.

Завдяки більшому розміру шкали та калібрування приладу в зоні вимірювання, точність відліку напруги вийшла 0,2 Ст.

Провід для підключення АЗУ до клем акумулятора та мережі

На дроти для підключення автомобільного акумулятора до зарядного пристрою з одного боку встановлені затискачі типу крокодил, з іншого боку - розрізні наконечники. Для підключення плюсового виведення акумулятора вибрано червоний провід, для підключення мінусового – синій. Перетин проводів для підключення до пристрою акумулятора повинен бути не менше 1 мм2.

До електричної мережі зарядний пристрій підключається за допомогою універсального шнура з вилкою та розеткою, як застосовується для підключення комп'ютерів, оргтехніки та інших електроприладів.

Про деталі зарядного пристрою

Силовий трансформатор Т1 застосований типу ТН61-220, вторинні обмотки якого послідовно з'єднані, як показано на схемі. Так як ККД зарядного пристрою не менше 0,8 і струм заряду зазвичай не перевищує 6 А, підійде будь-який трансформатор потужністю 150 ват. Вторинна обмотка трансформатора повинна забезпечити напругу 18-20 В при струмі навантаження до 8 А. Якщо немає готового трансформатора, можна взяти будь-який відповідний за потужністю і перемотати вторинну обмотку. Розрахувати число витків вторинної обмотки трансформатора можна за допомогою спеціального калькулятора.

Конденсатори С4-С9 типу МБГЧ на напругу не менше 350 В. Можна використовувати будь-які конденсатори типу, розраховані на роботу в ланцюгах змінного струму.

Діоди VD2-VD5 підійдуть будь-якого типу, розраховані на струм 10 А. VD7, VD11 – будь-які імпульсні крем'яні. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 і VD13 будь-які, що витримують струм 1 А. Світлодіод VD1 – будь-який, VD9 я застосував типу КИПД29. Відмінна риса цього світлодіода, що він змінює колір світіння при зміні полярності підключення. Для його перемикання використано контакти К1.2 реле Р1. Коли заряджається основним струмом, світлодіод світить жовтим світлом, а при перемиканні в режим підзарядки акумулятора – зеленим. Замість бінарного світлодіода можна встановити будь-які два одноколірні, підключивши їх за нижче наведеною схемою.

Як операційний підсилювач обраний КР1005УД1, аналог зарубіжного AN6551. Такі підсилювачі застосовували у блоці звуку та відео у відеомагнітофоні ВМ-12. Підсилювач хороший тим, що не вимагає двополярного живлення, ланцюгів корекції і зберігає працездатність при напрузі живлення від 5 до 12 В. Замінити його можна практично будь-яким аналогічним. Добре підійдуть для заміни мікросхеми, наприклад, LM358, LM258, LM158, але нумерація висновків у них інша, і потрібно внести зміни в малюнок друкованої плати.

Реле Р1 і Р2 будь-які на напругу 9-12 і контактами, розрахованими на комутований струм 1 А. Р3 на напругу 9-12 В і струм комутації 10 А, наприклад РП-21-003. Якщо в реле кілька контактних груп, їх бажано запаяти паралельно.

Перемикач S1 будь-якого типу, розрахований на роботу при напрузі 250 В і має достатню кількість контактів, що комутують. Якщо не потрібен крок регулювання струму в 1 А, можна поставити кілька тумблерів і встановлювати струм заряду, припустимо, 5 А і 8 А. Якщо заряджати тільки автомобільні акумулятори, то таке рішення цілком виправдане. Перемикач S2 служить для відключення системи контролю заряджання. У разі заряду акумулятора великим струмом можливе спрацювання системи раніше, ніж акумулятор зарядиться повністю. У такому випадку систему можна вимкнути та продовжити заряджання в ручному режимі.

Електромагнітна головка для вимірювача струму та напруги підійде будь-яка, зі струмом повного відхилення 100 мкА, наприклад типу М24. Якщо немає необхідності вимірювати напругу, а тільки струм, можна встановити готовий амперметр, розрахований на максимальний постійний струм вимірювання 10 А, а напругу контролювати зовнішнім стрілочним тестером або мультиметром, підключивши їх до контактів акумулятора.

Налаштування блоку автоматичного регулювання та захисту АЗУ

При безпомилковому збиранні плати та справності всіх радіоелементів схема запрацює відразу. Залишиться лише встановити поріг напруги резистором R5, при досягненні якого заряджання акумулятора буде переведено в режим заряджання малим струмом.

Регулювання можна виконувати безпосередньо під час заряджання акумулятора. Але все ж краще підстрахуватися і перед установкою в корпус, схему автоматичного регулювання та захисту АЗУ перевірити і налаштувати. Для цього знадобиться блок живлення постійного струму, який має можливість регулювати вихідну напругу в межах від 10 до 20 В, розрахованого на вихідний струм величиною 0,5-1 А. З вимірювальних приладів знадобиться будь-який вольтметр, стрілочний тестер або мультиметр розрахований на вимірювання постійного струму напруги, з межею виміру від 0 до 20 В.

Перевірка стабілізатора напруги

Після монтажу всіх деталей на друковану плату потрібно подати від блоку живлення напругу живлення величиною 12-15 В на загальний провід (мінус) і виведення 17 мікросхеми DA1 (плюс). Змінюючи напругу на виході блоку живлення від 12 до 20 В, потрібно за допомогою вольтметра переконатися, що величина напруги на виході мікросхеми 2 стабілізатора напруги DA1 дорівнює 9 В. Якщо напруга відрізняється або змінюється, то DA1 несправна.

Мікросхеми серії К142ЕН та аналоги мають захист від короткого замикання по виходу і якщо закоротити її вихід на загальний дріт, то мікросхема увійде в режим захисту та з ладу не вийде. Якщо перевірка показала, що напруга на виході мікросхеми дорівнює 0, це не завжди означає про її несправність. Цілком можливо наявність КЗ між доріжками друкованої плати або несправний один із радіоелементів решти схеми. Для перевірки мікросхеми достатньо від'єднати від плати її виведення 2 і якщо на ньому з'явиться 9, значить, мікросхема справна, і необхідно знайти і усунути КЗ.

Перевірка системи захисту від перенапруги

Опис принципу роботи схеми вирішив почати з простішої частини схеми, до якої не пред'являються строгі норми за напругою спрацьовування.

Функцію відключення АЗУ від електромережі у разі від'єднання акумулятора виконує частина схеми, зібрана на операційному диференціальному підсилювачі А1.2 (далі ОУ).

Принцип роботи операційного диференціального підсилювача

Без знання принципу роботи ОУ розібратися у роботі схеми складно, тому наведу короткий опис. ОУ має два входи та один вихід. Один із входів, що позначається на схемі знаком «+», називається неінвертуючим, а другий вхід, який позначається знаком «-» або кружком, називається інвертуючим. Слово диференціальний ОУ означає, що напруга на виході підсилювача залежить від різниці напруги на його входах. У цьому схемі операційний підсилювач включений без зворотний зв'язок, як компаратора – порівняння вхідних напруг.

Таким чином, якщо напруга на одному з входів буде незмінною, а на другому зміняться, то в момент переходу через точку рівності напруги на входах, напруга на виході підсилювача стрибкоподібно зміниться.

Перевірка схеми захисту від перенапруги

Повернемося до схеми. Неінвертуючий вхід підсилювача А1.2 (висновок 6) підключений до дільника напруги, зібраного на резисторах R13 та R14. Цей дільник підключений до стабілізованої напруги 9 і тому напруга в точці з'єднання резисторів, ніколи не змінюється і становить 6,75 В. Другий вхід ОУ (висновок 7) підключений до другого дільника напруги, зібраному на резисторах R11 і R12. Цей дільник напруги підключений до шини, якою йде зарядний струм, і напруга на ньому змінюється в залежності від величини струму та ступеня заряду акумулятора. Тому і величина напруги на виведенні 7 теж буде відповідно зміняться. Опір дільника підібрані таким чином, що при зміні напруги зарядки акумулятора від 9 до 19 напруга на виведенні 7 буде менше, ніж на виведенні 6 і напруга на виході ОУ (висновок 8) буде більше 0,8 В і близько до напруги живлення ОУ. Транзистор буде відкритий, на обмотку реле Р2 надходитиме напруга і воно замкне контакти К2.1. Напруга на виході також закриє діод VD11 і резистор R15 у роботі схеми не братиме участі.

Як тільки напруга зарядки перевищить 19 В (це може трапитися тільки у випадку, якщо від виходу АЗУ буде вимкнено акумулятор), напруга на виведенні 7 стане більшою, ніж на виведенні 6. У цьому випадку на виході ОУ напруга стрибкоподібно зменшиться до нуля. Транзистор закриється, реле знеструмиться і контакти К2.1 розімкнуться. Подача напруги живлення на ОЗУ буде припинена. У момент, коли напруга на виході ОУ стане нульовим, відкриється діод VD11 і, таким чином, паралельно до R14 дільника підключиться R15. Напруга на 6 виведенні миттєво зменшиться, що виключить помилкові спрацьовування в момент рівності напруги на входах ОУ через пульсації і перешкод. Змінюючи величину R15 можна змінювати гістерезис компаратора, тобто напруга, у якому схема повернеться у вихідний стан.

При підключенні акумулятора до ОЗУ напруги на виведенні 6 знову встановиться рівним 6,75, а на виведенні 7 буде менше і схема почне працювати в штатному режимі.

Для перевірки роботи схеми достатньо змінювати напругу на блоці живлення від 12 до 20 і підключивши вольтметр замість реле Р2 спостерігати його показання. При напрузі менше 19, вольтметр повинен показувати напругу, величиною 17-18 (частина напруги впаде на транзисторі), а при більшому - нуль. Бажано все ж таки підключити до схеми обмотку реле, тоді буде перевірено не тільки роботу схеми, але і його працездатність, а по клацанням реле можна буде контролювати роботу автоматики без вольтметра.

Якщо схема не працює, потрібно перевірити напруги на входах 6 і 7, виході ОУ. При відмінні напруги від зазначених вище, потрібно перевірити номінали резисторів відповідних дільників. Якщо резистори дільників та діод VD11 справні, то, отже, несправний ОУ.

Для перевірки ланцюга R15, D11 достатньо відключити одні з висновків цих елементів, схема буде працювати, тільки без гістерези, тобто включатися і відключатися при одному і тому ж поданому з блоку живлення напрузі. Транзистор VT12 легко перевірити, від'єднавши один із висновків R16 та контролюючи напругу на виході ОУ. Якщо на виході ОУ напруга змінюється правильно, а реле постійно включено, значить, має місце пробій між колектором та емітером транзистора.

Перевірка схеми вимкнення акумулятора при повній його зарядці

Принцип роботи ОУ А1.1 нічим не відрізняється від роботи А1.2, крім можливості змінювати поріг відключення напруги за допомогою підстроювального резистора R5.

Для перевірки роботи А1.1, напруга живлення, подана з блоку живлення плавно збільшується і зменшується в межах 12-18 В. При досягненні напруги 15,6 В має відключитися реле Р1 і контактами К1.1 переключити АЗУ в режим зарядки малим струмом через конденсатор С4. При зниженні рівня напруги нижче 12,54 В реле повинно увімкнутися та переключити АЗУ в режим заряджання струмом заданої величини.

Напруга порога включення 12,54 можна регулювати зміною номіналу резистора R9, але в цьому немає необхідності.

За допомогою перемикача S2 можна відключати автоматичний режим роботи, включивши реле Р1 безпосередньо.

Схема зарядного пристрою на конденсаторах
без автоматичного відключення

Для тих, хто не має достатнього досвіду зі складання електронних схем або не потребує автоматичного відключення ЗУ після закінчення зарядки акумулятора, пропоную спрощений варіант схеми пристрою для заряджання кислотних автомобільних акумуляторів. Відмінна особливість схеми в її простоті для повторення, надійності, високому ККД і стабільним струмом заряду, наявність захисту від неправильного підключення акумулятора, автоматичне продовження зарядки у разі зникнення напруги живлення.

Принцип стабілізації зарядного струму залишився незмінним та забезпечується включенням послідовно з мережевим трансформатором блоку конденсаторів С1-С6. Для захисту від перенапруги на вхідній обмотці та конденсаторах використовується одна з пар нормально розімкнутих контактів реле Р1.

Коли акумулятор не підключений, контакти реле Р1 К1.1 і К1.2 розімкнені і навіть якщо зарядний пристрій підключено до мережі живлення струм не надходить на схему. Те саме відбувається, якщо помилково підключити акумулятор полярності. При правильному підключенні акумулятора струм із нього надходить через діод VD8 на обмотку реле Р1, реле спрацьовує та замикаються його контакти К1.1 та К1.2. Через замкнуті контакти К1.1 мережна напруга надходить на зарядний пристрій, а через К1.2 на акумулятор надходить зарядний струм.

На перший погляд здається, що контакти реле К1.2 не потрібні, але якщо їх не буде, то при помилковому підключенні акумулятора струм потече з плюсового виведення акумулятора через мінусову клему ЗУ, далі через діодний міст і далі безпосередньо на мінусовий вивід акумулятора та діоди мосту ЗУ вийдуть із ладу.

Запропонована проста схема для заряджання акумуляторів легко адаптується для заряджання акумуляторів на напругу 6 або 24 В. Достатньо замінити реле Р1 на відповідну напругу. Для зарядки 24 вольтових акумуляторів необхідно забезпечити вихідну напругу з вторинної обмотки Т1 трансформатора не менше 36 В.

За бажанням схему простого зарядного пристрою можна доповнити приладом індикації зарядного струму та напруги, увімкнувши його як у схемі автоматичного зарядного пристрою.

Порядок заряджання автомобільного акумулятора
автоматичним саморобним ЗУ

Перед зарядженням знятий з автомобіля акумулятор необхідно очистити від бруду і протерти його поверхні для видалення кислотних залишків, водним розчином соди. Якщо кислота лежить на поверхні, то водний розчин соди піниться.

Якщо акумулятор має пробки для заливки кислоти, то всі пробки потрібно викрутити, для того, щоб гази, що утворюються при зарядці в акумуляторі, могли вільно виходити. Обов'язково потрібно перевірити рівень електроліту, і якщо він менший за потрібне, долити дистильованої води.

Далі потрібно перемикачем S1 на зарядному пристрої виставити величину струму заряду і підключити акумулятор дотримуючись полярності (плюсовий висновок акумулятора потрібно приєднати до плюсового виведення зарядного пристрою) до його клем. Якщо перемикач S3 знаходиться в нижньому положенні, то стрілка приладу на зарядному пристрої відразу покаже напругу, яку видає акумулятор. Залишилося вставити штепсельну вилку в розетку і процес зарядки акумулятора почнеться. Вольтметр почне показувати напругу зарядки.

Автоматичні пристрої є простою конструкцією, але дуже надійною в роботі. Створено їхню конструкцію при використанні простого без зайвих електронних доповнень. Вони розраховані на просте заряджання акумуляторів будь-яких транспортних засобів.

Плюси:

1. Зарядка прослужить довгі рокипри правильному використанні та належному її обслуговуванні.

Мінуси:

1. Відсутність будь-якого захисту.
2. Виключення режиму розрядкита можливості проведення відновлення акумуляторної батареї.
3. Тяжка вага.
4. Досить висока вартість.

Складається класичний зарядний пристрій із наступних ключових елементів:

1. Трансформатори.
2. Випрямляч.
3. Блок регулювання.

Такий прилад виробляє постійний струм під напругою 14,4в, а чи не 12в. Тому згідно із законами фізики, неможливо зарядити один пристрій іншим, якщо напруга у них однакова. Керуючись вищесказаним, оптимальним значенням такого пристрою є 14.4 Вольта.

Ключовими компонентами будь-якого зарядного пристрою вважаються:

• трансформатор;
• мережева вилка;
• запобіжник (здійснює захист від короткого замикання);
• дротяний реостат (здійснює регулювання сили зарядного струму);
• амперметр (показує силу електричного струму);
• випрямляч (перетворює змінний на постійний струм);
• реостат (регулює силу струму, напругу в електричному ланцюзі);
• лампочка;
• вмикач;
• корпус;

Провід для підключення

Для приєднання будь-якого зарядного пристрою використовують, як правило, червоний та чорний дроти, червоний – це плюс, чорний – мінус.

При виборі кабелів для підключення зарядного або пускового пристрою необхідно вибирати переріз не менше 1 мм 2 .

Увага. Подальшу інформацію викладено в ознайомлювальних цілях. Все що ви захочете втілити в життя, ви робите на власний розсуд. Неправильне чи невміле поводження з тими чи іншими запчастинами та приладами приведе їх у несправність.

Поглянувши на доступні види зарядних пристроїв, перейдемо безпосередньо до виготовлення своїми руками.

Заряджання для АКБ з блоку живлення комп'ютера

Для зарядки будь-якого акумулятора вистачить 5-6 ампер-годин, це близько 10% від ємності всієї батареї. Зробити його, може, будь-який блок живлення ємністю від 150 Вт.

Отже, розглянемо два способи самостійного виготовлення зарядного пристрою з комп'ютерного блоку живлення.

Спосіб перший

Для виготовлення потрібні такі деталі:

• блок живлення потужністю від 150 Вт;
• резистор 27 кОм;
• регулятор струму R10 або блок резисторів;
• дроти довжиною від 1 метра;

Хід виконання робіт:

1. Для початкунам потрібно розібрати блок живлення.
2. Вилучаємодроти, що не використовуються нами, а саме -5в, +5в, -12в і +12в.
3. Здійснюємо заміну резистора R1 на заздалегідь заготовлений резистор 27 кОм.
4. Видаляємо дроти 14 та 15, а 16 просто відключаємо.
5. З блокувиводимо мережевий шнур та дроти до акумуляторної батареї.
6. Встановлюємо регулятор струму R10.Без такого регулятора, можна виготовити саморобний блок резисторів. Складатиметься він із двох резисторів 5 Вт, які будуть з'єднані паралельно.
7. Для налаштування зарядного пристрою,у плату встановлюємо змінний резистор.
8. До виходів 1,14,15,16припаюємо дроти, а резистором встановлюємо напругу 13,8-14,5в.
9. На закінчення дротівприєднуємо клеми.
10. Інші непотрібні доріжки видаляємо.

Важливо: дотримуйтесь повного посібника, найменше ухилення може призвести до перегорання приладу.

Спосіб другий

Для виготовлення нашого пристрою за цим способом, потрібно блок живлення трохи потужніше, а саме на 350 Вт. Так як він може видати 12-14 ампер, що задовольнить наші потреби.

Хід виконання робіт:

1. У блоках живлення від комп'ютераімпульсний трансформатор має кілька обмоток, одна з них на 12в, а друга на 5в. Для виготовлення нашого пристрою потрібна лише обмотка на 12в.
2. Для запуску нашого блокупотрібно знайти зелений провід і замкнути його з чорним дротом. При використанні дешевого китайського блоку, можливо, там буде зелений, а сірий провід.
3. Якщо у вас блок живлення старого зразкаа з кнопкою включення, вищезгадана процедура не потрібна.
4. Далі, Складаємо з жовтих і чорних проводів 2 товсті шини, а непотрібні дроти обрізаємо. Чорна шина буде мінусом, жовта відповідно плюсом.
5. Для підвищення надійностінашого пристрою можна здійснити заміну місцями. Справа в тому, що на 5в шині стоїть потужніший діод, ніж на 12в.
6. Так як у блоці живлення стоїть вбудований вентиляторто йому не страшні перегріви.

Спосіб третій

Для виготовлення нам потрібні такі деталі:

• блок живлення потужністю 230 Вт;
• плата із мікросхемою TL 431;
• резистор 2,7 кОм;
• резистор 200 Ом потужністю 2 Вт;
• резистор 68 Ом потужністю 0,5 Вт;
• резистор 0,47 Ом потужністю 1 Вт;
• реле на 4 контакти;
• 2 діоди 1N4007 або подібні діоди;
• резистор 1кОм;
• світлодіод яскравого кольору;
• довжина дроту не менше 1 метра і перетином не менше 2,5 мм 2 з клемами;

Хід виконання робіт:

1. Випоюємовсі дроти крім 4 чорних та 2 жовтих дротів, так як по них надходить харчування.
2. Замкнути перемичкою контакти, що відповідають за захист від перенапруги, щоб блок живлення не вимикався від перенапруги.
3. Замінюємо на платі із мікросхемою TL 431вбудований резистор на резистор 2,7 кОм для установки вихідної напруги 14,4в.
4. Додаємо резистор 200 Омпотужністю 2 Вт на вихід із каналу 12в, для стабілізації напруги.
5. Додаємо резистор 68 Омпотужністю 0,5 Вт на вихід із каналу 5в, для стабілізації напруги.
6. Випаюємо транзистор на платі з мікросхемою TL 431для усунення перешкод при установці напруги.
7. Замінюємо стандартний резистор, у первинному ланцюзі обмотки трансформатора, на резистор 0,47 Ом потужністю 1 Вт.
8. Збираємо схему захистувід неправильного підключення до акумулятора.
9. Випаюємо з блоку живленнянепотрібні частини.
10. Виводимонеобхідні дроти із блоку живлення.
11. Припаюємо клеми до дротів.

Для зручності користування зарядним пристроєм підключіть амперметр.

Перевагою такого саморобного пристрою є можливість перезарядки батареї.

Найпростіший пристрій з використанням адаптера

адаптер для прикурювача

Тепер розглянемо випадок, коли немає непотрібного блоку живлення, наш акумулятор сів і його потрібно зарядити.

У кожного хорошого господаря або шанувальника будь-яких електронних приладів є адаптер для підзарядки автономної техніки. Будь-який 12в адаптер можна використовувати для заряджання автомобільного акумулятора.

Головною умовою такої зарядки є не менша напруга, що видається джерелом, ніж у акумулятора.

Хід виконання робіт:

1. Необхідновідрізати роз'єм із закінченням дроту адаптера і зчищаємо ізоляцію не менше 5 см.
2. Оскільки провід йде здвоєнийнеобхідно його розділити. Відстань між закінченням 2 проводів має бути не менше 50 см.
3. Припаюємо або примотуємодо закінчення дроту клеми для надійної фіксації на акумуляторній батареї.
4. Якщо клеми однакові, то треба подбати про нанесення ними знаків відмінності.
5. Найбільша незручність цього способуполягає у постійному контролі над температурою адаптера. Оскільки адаптер перегорить, це може вивести акумулятор із робочого стану.

Перш ніж вмикати адаптер, необхідно спочатку підключити його до акумулятора.

Зарядний пристрій з діода та побутової лампочки

Діод- це напівпровідниковий електронний прилад, який здатний проводить струм в одному напрямку, має опір, прирівняний до нуля.

Як діод буде використаний адаптер зарядки до ноутбука.

Для виготовлення такого виду пристрою нам знадобиться:

• адаптер заряджання до ноутбука;
• лампочка;
• дроти завдовжки від 1 м;

Кожен зарядний пристрій для автомобіля видає близько 20в напруги. Так як діод його замінює адаптер і пропускає напругу тільки в один бік, він захищений від короткого замикання, яке може статися при неправильному підключенні.

Чим більша потужність лампочки, тим швидше відбувається заряд акумулятора.

Хід виконання робіт:

1. До плюсового дроту адаптера ноутбукаприєднуємо нашу лампочку.
2. Від лампочкикидаємо провід на плюс.
3. Мінус від адаптерабезпосередньо підключаємо до акумулятора.

У разі правильного підключення наша лампочка буде світитися, тому що струм на клемах низький, а напруга велика.

Також потрібно пам'ятати, що правильна зарядка передбачає середню силу струму в межах 2-3 ампера. Підключення лампочки високої потужності призводить до підвищення сили струму, а це, в свою чергу, згубно впливає на акумулятор.

Виходячи з цього, підключати лампочку високої потужності можна лише в особливих випадках.

Цей спосіб передбачає постійне спостереження та вимірювання напруги на клемах.Перезаряд батареї призведе до виділення водню, і вона може вийти з ладу.

При зарядці АКБ у такий спосіб, постарайтеся перебувати біля приладу, оскільки тимчасове залишення його без нагляду може призвести до виходу з ладу приладу та АКБ.

Перевірка та налаштування

Для перевірки нашого приладу потрібна наявність справної автомобільної лампочки. Спочатку, за допомогою дроту підключаємо нашу лампочку до зарядки, пам'ятаючи про дотримання полярності. Включаємо зарядку в мережу і лампочка спалахнула. Все працює.

Щоразу, перед використанням саморобного зарядного приладу, перевіряйте його на працездатність. Така перевірка виключить усі можливості вивести з ладу ваш акумулятор.

Порядок заряджання автомобільного акумулятора

Досить велика кількість автовласників вважають зарядку акумулятора дуже простою справою.

Але в цьому процесі існує кілька нюансів, від яких залежить тривала робота батареї:

Перед тим, як поставити батарею на зарядку, необхідно провести низку необхідних дій:

1. Використовуйтехімічно стійкі рукавички та окуляри.
2. Після зняття акумулятораретельно огляньте його на ознаки механічних пошкоджень, слідів витікання рідини.
3. Викрутити захисні кришки, для виходу водню, що виділяється, щоб уникнути закипання акумулятора.
4. Ретельно придивіться до рідини.Вона має бути прозора, без пластівців. Якщо колір рідини темний і ознаки осаду, негайно звертайтеся за допомогою до фахівців.
5. Перевірити рівень рідини.Виходячи з діючих стандартів, на бічній стороні АКБ є позначки, «мінімум і максимум» і якщо рівень рідини нижчий від необхідного, необхідно його поповнити.
6. Заливатинеобхідно лише дистильовану воду.
7. Не вмикайтезарядний прилад у мережу, доки не підключені крокодили до клем.
8. Дотримуйтесь полярностіпри підключенні крокодилів на клеми.
9. Якщо в процесі заряджаннябуде чути звуки кипіння, то відключіть прилад від мережі, дайте час охолонути АКБ, перевірте рівень рідини і після цього можна заново підключити зарядний пристрій до мережі.
10. Слідкуйте, щоб АКБ не перезаряджавсяоскільки від цього залежить стан його пластин.
11. Проводьте зарядку АКБтільки в приміщеннях, що добре провітрюються, тому що в процесі заряджання виділяються токсичні речовини.
12. Електрична мережаповинна мати встановлені автомати, що відключають мережу у разі її замикання.

Після того, як ви поставите акумулятор на зарядку, з часом струм падатиме, а напруга на клемах буде зростати. Коли напруга досягне 14,5в – зарядку варто припинити вимкненням із мережі. При досягненні напруги більше 14,5в акумулятор почне кипіти, а пластини звільнятися від рідини.

Якісний автомобільний акумулятор важко переоцінити. Однак, з часом він стає менш ємним і здатний швидше розряджатися. На цей процес впливають інші фактори, пов'язані з умовами експлуатації. Щоб не потрапляти у скрутну ситуацію, варто мати вдома або в гаражі простий зарядний пристрій своїми руками.

Найчастіше важлива схема зарядного пристрою саморобної конструкції буде щодо нескладної. Зібрати такий апарат вдасться із підручних недорогих компонентів. При цьому електричний агрегат допоможе швидко запустити легковик. Краще придбати пуско-зарядну апаратуру, але вона вимагає трохи великих потужностей від використовуваних елементів.

Застосовувати електричне підживлення для АКБ потрібно в тих ситуаціях, коли замір на клемах електроприладу демонструє рівень нижче 11,2 для більшості легкових авто. Хоча двигун здатний запускатися за такого рівня вольтажу, але всередині починаються небажані хімічні процеси. Відбувається сульфатація та руйнування пластин. Місткість помітно знижується.

Важливо знати, що під час тривалої зимівлі або стоянки авто протягом кількох тижнів рівень заряду падає, тому рекомендується контролювати дане значення мультиметром, а при необхідності в хід пускати ЗУ зроблене своїми руками для автомобільних акумуляторів або куплене в автомагазині.

Для підживлення АКБ найчастіше застосовуються пристрої двох типів:

• що видає на «крокодилах» напругу постійного типу;
• системи із імпульсним типом роботи.

При зарядженні пристрою постійного струму підбирається значення струму заряду арифметично відповідне 1/10 від встановленого виробником значення ємності. Коли є батарея на 60 А*год, то ампераж віддачі повинен бути на рівні 6 А. Варто враховувати дослідження, згідно з якими помірне зниження кількості ампер на віддачі сприяє зменшенню процесів сульфатації.

Якщо пластини частково стали покриватися небажаним сульфатним нальотом, то досвідчені автомобілісти задіяють операції з десульфатації. Застосовувана методика полягає в наступному:

• акумулятор розряджаємо до появи на мультиметрі 3-5 після заміру, використовуючи для операції великі струми і малу тривалість їх впливу, наприклад, прокручування стартером;
• на наступній стадії повільно повністю заряджаємо блок від одноамперного джерела;
• повторюються попередні операції протягом 7-10 циклів.

Подібний принцип роботи задіяний у заводських зарядних десульфатуючих пристроях імпульсного типу. За один цикл на клеми АКБ надходить протягом кількох мілісекунд нетривалий у часі імпульс зворотної полярності, що змінюється прямою полярністю.

Необхідно контролювати стан пристрою та не допускати перезаряджання батареї.При досягненні значень 12,8-13,2 на контактах варто відключати систему від підживлення. Інакше виникне явище кипіння, підвищення концентрації та щільності залитого всередину електроліту та подальше руйнування пластин. Для запобігання негативним явищам заводська принципова електрична схема зарядного пристрою наділена платами електронного контролю та автоматичного відключення.

Якою буває схема автомобільного зарядного пристрою

У гаражних умовах можна скористатися кількома типами зарядів для автомобіля. Вони можуть бути максимально примітивними, що складаються з декількох елементів, так і досить громіздкими багатофункціональними стаціонарними пристроями. Зазвичай автовласники йдуть шляхом спрощення.

Найпростіші схеми

Якщо немає заводського зарядного, а реанімувати АКБ необхідно без затримки, то підійде найбільш простий варіант. У ньому беруть участь обмежувальний опір у вигляді навантаження та джерело живлення, здатне генерувати 12-25 Ст.

Зібрати саморобний зарядний пристрій вийде навіть "на колінах", якщо є в будинку зарядка для ноутбука. Зазвичай вони видають близько 19 В та 2 А. При складанні варто враховувати полярність:

• зовнішній контакт – мінус;
• внутрішній контакт – плюс.

Важливо! Обов'язково має бути встановлений обмежувальний опір, в якості якого нерідко використовують лампочку із салону.

Викручувати лампу з поворотника або навіть «стопів» не варто, тому що вони стануть перевантаженням для схеми. Ланцюг складається з таких з'єднаних між собою елементів: негативна клема блоку ноутбука - лампа - негативна клема батареї, що заряджається - позитивна клема заряджуваної батареї - плюс блоку ноутбука. Достатньо півтори-дві години для повернення АКБ до життя на стільки, що від нього можна буде запустити мотор.

За відсутності ноутбуків або нетбуків рекомендуємо відправитися заздалегідь на радіоринок за потужним діодом, розрахованим на зворотну напругу більше 1000 В і струм вище 3 А. Невеликі габарити деталі дозволяють возити його з собою в бардачку або багажнику, щоб не потрапити в небажане становище.

Скористатися таким діодом можна у саморобній схемі. Попередньо відкидаємо та дістаємо акумулятор. На наступному етапі монтуємо ланцюжок з елементів: перший контакт побутової розетки у квартирі – негативний контакт на діоді – позитивний контакт діода – лімітуючий навантаження – негативна клема акумулятора – плюс акумулятора – другий контакт побутової розетки.

Лімітуючим навантаженням у подібному складанні зазвичай служить потужна лампа розжарювання. Їх краще вибирати від 100 Вт. Отримуваний струм можна визначити зі шкільної формули:

U * I = W, де

• U - напруга, В;
• I – сила струму, А;
• W - Потужність, кВт.

Виходячи з розрахунків при навантаженні в 100-ватному навантаженні та 220-вольтному напрузі видача потужності обмежується приблизно половиною ампера. За ніч акумулятор отримає близько 5 А, що забезпечить заведення двигуна. Потроїти потужність і одночасно прискорити зарядку вдасться за допомогою додавання до ланцюга ще кількох таких ламп. Не варто перестаратися і запускати до такої системи потужних споживачів типу електроплити, тому що можна вивести з ладу діод та АКБ.

Важливо знати, що зібрана прямозарядна схема автомобільного зарядного пристрою рекомендується до застосування в крайньому випадку, якщо іншого виходу немає.

Переробка комп'ютерного блоку живлення

Перш ніж приступати до експериментів з електроприладами, потрібно об'єктивно оцінити власні сили щодо реалізації задуманого варіанта виконання. Після цього можна приступати до збірок.

Насамперед проводиться підбір матеріальної бази. Нерідко для такої справи використовують старі комп'ютерні системники. З них виймають блок живлення. Традиційно вони мають висновки різного вольтажу. Крім п'ятивольтових контактів є відводи на 12 В. Останні також наділені струмом в 2 А. Подібних параметрів майже вистачає для складання схеми своїми руками.

Рекомендуємо підняти напругу рівня 15 В. Часто це здійснюється емпірично. Для коригування знадобиться кіломийний опір. Такий резистор накидають паралельно іншим наявним резисторам у блоці біля восьминіжної мікросхеми у вторинному ланцюзі БП.

Подібним методом змінюють значення коефіцієнта передачі ланцюга зворотного зв'язку, що впливає на вихідний вольтаж. Спосіб забезпечує зазвичай підняття до 13,5, чого вистачає для простих завдань з автомобільним акумулятором.

На вихідні контакти накидаються защипи-крокодили. Додаткових лімітуючих захистів ставити не потрібно, тому що всередині є електроніка, що обмежує.

Трансформаторна схема

Через свою доступність, надійність і простоту давно затребувана у бувалих водіїв. У ній використовуються трансформатори з вторинною обмоткою, що видає 12-18 Ст. Такі елементи зустрічаються у старих телевізорах, магнітофонах та іншій побутовій техніці. З сучасніших приладів можна порадити відпрацьовані безперебійники. Вони доступні на вторинному ринку за невелику платню.

У найбільш мінімалістичному варіанті схеми є такий набір:

• діодний випрямляючий місток;
• підібраний за параметрами трансформатор;
• розрахована відповідно до мережі захисне навантаження.

Так як по лімітує навантаження тече великий струм, то від цього вона перегрівається. Щоб збалансувати ампераж, не допускаючи перевищення заряджання струму, в ланцюг додають конденсатор. Його місце – первинний ланцюг трансформатора.

В екстремальних ситуаціях при грамотно прорахованому обсязі конденсатора можна ризикнути та видалити трансформатор. Однак, подібна схема стане небезпечною щодо ураження електричним струмом.

Оптимальними можна назвати ланцюги, в яких є регулювання параметрів та лімітування струму заряду. Представляємо на сторінці один із прикладів.

Отримати діодний місток вдасться з мінімальним зусиллям автомобільного генератора, що вийшов з ладу. Достатньо випаяти його та перекомутувати при необхідності.

Основи безпеки при складанні та експлуатації схем

Під час роботи з комплектації зарядного пристрою для автомобільної АКБ варто враховувати певні фактори:

• все має бути змонтовано та встановлено на пожежобезпечному майданчику;
• при роботі з прямоточними примітивними зарядними пристроями потрібно озброїтися засобами захисту від ураження струмом: гумовими рукавичками та килимком;
• у процесі зарядки АКБ вперше саморобними апаратами необхідно контролювати поточний стан працюючої системи;
• контрольними точками є сила струму з напругою на виході зарядки, допустима міра нагрівання батареї та зарядного пристрою, недопущення закипання електроліту;
• якщо залишати обладнання на ніч, важливо оснастити схему пристроєм захисного відключення.

Важливо!Поруч повинен завжди бути порошковий вогнегасник, щоб уберегти від можливого поширення вогню.

Напевно, кожному автомобілісту знайома проблема АКБ, що сів або повністю вийшов з ладу. Звичайно, реанімувати автомобіль не так складно, але як бути, якщо часу зовсім немає, а треба їхати терміново? Адже не кожен має «зарядку». З цього матеріалу ви дізнаєтесь, як зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, які є види.

[ Приховати ]

Імпульсні зарядки для АКБ

Нещодавно зарядні пристрої типу трансформатор зустрічалися повсюдно, то сьогодні знайти таке ЗУ буде досить проблематично. Згодом трансформатори відійшли на другий план, поступившись позиціями. На відміну від трансформатора, імпульсне ЗУ дозволяє забезпечити повний , але це не головне.

Для роботи з трансформатором була потрібна певна вправність, а ось з імпульсними ЗУ досить прості в експлуатації. Крім того, на відміну від трансформаторів, їхня вартість більш доступна. Також трансформатор характеризується більшими розмірами, а габарити імпульсних пристроїв компактніші.

Заряд АКБ імпульсного девайса, на відміну трансформатора, виробляється у двох етапах. Перший – це сталість напруги, другий – струму. Зазвичай, в основі сучасних ЗУ лежать нехай і однотипні, але досить складні схеми. Отже, якщо цей девайс виходить з ладу, то автомобілісту, найімовірніше, доведеться купувати нове.

Щодо кислотно-свинцевих АКБ, то ці батареї в принципі чутливі до температури. Якщо на вулиці спека, то рівень заряду має становити хоча б половину, а якщо температура мінусова — то АКБ має бути зарядженим хоча б на 75%. Інакше ЗУ просто перестане функціонувати та знадобиться його підзарядка. Для таких цілей відмінно підходять імпульсні ЗУ 12 вольт, тому що вони не впливають на сам АКБ (автор відео - Артем Пєтухов).

Автоматичні ЗУ для автомобільних акумуляторів

Якщо ви — автомобіліст-початківець, то вам краще буде використовувати автоматичне ЗУ для АКБ. Дані ЗУ оснащені багатим функціоналом та захисними опціями, що дозволяє попередити водія у тому випадку, якщо підключення буде некоректним. Крім того, автоматичне ЗУ запобігатиме подачі напруги, якщо вона підключена неправильно. Іноді заряджання може самостійно розраховувати рівень заряду та ємність батареї.

Схеми автоматичних ЗУ обладнуються додатковими приладами - таймерами, що дозволяють виконувати кілька різних завдань. Йдеться про повну зарядку батареї, оперативну підзарядку, а також повне заряджання батареї. У разі, коли завдання буде виконано, ЗУ повідомить про це автомобілісту і автоматично відключиться.

Як відомо, якщо заходів використання АКБ не дотримуються, на пластинах батареї може виникати сульфітація, тобто солі. Завдяки циклу заряду-розряду ви зможете не лише видалити солі, а й збільшити ресурс експлуатації акумулятора загалом. Загалом вартість сучасних зарядок на 12 вольт не є особливо високою, тому придбати такий девайс може кожен автомобіліст. Але бувають випадки, коли пристрій потрібний прямо зараз, а зарядити акумулятор - немає можливості. Можна спробувати зробити просте саморобне ЗУ на 12 вольт з амперметром і без, про це ми розповімо далі.

Як зробити пристрій самостійно

Як зробити простий саморобний? Декілька способів наведено нижче (автор відео - Crazy Hands).

ЗУ для акумулятора із блока живлення ПК

Непогане на 12 вольт можна спорудити із застосуванням робочого блоку живлення від комп'ютера та амперметра. Цей випрямляч з амперметром підійде майже всім батарей.

Майже кожен блок живлення обладнується ШІМом – робочим контролером на мікросхемі. Щоб правильно здійснити заряд акумулятора, необхідно близько 10 струму (від повного заряду АКБ). Отже, якщо у вас є блок живлення потужністю понад 150 Вт, то можете використовувати його.

1. З роз'ємів -5 вольт, -12 вольт, +5В і +12 слід випаяти проводки.
2. Після цього випаює резистор R1, замість нього слід встановити резистор на 27 кОм. Також від головного приводу необхідно від'єднати вихід 16.
3. Далі, з заднього боку БП потрібно монтувати регулятор струму типу R10, а також пропустити два дроти — мережевий та для підключення до клем. Перед тим як зробити випрямляч, бажано підготувати блок резисторів. Щоб зробити його, вам необхідно просто паралельно підключити два резистори для вимірювання струму, потужність яких складе 5 Вт.
4. Щоб налаштувати випрямляч на 12 вольт, на плату потрібно встановити ще один резистор - підстроювальний. Щоб уникнути можливих зв'язків між електричним ланцюгом та корпусом, видаліть невелику частину доріжки.
5. Далі, на схемі необхідно облудити та запаяти проводки на висновках 14, 15, 16 та 1. На висновках необхідно монтувати спеціальні затискачі, щоб можна було зачепити клему. Щоб не переплутати плюс і мінус, дроти слід помітити, для цього можна використовувати ізоляційні трубки.

Якщо зарядний пристрій своїми руками на 12 вольт використовуватиметься тільки для зарядки АКБ, то амперметр і вольтмерт вам не потрібні. Використання амперметра дозволить вам дізнатися про точну інформацію про те, в якому стані знаходиться зарядка батареї. Якщо стрілочна шкала на амперметрі не підходить, можна накреслити свою на комп'ютері. Роздрукована шкала встановлюється в амперметрі.

Найпростіше ЗУ з використанням адаптера

Також можна зробити прилад, де основну функцію джерела струму виконуватиме адаптер на 12 вольт. Такий пристрій досить простий, для його виготовлення не потрібна спеціальна схема. Слід зважити на один важливий момент — показник напруги в джерелі повинен відповідати напрузі АКБ. Якщо ці показники відрізнятимуться, то зарядити акумулятор ви не зможете.

1. Візьміть адаптер, кінець його дроту слід обрізати та оголити до 5 см.
2. Потім проводки з різними зарядами слід відсунути один від одного приблизно на 35-40 см.
3. Тепер на кінці проводків слід встановити затискачі, як і в попередньому випадку, їх слід заздалегідь позначити, інакше ви можете заплутатися. ці затискачі по черзі підключаються до АКБ, лише після цього можна буде увімкнути адаптер.

Загалом спосіб простий, але складність методу у тому, щоб вибрати правильне джерело. Якщо в процесі заряджання ви помічаєте, що батарея сильно нагрівається, необхідно перервати цей процес на кілька хвилин.

ЗУ з побутової лампочки та діода

Цей спосіб є одним із найпростіших. Щоб зробити такий пристрій, заздалегідь підготуйте:

• звичайну лампу, вітається висока потужність, оскільки вона впливає швидкість зарядки (до 200 Вт);
• діод, яким струм проходить в одному напрямку, наприклад, такі діоди встановлені в зарядних пристроях для ноутбуків;
• штекер та кабель.

Процедура підключення є досить простою. Докладніша схема представлена ​​на відео в кінці статті.

Висновок

Зверніть увагу, що для того, щоб зробити якісне ЗУ, мало тільки прочитати цю статтю. Необхідно мати певні знання та навички, детально ознайомитися з відеозаписами, представленими тут. Неправильно зібраний пристрій може зіпсувати батарею. У продажу на автомобільному ринку можна зустріти недорогі та якісні зарядні пристрої, які будуть служити не один рік.

Відео «Як спорудити ЗУ з діода та лампочки?»

Як правильно зробити зарядку такого типу – дізнайтеся з відео нижче (автор відео – Dmitry Vorobyev).

Для того, щоб автомобіль завівся, йому необхідна енергія. Така енергія береться із акумулятора. Як правило, його заряджання походить від генератора під час роботи двигуна. Коли автомобіль довго не використовується або несправна батарея, вона розряджається до такого стану, що машина вже не може завестися. І тут потрібна зовнішня зарядка. Такий пристрій можна придбати або зібрати самостійно, але для цього знадобиться схема зарядного пристрою.

Принцип роботи автомобільного акумулятора

Автомобільний акумулятор подає живлення на різні прилади в автомобілі при вимкненому двигуні та призначений для його запуску. На вигляд типу виконання застосовується свинцево-кислотна батарея. Конструктивно вона збирається із шести елементів живлення з номінальним значенням напруги 2,2 вольта, з'єднаних між собою послідовно. Кожен елемент є набір гратчастих пластин зі свинцю. Пластини покриваються активним матеріалом та занурюються в електроліт.

Розчин електроліту містить у своєму складі дистильовану воду та сірчану кислоту. Від щільності електроліту залежить морозостійкість батареї. Останнім часом з'явилися технології, що дозволяють адсорбувати електроліт у скляному волокні або згущувати його за допомогою силікагелю до гелеподібного стану.

Кожна пластина має негативний і позитивний полюс, а вони ізолюються між собою використанням пластмасового сепаратора. Корпус виробу виконується з пропілену, що не руйнується під дією кислоти і служить діелектриком. Позитивний полюс електрода покривається діоксидом свинцю, а негативний губчастим свинцем. Останнім часом стали випускатися акумуляторні батареї з електродами із свинцево-кальцієвого металу. Такі акумулятори повністю герметичні та не потребують обслуговування.

При підключенні до акумулятора навантаження активний матеріал на пластинах вступає в хімічну реакцію з розчином електроліту і виникає електричний струм. Електроліт з часом виснажується через осадження сульфату свинцю на пластинках. Акумуляторна батарея починає втрачати заряд. У процесі заряджання хімічна реакціявідбувається у зворотному порядку, сульфат свинцю і вода перетворюються, підвищується щільність електроліту та відновлюється величина заряду.

Акумулятори характеризуються значенням саморозряду. Він виникає в АКБ за його бездіяльності. Основною причиною є забруднення поверхні батареї та поганої якості дистилятора. Швидкість саморозряду прискорюється під час руйнування свинцевих пластин.

Види зарядних пристроїв

Розроблено велику кількість схем автомобільних зарядних пристроїв, що використовують різні елементні бази та принциповий підхід. За принципом дії прилади заряду поділяються на дві групи:

1. Пуско-зарядні призначені для запуску двигуна при неробочому акумуляторі. Короткочасно подаючи на клеми акумулятора струм великої величини, відбувається включення стартера та запуск двигуна, а надалі заряд батареї походить від генератора автомобіля. Вони випускаються тільки певне значення струму чи з можливістю виставлення його величини.
2. Передпускові зарядні, до клем акумулятора підключаються висновки з пристрою і подається струм тривалий час. Його значення вбирається у десяти ампер, протягом цього часу відбувається відновлення енергії батареї. У свою чергу, вони поділяються: на поступові (час зарядки від 14 до 24 годин), прискорені (до трьох годин) та кондиціонують (близько години).

За своєю схемотехнікою виділяються імпульсні та трансформаторні пристрої. Першого виду використовують у роботі високочастотний перетворювач сигналу, характеризуються малими розмірами та вагою. Другого виду як основу використовують трансформатор з випрямляючим блоком, прості у виготовленні, але мають велику вагута низьким коефіцієнтом корисної дії (ККД).

Виконано зарядний пристрій для автомобільних акумуляторів своїми руками або придбано в торговій точці, вимоги до нього однакові, а саме:

• стабільність вихідної напруги;
• високе значення ККД;
• захист від короткого замикання;
• індикатор контролю заряду.

Однією з основних характеристик зарядного приладу є величина струму, яким заряджається батарея. Правильно зарядити акумулятор і продовжити його робочі характеристики вийде лише при виборі потрібного значення. При цьому важлива швидкість заряду. Чим більше струм, тим вища і швидкість, але високе значення швидкості призводить до швидкої деградації акумулятора. Вважається, що правильним значенням струму буде величина, що дорівнює десяти відсоткам від ємності батарейки. Ємність визначається як величина струму, що віддається АКБ за одиницю часу, вона вимірюється в ампер-годинах.

Саморобний зарядний прилад

Пристрій для заряду повинен бути у кожного автолюбителя, тому якщо немає можливості або бажання придбати готовий прилад, нічого не залишиться, як зробити зарядку для акумулятора самостійно. Нескладно виготовити своїми руками як найпростіший, так і функціональний пристрій. Для цього знадобиться схемата набір радіоелементів. Існує також можливість переробити джерело безперебійного живлення (ДБЖ) або комп'ютерний блок (АТ) на прилад для підзарядки АКБ.

Трансформаторний зарядний пристрій

Такий пристрій найпростіший у збиранні і не містить дефіцитних деталей. Схема складається з трьох вузлів:

• трансформатор;
• випрямний блок;
• регулятор.

Напруга з промислової мережі надходить на первинну обмотку трансформатора. Сам трансформатор може використовуватись будь-якого виду. Складається він із двох частин: сердечника та обмоток. Сердечник збирається зі сталі або фериту, обмотки - із провідникового матеріалу.

Принцип роботи трансформатора заснований на появі змінного магнітного поля при проходженні струму первинної обмотки і передачі його на вторинну. Для отримання на виході необхідного рівня напруги кількість витків у вторинній обмотці робиться меншою порівняно з первинною. Рівень напруги на вторинній обмотці трансформатора вибирається рівним 19 вольт, а його потужність повинна забезпечувати триразовий запас струму заряду.

З трансформатора знижена напруга проходить через випрямний міст і надходить на реостат, послідовно підключений до акумулятора. Реостат призначений для регулювання величини напруги та струму шляхом зміни опору. Опір реостату вбирається у 10 Ом. Величина струму контролюється увімкненим послідовно перед акумулятором амперметром. Такий схемою не вдасться заряджати АКБ з ємністю понад 50 Ач, оскільки реостат починає перегріватися.

Спростити схему можна, прибравши реостат, а на вході перед трансформатором встановити набір конденсаторів, що використовуються як реактивні опори для зменшення напруги мережі. Чим менше номінальне значення ємності, тим менше напруга надходить на первинну обмотку в мережі.

Особливість такої схеми в необхідності забезпечення рівня сигналу на вторинній обмотці трансформатора у півтора рази більша, ніж робоча напруга навантаження. Таку схему можна використовувати без трансформатора, але це дуже небезпечно. Без гальванічної розв'язки можна отримати ураження електричним струмом.

Імпульсний пристрій підзаряду

Гідність імпульсних пристроїв у високому ККД та компактних розмірах. В основі приладу лежить мікросхема із широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ). Зібрати потужний імпульсний зарядний пристрій своїми руками можна за наступною схемою.

Як ШІМ контролера використовується драйвер IR2153. Після випрямляючих діодів паралельно АКБ ставиться полярний конденсатор С1 з ємністю не більше 47-470 мкФ і напругою щонайменше 350 вольт. Конденсатор прибирає сплески напруги і шуми лінії. Діодний міст використовується з номінальним струмом більше чотирьох ампер та зі зворотною напругою не менше 400 вольт. Драйвер керує потужними N-канальними польовими транзисторами IRFI840GLC, встановленими на радіаторах. Струм такої зарядки дорівнюватиме до 50 ампер, а вихідна потужність до 600 Ватт.

Виготовити імпульсний зарядний пристрій для автомобіля своїми руками можна, використовуючи перероблене комп'ютерне джерело живлення формату АТ. Як ШИМ контролера у яких використовується поширена мікросхема TL494. Сама переробка полягає у збільшенні вихідного сигналу до 14 вольт. Для цього потрібно правильно встановити підстроювальний резистор.

Резистор, який з'єднується першу ногу TL494 зі стабілізованою шиною + 5, видаляється, а замість другого, пов'язаного з 12 вольтовою шиною, впаюється змінний резистор з номіналом 68 кОм. Цим резистором і встановлюється потрібний рівень вихідної напруги. Включення блоку живлення здійснюється через механічний вимикач, згідно з вказаною на корпусі блоку живлення схемою.

Пристрій на мікросхемі LM317

Досить проста, але стабільна працююча схема зарядки легко виконується на інтегральній мікросхемі LM317. Мікросхема забезпечує встановлення рівня сигналу 13,6 вольт при максимальній силі струму 3 ампера. Стабілізатор LM317 має вбудований захист від короткого замикання.

Напруга на схему приладу подається через клеми від незалежного блоку живлення постійної напруги 13-20 вольт. Струм, проходячи через індикаторний світлодіод HL1 і транзистор VT1, надходить на стабілізатор LM317. З його виходу безпосередньо на АКБ через X3, X4. Дільником, зібраним на R3 та R4, встановлюється необхідне значення напруги для відкривання VT1. Змінним резистором R4 визначається обмеження струму підзарядки, а R5 рівень вихідного сигналу. Вихідна напруга встановлюється від 13,6 до 14 вольт.

Схему можна максимально спростити, але її надійність зменшиться.

У ній резистором R2 підбирають струм. Як резистор використовується потужний дротяний елемент з ніхрому. Коли АКБ розряджений, струм заряду максимальний, світлодіод VD2 горить яскраво, у міру заряду струм починає спадати і світлодіод тьмяніє.

Зарядне із джерела безперебійного живлення

Сконструювати зарядник можна зі звичайного безперебійника навіть із несправністю вузла електроніки. І тому видаляється з блоку вся електроніка, крім трансформатора. До високовольтної обмотки трансформатора на 220 додається схема випрямляча, стабілізації струму і обмеження напруги.

Випрямляч збирається на будь-яких потужних діодах, наприклад, вітчизняних Д-242 та мережевому конденсаторі 2200 мкФ на 35-50 вольт. На виході вийде сигнал із напругою 18-19 вольт. Як стабілізатор напруги використовується мікросхема LT1083 або LM317 з обов'язковою установкою на радіатор.

Підключивши акумуляторну батарею, виставляється напруга 14,2 вольта. Контролювати рівень сигналу зручно за допомогою вольтметра та амперметра. Вольтметр підключається паралельно клем батареї, а амперметр послідовно. У міру заряду АКБ його опір зростатиме, а струм падатиме. Ще простіше виконати регулятор за допомогою симістора, підключеного до первинної обмотки трансформатора на кшталт диммера.

При самостійному виготовленні пристрою слід пам'ятати про електробезпеку при роботі з мережею змінного струму 220 В. Як правило, правильно виконаний прилад зарядки зі справних деталей починає працювати відразу, потрібно тільки виставити струму заряду.