Drähte und Kabel

Schemata einfacher Universalladegeräte. Universelles Ladegerät für kleine Batterien

Das Gerät liefert einen stabilen Ladestrom und schaltet sich automatisch ab, wenn die angegebene Batteriespannung erreicht ist. Das Schema funktioniert folgendermaßen:

Innerhalb weniger Sekunden wird dem Akku ein Ladestrom zugeführt, anschließend schaltet er sich automatisch für ca. 1 Sekunde ab und die EMF am Akku wird gemessen.

In der Regel beträgt die EMK eines vollgeladenen Nickel-Cadmium-Akkus 1,35 V - Wird dieser Wert an der Batterie erreicht, schaltet der Komparator und arbeitet R.S. Auslöser, der den Ladestrom abschaltet und die LED einschaltet. Akku ist geladen".

Mit dem Ladegerät können Sie Akkus mit einer maximalen Spannung von bis zu 18 V laden V . Der Ladestrom wird durch einen variablen Widerstand im Bereich von 10 - 200 mA reguliert, und der erforderliche Wert der Batterie-EMK, bei dem der Ladevorgang stoppt, wird ebenfalls durch einen variablen Widerstand eingestellt.

Während der Ladestrom fließt, blinkt die LED „Charge“ periodisch.

Der Ausgangstransistor muss auf einem kleinen Strahler installiert werden, dessen Fläche vom benötigten Ladestrom und der Batteriespannung abhängt.

Es empfiehlt sich, Griffe mit Zeigern an der Achse der variablen Widerstände anzubringen und die Kalibrierung mit einem Multimeter anhand von Markierungen auf der Frontplatte des Geräts durchzuführen.

Einfaches automatisches Ladegerät.

Gerät zum Laden von Handy-Akkus.

Die Abbildung zeigt ein Diagramm eines Geräts zum Laden von Mobiltelefonen mit Nickel-Metallhydrid- (Ni-MH) und Lithium- (Li-Ionen) Akkus mit einer Nennspannung von 3,6–3,8 V mit Statusanzeige und automatischer Anpassung des Ausgangsstroms.

Um die Werte des Ausgangsstroms und der Ausgangsspannung zu ändern, müssen die Nennwerte der Elemente VD4, R5, R6 geändert werden.

Der Anfangsstrom des Ladegeräts beträgt 100 mA, dieser Wert wird durch die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung des Transformators Tr1 und den Widerstandswert des Widerstands R2 bestimmt. Beide Parameter können durch Auswahl eines Abwärtstransformators oder des Widerstandswerts des Begrenzungswiderstands angepasst werden.
Die 220-V-Netzspannung wird durch den Transformator Tr1 auf 10 V an der Sekundärwicklung reduziert, dann durch die Diodenbrücke VD1 gleichgerichtet und durch den Kondensator C1 geglättet. Die gleichgerichtete Spannung über den Strombegrenzungswiderstand R2 und den Stromverstärker an den Transistoren VT2, VT3 wird über den Anschluss XI dem Akku des Mobiltelefons zugeführt und lädt ihn mit einem Mindeststrom auf. In diesem Fall zeigt das Leuchten der HL1-LED an, dass im Stromkreis Ladestrom vorhanden ist. Wenn diese LED nicht leuchtet, bedeutet dies, dass der Akku vollständig geladen ist oder im Ladekreis kein Kontakt zur Last (Batterie) besteht.
Das Leuchten der zweiten Anzeige-LED HL2 gleich zu Beginn des Ladevorgangs ist nicht wahrnehmbar, da die Spannung am Ausgang des Ladegeräts nicht ausreicht, um den Transistorschalter VT1 zu öffnen. Gleichzeitig befindet sich der Verbundtransistor VT2, VT3 im Sättigungsmodus und der Ladestrom liegt im Stromkreis an (fließt durch die Batterie).
Wenn die Spannung an den Batteriekontakten 3,8 V erreicht, was auf eine vollständig geladene Batterie hinweist, öffnet die Zenerdiode VD2, der Transistor VT1 öffnet ebenfalls und die LED HL2 leuchtet auf, und die Transistoren VT2, VT3 schließen entsprechend und der Ladestrom im Batteriestromkreis (XI) sinkt nahezu auf Null.

Einrichten.
Bei der Einrichtung geht es darum, den maximalen Ladestrom und die maximale Ladespannung am Ausgang des Geräts einzustellen, bei der die HL2-LED aufleuchtet.
Dazu benötigen Sie zwei Handy-Akkus gleichen Typs mit einer Nennspannung von 3,6-3,8V. Ein Akku ist vollständig entladen, der andere wird mit einem handelsüblichen Ladegerät vollständig aufgeladen.
Der maximale Strom wird experimentell ermittelt:
Ein offensichtlich entladenes Mobiltelefon wird über ein in Reihe geschaltetes DC-Milliamperemeter, das sich nach längerem Gebrauch aufgrund eines entladenen Akkus abgeschaltet hat, an den Ausgang des Ladegeräts (Punkte A und B, Anschluss XI) angeschlossen und durch Auswahl des Widerstand R2 stellt sich ein Strom von 100 mA ein.
Zu diesem Zweck ist es zweckmäßig, ein Zeigermillimeter mit einem Gesamtablenkstrom von 100 mA zu verwenden; die Verwendung eines digitalen Testers ist aufgrund der Trägheit des Ablesens und Anzeigens der Messwerte unerwünscht.
Danach (nachdem das Ladegerät zuvor vom Wechselstromnetz getrennt wurde) wird der Emitter des Transistors VT3 von anderen Elementen des Stromkreises abgelötet und anstelle einer „leeren“ Batterie wird eine normal geladene Batterie an die Punkte A und B des Stromkreises angeschlossen (Dazu werden die Akkus im selben Telefon ausgetauscht). Durch Auswahl des Widerstandswerts der Widerstände R5 und R6 leuchtet nun die LED HL2.
Danach wird der Emitter des Transistors VT3 wieder mit anderen Elementen der Schaltung verbunden.

Über Details
Der Transformator Tr1 ist beliebig und für die Stromversorgung aus einem 220-V-50-Hz-Netz ausgelegt. Die Sekundärwicklung erzeugt eine Spannung von 10 bis 12 V.
Transistoren VT1, VT2 Typ KT315B - KT315E, KT3102A - KT3102B, KT503A - KT503V, KT3117A oder ähnliche elektrische Eigenschaften.
Transistor VT3 – aus den Serien KT801, KT815, KT817, KT819 mit beliebigem Buchstabenindex. Es ist nicht erforderlich, diesen Transistor auf dem Kühlkörper zu installieren.
Alle Festwiderstände (außer R2) sind vom Typ MLT-0,25, MF-25 oder ähnlich, R2 - 1 W.
Oxidkondensator C1 Typ K50-24, K50-29 oder ähnlich für eine Betriebsspannung von mindestens 25V.
LEDs HL1, HL2 Typ AL307BM oder andere (zur Statusanzeige in verschiedenen Farben), ausgelegt für einen Strom von 5-12 mA.
Diodenbrücke VD1 – eine der Serien KTs402, KTs405, KTs407.
Die Zenerdiode VD2 bestimmt die Spannung, bei der der Ladestrom des Geräts auf nahezu Null sinkt. In dieser Ausführungsform ist eine Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung (Öffnungsspannung) von 4,5–4,8 V erforderlich. Die im Diagramm angegebene Zenerdiode kann durch eine KS447A ersetzt werden oder aus zwei Zenerdioden mit niedrigerer Spannung bestehen, die in Reihe geschaltet werden. Darüber hinaus kann der Schwellenwert für das automatische Ausschalten des Gerätelademodus durch Ändern des Widerstandswerts des Spannungsteilers, bestehend aus den Widerständen R5 und R6, angepasst werden.

Quelle:

Kashkarov A.P. „Elektronische hausgemachte Produkte“ – St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2007, S. 32.

http://istochnikpitania.ru/index.files/Electronic_sxem.files/Electronic_sxem45.htm

Einfache Ladeschaltungen.

Mittlerweile gibt es auf dem Markt viele komplexe Geräte zum Laden von Batterien mit Strömen unterschiedlicher Form und Amplitude mit Ladeprozesssteuerungssystemen. In der Praxis führen Experimente mit verschiedenen Ladeschaltungen jedoch zu dem einfachen Schluss, dass alles viel einfacher ist.

Ein Ladestrom von 10 % der Akkukapazität ist sowohl für NiCd- als auch für Li-Ion-Akkus geeignet. Und um den Akku vollständig aufzuladen, muss ihm eine Ladezeit von ca. 10 – 12 Stunden eingeräumt werden.

Wenn wir beispielsweise eine AA-Batterie mit 2500 mA laden müssen, müssen wir einen Strom von 2500/10 = 250 mA wählen und sie damit 12 Stunden lang laden.

Nachfolgend sind Diagramme mehrerer solcher Ladegeräte aufgeführt.:

Ein Gerät, das keinen Transformator enthält, wie in Abb. 2 ermöglicht das Laden sowohl eines Akkus als auch eines Akkus mit mehreren Akkuzellen, wobei sich der Ladestrom geringfügig ändert.

Als Dioden D1 - D7 werden Dioden KD105 oder ähnlich verwendet. LED D8 - AL307 oder ähnlich, gewünschte Farbe. Die Dioden D1–D4 können durch eine Diodenbaugruppe ersetzt werden. Der Widerstand R3 wählt die gewünschte Helligkeit der LED. Die Kapazität des Kondensators C1, der den erforderlichen Ladestrom einstellt, berechnet sich nach folgender Formel:

C1= 3128/A,
A = V - R2,
V = (220 - Ueds) / J: Wobei: C1 in uF; Ueds – Spannung an der Batterie V ; J ist der erforderliche Ladestrom in A.

Berechnen wir beispielsweise die Kondensatorkapazität zum Laden eines Akkus mit 8 Akkus mit einer Kapazität von 700 mAh.

Der Ladestrom (J) beträgt 0,1 Batteriekapazität – 0,07 A, Ueds 1,2 x 8 =9,6 V.

Daher V = (220 – 9,6) / 0,07 = 3005,7, dann A = 3005,7 – 200 = 2805,7.

Die Kapazität des Kondensators beträgt C1 = 3128 / 2805,7 = 1,115 µF, der nächstgelegene Wert ist 1 µF.

Die Betriebsspannung des Kondensators muss mindestens 400 V betragen V . Die Verlustleistung des Widerstands R2 wird durch die Höhe des Ladestroms bestimmt. Bei einem Ladestrom von 0,07 A sind es 0,98 W (P= JxJxR). Wir wählen einen Widerstand mit einer Verlustleistung von 2 W.

Das Ladegerät hat keine Angst vor Kurzschlüssen. Nach dem Zusammenbau des Ladegeräts können Sie den Ladestrom überprüfen, indem Sie anstelle der Batterie ein Amperemeter anschließen.

Wenn der Akku falsch gepolt angeschlossen ist, leuchtet die D8-LED bereits auf, bevor das Ladegerät an das Stromnetz angeschlossen wird.

Nach dem Anschluss des Geräts an das Stromnetz signalisiert die LED den Durchgang des Ladestroms durch den Akku.

In Abb. dargestellt. 3 ermöglicht das Gerät das gleichzeitige Laden von vier D-0,26-Akkus mit einem Strom von 26 mA für 12...14 Stunden.

Abb. 3

Überschüssige Spannung des 220-V-Netzes wird durch die Reaktanz der Kondensatoren (Xc) gelöscht.

Mithilfe dieses Stromkreises und der Kenntnis des für einen bestimmten Batterietyp empfohlenen Ladestroms (Iz) können Sie mithilfe der folgenden Formeln die Kapazität der Kondensatoren C1, C2 (insgesamt C = C1 + C2) bestimmen und den Zenertyp auswählen Diode VD2, so dass ihre Stabilisierungsspannung die Spannung geladener Batterien um etwa 0,7 V übersteigt.

Der Typ der Zenerdiode hängt nur von der Anzahl der gleichzeitig geladenen Batterien ab. Um beispielsweise drei D-0,26- oder NKGTs-0,45-Zellen aufzuladen, muss eine VD2-Zenerdiode vom Typ KS456A verwendet werden. Eine Beispielrechnung wird für D-0,26-Akkus mit einem Ladestrom von 26 mA gegeben.

Das Ladegerät verwendet Widerstände vom Typ MLT oder C2-23, Kondensatoren C1 und C2 vom Typ K73-17V für eine Betriebsspannung von 400 V. Der Widerstand R1 kann einen Nennwert von 330...620 kOhm haben; er sorgt für die Entladung der Kondensatoren nach dem Ausschalten des Gerätes.

Sie können jede LED HL1 verwenden, sofern Sie den Widerstand R3 so wählen, dass sie hell genug leuchtet. Die VD1-Diodenmatrix wird durch vier KD102A-Dioden ersetzt.

Das Vorhandensein von Spannung im Ladekreis wird durch die HL1-LED angezeigt, mit der VD3-Diode können Sie verhindern, dass der Akku über die Ladekreise entladen wird, wenn er vom 220-V-Netz getrennt wird.

Beim Laden von NKGTs-0,45-Akkus mit einem Strom von 45 mA muss der Widerstand R3 auf einen Wert reduziert werden, bei dem die LED mit voller Helligkeit leuchtet.

Die Ladeschaltung (Abb. 4) ist zum Laden von Batterien des Typs NKGTs-0,45 (NKGTs-0,5) ausgelegt. Die Ladung erfolgt mit einem Strom von 40...45 mA während einer Halbwelle der Netzspannung, während der zweiten Halbwelle ist die Diode geschlossen und dem Element G1 wird kein Ladestrom zugeführt.

Reis. 4

Zur Anzeige der anliegenden Netzspannung wird eine Miniaturlampe HL1 Typ SMH6.3-20 o.ä. verwendet.

Bei korrekter Montage der Geräte ist keine Konfiguration erforderlich. Die Kapazität des Kondensators berechnen wir nach der Formel: C1 (in µF) = 14,8 * Ladestrom (in A)

Wenn Sie einen Strom von 2A benötigen, dann 14,8*2=29,6 µF. Wir nehmen einen Kondensator mit einer Kapazität von 30 μF und erhalten einen Ladestrom von 2 Ampere. Widerstand zum Entladen des Kondensators.

Die in der folgenden Abbildung dargestellte Ladeschaltung ist ein einfacher Stromstabilisator. Der Ladestrom wird über einen variablen Widerstand im Bereich von 10 bis 500 mA geregelt.

Das Gerät kann alle Dioden verwenden, die dem Ladestrom standhalten.

Die Versorgungsspannung sollte 30 % höher sein als die maximale Spannung der zu ladenden Batterie.

Da alle oben genannten Regelungen die Möglichkeit einer Überladung des Akkus NICHT ausschließen, ist es bei der Verwendung solcher Geräte erforderlich, die Ladezeit zu kontrollieren, die 12 Stunden nicht überschreiten sollte.

Gerät zum Laden kleiner Batterien

Bei den heutigen Preisen kann man buchstäblich Pleite gehen, wenn man kleine Geräte mit galvanischen Zellen und Batterien betreibt. Es ist rentabler, einmal zu investieren und auf die Verwendung von Batterien umzusteigen. Damit sie lange funktionieren, müssen sie richtig verwendet werden: Nicht unter die zulässige Spannung entladen, mit stabilem Strom laden und den Ladevorgang rechtzeitig beenden. Wenn aber der Benutzer selbst die Erfüllung der ersten dieser Bedingungen überwachen muss, empfiehlt es sich, die Erfüllung der beiden anderen dem Ladegerät zuzuordnen. Dies ist genau das Gerät, das im Artikel beschrieben wird.

Bei der Entwicklung bestand die Aufgabe darin, ein Gerät mit folgenden Eigenschaften zu konstruieren:

große Änderungsintervalle des Ladestroms und der automatischen Ladestoppspannung (APC). Bereitstellung des Ladens sowohl einzelner Batterien, die zur Stromversorgung kleiner Geräte verwendet werden, als auch von daraus zusammengesetzten Batterien mit einer minimalen Anzahl mechanischer Schalter;
Nahezu einheitliche Skalen der Regler, sodass Sie den Ladestrom und die Spannung des APC ohne Messgeräte mit akzeptabler Genauigkeit einstellen können;
hohe Stabilität des Ladestroms bei Änderung des Lastwiderstands;
relative Einfachheit und gute Wiederholbarkeit.

Das beschriebene Gerät erfüllt diese Anforderungen vollständig. Es ist zum Laden der Batterien D-0,03, D-0,06 vorgesehen. D-0,125, D-0,26, D-0,55. TsNK-0.45, NKGTs-1.8, ihre importierten Analoga und daraus zusammengesetzte Batterien. Bis zur eingestellten Einschaltschwelle des APP-Systems wird die Batterie unabhängig von der Art und Anzahl der Elemente mit einem stabilisierten Strom geladen und die Spannung an ihr steigt beim Laden allmählich an. Nach dem Auslösen des Systems bleibt die zuvor eingestellte konstante Spannung an der Batterie stabil erhalten und der Ladestrom sinkt. Mit anderen Worten: Der Akku lädt oder entlädt sich nicht und kann über einen längeren Zeitraum mit dem Gerät verbunden bleiben.

Das Gerät kann als Stromversorgung für Kleingeräte mit einstellbarer Spannung von 1,5 bis 13 V und Schutz vor Überlastung und Kurzschluss in der Last eingesetzt werden.

Die wichtigsten technischen Merkmale des Geräts sind wie folgt:

Ladestrom bei der Grenze „40 mA“ – 0...40, bei der Grenze „200 mA“ – 40…200 mA;
Instabilität des Ladestroms, wenn sich der Lastwiderstand von 0 auf 40 Ohm ändert - 2,5 %;
Die Grenzen zur Regelung der Ansprechspannung des automatischen Schutzsystems liegen bei 1,45...13 V.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. dargestellt. 1.

Als Ladestromstabilisator dient eine Stromquelle am Transistor \L"4. Abhängig von der Stellung des Schalters SA2 wird der Laststrom In durch die Verhältnisse bestimmt: IN = (UB - UBE)/R10 und IN = ( UB - UBE)/(R9 + R10), wobei UБ die Spannung an der Basis des Transistors VT4 relativ zum positiven Bus ist, V; UBE der Spannungsabfall an seinem Emitterübergang, V; R9, R10 sind die Widerstände des entsprechende Widerstände, Ohm.

Aus diesen Ausdrücken folgt das. Ändern der Spannung an der Basis des Transistors VT4 mit variablem Widerstand R8. Der Laststrom kann in einem weiten Bereich eingestellt werden. Die Spannung an diesem Widerstand wird durch eine konstante Zenerdiode VD6 aufrechterhalten, deren Strom wiederum durch den Feldeffekttransistor VT2 stabilisiert wird. All dies gewährleistet die Instabilität des in den technischen Spezifikationen angegebenen Ladestroms. Durch den Einsatz einer spannungsgesteuerten stabilen Stromquelle war es möglich, den Ladestrom auf sehr kleine Werte herunterzuregeln, eine nahezu einheitliche Skalierung des Stromreglers (R8) zu erreichen und die Grenzen seiner Regelung einfach umzuschalten.

APZ-System. ausgelöst nach Erreichen der maximal zulässigen Spannung an der Batterie oder Batterie, enthält einen Komparator am Operationsverstärker DA1, einen elektronischen Schalter am Transistor VT3 und eine Zenerdiode VD5. Stromstabilisator am Transistor VT1 und Widerstände R1 - R4. Die HL1-LED dient als Anzeige für den Ladevorgang und dessen Abschluss.

Wenn eine entladene Batterie an das Gerät angeschlossen ist, ist die Spannung an ihm und am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1 geringer als die beispielhafte Spannung am invertierenden Eingang, die durch den variablen Widerstand R3 eingestellt wird. Aus diesem Grund liegt die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers nahe an der Spannung des gemeinsamen Kabels, der Transistor VT3 ist offen, durch die Batterie fließt ein stabiler Strom, dessen Wert durch die Positionen des variablen Widerstands bestimmt wird R8 Schieber und Schalter SA2.

Während die Batterie aufgeladen wird, steigt die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1. Die Spannung an seinem Ausgang steigt ebenfalls an, sodass der Transistor VT2 den Stromstabilisierungsmodus verlässt, VT3 allmählich schließt und sein Kollektorstrom abnimmt. Der Prozess läuft bis dahin weiter. bis die Zenerdiode VD6 aufhört, die Spannung an den Widerständen R7, R8 zu stabilisieren. Wenn diese Spannung abnimmt, beginnt der Transistor VT4 zu schließen und der Ladestrom nimmt schnell ab. Sein Endwert wird durch die Summe des Selbstentladestroms der Batterie und des durch den Widerstand R11 fließenden Stroms bestimmt. Mit anderen Worten: Von diesem Moment an behält die geladene Batterie die durch den Widerstand R3 eingestellte Spannung bei und der zur Aufrechterhaltung dieser Spannung erforderliche Strom fließt durch die Batterie.

Die HL1-LED zeigt an, dass das Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist und zwei Phasen des Ladevorgangs. Wenn keine Batterie vorhanden ist, wird der Widerstand R11 auf eine Spannung eingestellt, die durch die Position des Schiebers des variablen Widerstands R3 bestimmt wird. Um diese Spannung aufrechtzuerhalten, ist nur sehr wenig Strom erforderlich, sodass HL1 nur sehr schwach leuchtet. Sobald der Akku angeschlossen wird, steigt die Helligkeit des Leuchtens auf das Maximum und nach Aktivierung des automatischen Schutzsystems am Ende des Ladevorgangs sinkt sie schlagartig auf den Durchschnitt zwischen den oben genannten Werten. Auf Wunsch können Sie sich auf zwei Glühstufen (schwach, stark) beschränken, wofür es genügt, den Widerstand R6 zu wählen.

Die Geräteteile sind auf einer Leiterplatte montiert, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 2. Es wird durch Durchschneiden von Folie hergestellt und ist für den Einbau von Dauerwiderständen MLT, Trimmer (Draht) PPZ-43 vorgesehen. Kondensatoren K52-1B (C1) und KM (C2). Der Transistor VT4 ist auf einem Kühlkörper mit einer effektiven Wärmeableitungsfläche von 100 cm2 installiert. Die variablen Widerstände R3 und R8 (PPZ-11 Gruppe A) sind an der Frontplatte des Geräts befestigt und mit Skalen mit entsprechenden Markierungen ausgestattet.

(klicken um zu vergrößern)

Die Schalter SA1 und SA2 können beliebiger Bauart sein; es ist jedoch wünschenswert, dass die als SA2 verwendeten Kontakte für einen Schaltstrom von mindestens 200 mA ausgelegt sind.

Der Netztransformator T1 muss bei einem Laststrom von 250 mA eine Wechselspannung von 20 V an der Sekundärwicklung bereitstellen.

Feldeffekttransistoren KP303V können durch KP303G - KP303I, bipolar KT361V - durch Transistoren der KT361-Serie ersetzt werden. KT3107, KT502 mit beliebigem Buchstabenindex (außer A) und KT814B – auf KT814V, KT814G, KT816V, KT816G. Die Zenerdiode D813 (VD5) muss mit einer Stabilisierungsspannung von mindestens 12,5 V ausgewählt werden. Stattdessen ist die Verwendung von D814D oder zwei beliebigen in Reihe geschalteten Zenerdioden mit geringer Leistung und einer gesamten Stabilisierungsspannung von 12,5 ... 13,5 V zulässig Es ist möglich, PPZ-11 (R3, R8) durch variable Widerstände beliebiger Art der Gruppe A und PPZ-43 (R10) durch einen abgestimmten Widerstand beliebiger Art mit einer Verlustleistung von mindestens 3 W zu ersetzen.

Die Einrichtung des Geräts beginnt mit der Auswahl der Helligkeit der HL1-LED. Dazu die Schalter SA1 und SA2 in die Stellungen „13 V“ und „40 mA“ schalten. und der Schieber des variablen Widerstands R8 in der Mitte ist, schließen Sie einen Widerstand mit einem Widerstand von 50...100 Ohm an die Buchsen XS1 und XS2 an und suchen Sie diese Position für den Schieber des Widerstands R3. bei dem sich die Helligkeit des HL1-Glühens ändert. Die Erhöhung des Helligkeitsunterschieds des Glühens wird durch Auswahl des Widerstands R6 erreicht.

Anschließend werden die Grenzen der Regelintervalle für Ladestrom und Spannung der automatischen Schutzzone festgelegt. Durch Anschluss eines Milliamperemeters mit einer Messgrenze von 200...300 mA an den Ausgang des Geräts. Bewegen Sie den Schieberegler des Widerstands R8 in die untere Position (gemäß Diagramm) und schalten Sie SA2 in die Position „200 mA“. Durch Ändern des Widerstandswerts des Abstimmwiderstands R10 wird die Gerätenadel auf 200 mA ausgelenkt. Bewegen Sie dann den Schieberegler R8 in die obere Position und wählen Sie den Widerstand R7 aus, um einen Messwert von 36...38 mA zu erreichen. Zum Schluss schalten Sie SA2 auf die Position „40 mA“. Bringen Sie den Schieberegler des variablen Widerstands R8 wieder in die untere Position und wählen Sie R9, um den Ausgangsstrom auf 43 bis 45 mA einzustellen.

Um die Grenzen des APZ-Spannungsregelintervalls anzupassen, wird der Schalter SA1 auf die Position „13 V“ gestellt und ein DC-Voltmeter mit einer Messgrenze von 15...20 V an den Ausgang des Geräts angeschlossen. Durch Auswahl von Widerständen R1 und R4 werden an den äußersten Positionen des Widerstands R3 Werte von 4,5 und 13 V erreicht. Bewegen Sie anschließend SA1 in die Position „4,5 V“ und stellen Sie den Instrumentenpfeil in den gleichen Positionen wie der Schieberegler R3 auf die Markierungen 1,45 und 4,5 V, indem Sie den Widerstand R2 auswählen.

Während des Betriebs wird die APZ-Spannung auf 1,4...1,45 V pro geladener Batterie eingestellt.

Wenn das Gerät nicht zur Stromversorgung von Funkgeräten verwendet werden soll, kann die Anzeige des Ladeendes durch das Erlöschen der LED durch Blinken ersetzt werden. Dazu reicht es aus, eine Hysterese in den Komparator einzuführen – fügen Sie die Widerstände R12 hinzu. Schließen Sie R13 an das Gerät an (Abb. 3) und entfernen Sie den Widerstand R6.

Wenn nach einer solchen Änderung der eingestellte Wert der APZ-Spannung erreicht ist, erlischt die HL1-LED und der Ladestrom durch die Batterie wird vollständig gestoppt. Dadurch beginnt die Spannung darüber abzufallen, sodass der Stromstabilisator wieder einschaltet und die HL1-LED aufleuchtet. Mit anderen Worten: Wenn die eingestellte Spannung erreicht ist, beginnt HL1 zu blinken, was manchmal visueller ist als eine bestimmte durchschnittliche Helligkeit. Die Art des Batterieladevorgangs bleibt in beiden Fällen unverändert.

Netzteile

N. HERTZEN, Berezniki, Region Perm.
Radio, 2000, Nr. 7

Bei der Entwicklung bestand die Aufgabe darin, ein Gerät mit folgenden Eigenschaften zu konstruieren:

Große Änderungsintervalle des Ladestroms und der Ladespannung stoppen den Ladevorgang automatisch (APC). Bereitstellung des Ladens sowohl einzelner Batterien, die zur Stromversorgung kleiner Geräte verwendet werden, als auch von daraus zusammengesetzten Batterien mit einer minimalen Anzahl mechanischer Schalter;
- Nahezu einheitliche Skalen der Regler, sodass Sie den Ladestrom und die Spannung der APP ohne Messgeräte mit akzeptabler Genauigkeit einstellen können;
- hohe Stabilität des Ladestroms bei Änderung des Lastwiderstands;
- relative Einfachheit und gute Wiederholbarkeit.

Beschrieben Ladegerät erfüllt diese Anforderungen voll und ganz. Es ist zum Laden von D-0,03-Batterien vorgesehen. D-0,06. D-0,125. D-0,26. D-0,55. TsNK-0,45. NKGC-1.8. ihre importierten Analoga und daraus hergestellten Batterien. Bis zur eingestellten Einschaltschwelle des APP-Systems wird die Batterie unabhängig von der Art und Anzahl der Elemente mit einem stabilisierten Strom geladen und die Spannung an ihr steigt beim Laden allmählich an. Nach dem Auslösen des Systems bleibt die zuvor eingestellte konstante Spannung an der Batterie stabil erhalten und der Ladestrom sinkt. Mit anderen Worten: Der Akku lädt oder entlädt sich nicht und kann über einen längeren Zeitraum mit dem Gerät verbunden bleiben.

Das Gerät kann als Stromversorgung für Kleingeräte mit einstellbarer Spannung von 1,5 bis 13 V und Schutz vor Überlastung und Kurzschluss in der Last eingesetzt werden.

Die wichtigsten technischen Merkmale des Geräts sind wie folgt:

Ladestrom bei der Grenze „40 mA“ – 0...40, bei der Grenze „200 mA“ – 40…200 mA;
- Instabilität des Ladestroms, wenn sich der Lastwiderstand von 0 auf 40 Ohm ändert - 2,5 %;
- Die Grenzwerte für die Regelung der APP-Ansprechspannung liegen bei 1,45...13 V.

Ladeschaltung

Als Ladestromstabilisator dient eine Stromquelle am Transistor \L"4. Abhängig von der Stellung des Schalters SA2 wird der Laststrom In durch die Verhältnisse bestimmt: I N = (U B - U BE)/R10 und I H = (U B – U BE )/(R9 + R10), wobei U B die Spannung an der Basis des Transistors VT4 relativ zum positiven Bus ist, V; U BE der Spannungsabfall an seinem Emitterübergang, V; R9, R10 sind Widerstände der entsprechenden Widerstände, Ohm.

Die Geräteteile sind auf einer Leiterplatte montiert, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 2. Es wird durch Durchschneiden von Folie hergestellt und ist für den Einbau von Dauerwiderständen MLT, Trimmer (Draht) PPZ-43 vorgesehen. Kondensatoren K52-1B (C1) und KM (C2). Der Transistor VT4 ist auf einem Kühlkörper mit einer effektiven Wärmeableitungsfläche von 100 cm 2 installiert. Die variablen Widerstände R3 und R8 (PPZ-11 Gruppe A) sind an der Frontplatte des Geräts befestigt und mit Skalen mit entsprechenden Markierungen ausgestattet.

Die Schalter SA1 und SA2 können beliebiger Bauart sein; es ist jedoch wünschenswert, dass die als SA2 verwendeten Kontakte für einen Schaltstrom von mindestens 200 mA ausgelegt sind.

Der Netztransformator T1 muss bei einem Laststrom von 250 mA eine Wechselspannung von 20 V an der Sekundärwicklung bereitstellen.

Feldeffekttransistoren KPZZV können durch KPZZG - KPZOZI, bipolar KT361V - durch Transistoren der KT361-Serie ersetzt werden. KT3107, KT502 mit beliebigem Buchstabenindex (außer A) und KT814B – bis KT814B. KT814G. KT816V. KT816G. Die Zenerdiode D813 (VD5) muss mit einer Stabilisierungsspannung von mindestens 12,5 V ausgewählt werden. Stattdessen ist die Verwendung von D814D oder zwei beliebigen in Reihe geschalteten Zenerdioden mit geringer Leistung und einer gesamten Stabilisierungsspannung von 12,5 ... 13,5 V zulässig Es ist möglich, PPZ-11 (R3, R8) durch variable Widerstände beliebiger Art der Gruppe A und PPZ-43 (R10) durch einen abgestimmten Widerstand beliebiger Art mit einer Verlustleistung von mindestens 3 W zu ersetzen.

Während des Betriebs wird die APZ-Spannung auf 1,4...1,45 V pro geladener Batterie eingestellt.

Wenn das Gerät nicht zur Stromversorgung von Funkgeräten verwendet werden soll, kann die Anzeige des Ladeendes durch das Erlöschen der LED durch ihr Blinken ersetzt werden, wofür es ausreicht, eine Hysterese in den Komparator einzuführen – ergänzen Sie das Gerät mit Widerstände R12, R13 (Abb. 3). und Widerstand R6 entfernen. Wenn nach einer solchen Änderung der eingestellte Wert der APZ-Spannung erreicht ist, erlischt die HL1-LED und der Ladestrom durch die Batterie wird vollständig gestoppt. Dadurch beginnt die Spannung darüber abzufallen, sodass der Stromstabilisator wieder einschaltet und die HL1-LED aufleuchtet. Mit anderen Worten: Wenn die eingestellte Spannung erreicht ist, beginnt HL1 zu blinken, was manchmal visueller ist als eine bestimmte durchschnittliche Helligkeit. Die Art des Batterieladevorgangs bleibt in beiden Fällen unverändert.

Jeder Autobesitzer braucht ein Batterieladegerät, aber es kostet viel und regelmäßige vorbeugende Fahrten zu einem Autoservice sind keine Option. Der Batterieservice an einer Tankstelle kostet Zeit und Geld. Außerdem müssen Sie bei entladener Batterie noch zur Tankstelle fahren. Jeder, der mit einem Lötkolben umzugehen weiß, kann mit eigenen Händen ein funktionierendes Ladegerät für eine Autobatterie zusammenbauen.

Eine kleine Theorie über Batterien

Jede Batterie ist ein Speicher für elektrische Energie. Wenn Spannung angelegt wird, wird Energie aufgrund chemischer Veränderungen im Inneren der Batterie gespeichert. Beim Anschließen eines Verbrauchers erfolgt der umgekehrte Vorgang: Durch eine umgekehrte chemische Veränderung entsteht Spannung an den Anschlüssen des Geräts und Strom fließt durch die Last. Um also Spannung aus der Batterie zu bekommen, muss man sie zunächst „ablegen“, also die Batterie aufladen.

Fast jedes Auto verfügt über einen eigenen Generator, der bei laufendem Motor die Bordgeräte mit Strom versorgt, die Batterie auflädt und die für den Motorstart aufgewendete Energie wieder auffüllt. In einigen Fällen (häufiges oder schwieriges Starten des Motors, kurze Fahrten usw.) hat die Batterie jedoch keine Zeit, die Energie wiederherzustellen, und die Batterie wird allmählich entladen. Aus dieser Situation gibt es nur einen Ausweg: das Aufladen mit einem externen Ladegerät.

So erfahren Sie den Batteriestatus

Um zu entscheiden, ob ein Aufladen erforderlich ist, müssen Sie den Zustand der Batterie ermitteln. Die einfachste Option „dreht/dreht nicht“ ist gleichzeitig erfolglos. Wenn sich die Batterie zum Beispiel morgens in der Garage „nicht dreht“, dann kommt man überhaupt nicht weiter. Der Zustand „dreht sich nicht“ ist kritisch und kann schwerwiegende Folgen für die Batterie haben.

Die optimale und zuverlässige Methode, den Zustand einer Batterie zu überprüfen, besteht darin, die Spannung an ihr mit einem herkömmlichen Tester zu messen. Bei einer Lufttemperatur von etwa 20 Grad Abhängigkeit des Ladegrades von der Spannung an den Anschlüssen der von der Last getrennten Batterie (!) ist wie folgt:

12,6…12,7 V – voll aufgeladen;
12,3…12,4 V – 75 %;
12,0…12,1 V – 50 %;
11,8…11,9 V – 25 %;
11,6…11,7 V – entladen;
unter 11,6 V - Tiefentladung.

Dabei ist zu beachten, dass die Spannung von 10,6 Volt kritisch ist. Bei Unterschreitung fällt die „Autobatterie“ (insbesondere eine wartungsfreie) aus.

Richtiges Laden

Es gibt zwei Methoden zum Laden einer Autobatterie: konstante Spannung und konstanter Strom. Jeder hat sein eigenes Merkmale und Nachteile:

Selbstgebaute Batterieladegeräte

Der Zusammenbau eines Ladegeräts für eine Autobatterie mit eigenen Händen ist realistisch und nicht besonders schwierig. Dazu müssen Sie über Grundkenntnisse der Elektrotechnik verfügen und einen Lötkolben in den Händen halten können.

Einfaches 6- und 12-V-Gerät

Dieses Schema ist das einfachste und kostengünstigste. Mit diesem Ladegerät können Sie jede Blei-Säure-Batterie mit einer Betriebsspannung von 12 oder 6 V und einer elektrischen Kapazität von 10 bis 120 A/h effizient laden.

Das Gerät besteht aus einem Abwärtstransformator T1 und einem leistungsstarken Gleichrichter, der aus den Dioden VD2-VD5 aufgebaut ist. Der Ladestrom wird durch die Schalter S2-S5 eingestellt, mit deren Hilfe die Löschkondensatoren C1-C4 an den Stromkreis der Primärwicklung des Transformators angeschlossen werden. Dank des mehrfachen „Gewichts“ jedes Schalters können Sie mit verschiedenen Kombinationen den Ladestrom schrittweise im Bereich von 1–15 A in 1-A-Schritten einstellen. Dies reicht aus, um den optimalen Ladestrom auszuwählen.

Wenn beispielsweise ein Strom von 5 A benötigt wird, müssen Sie die Kippschalter S4 und S2 einschalten. Bei geschlossenen S5, S3 und S2 ergeben sich insgesamt 11 A. Um die Spannung an der Batterie zu überwachen, verwenden Sie ein Voltmeter PU1, der Ladestrom wird mit einem Amperemeter PA1 überwacht.

Das Design kann jeden Leistungstransformator mit einer Leistung von etwa 300 W verwenden, auch selbstgebaute. Sie soll an der Sekundärwicklung eine Spannung von 22–24 V bei einem Strom von bis zu 10–15 A erzeugen. Anstelle von VD2-VD5 alle Gleichrichterdioden, die einem Durchlassstrom von mindestens 10 A und einer Sperrspannung standhalten geeignet sind mindestens 40 V. Geeignet sind D214 oder D242. Sie sollten durch Isolierdichtungen an einem Heizkörper mit einer Ableitungsfläche von mindestens 300 cm2 installiert werden.

Die Kondensatoren C2-C5 müssen aus unpolarem Papier mit einer Betriebsspannung von mindestens 300 V bestehen. Geeignet sind beispielsweise MBChG, KBG-MN, MBGO, MBGP, MBM, MBGCh. Ähnliche würfelförmige Kondensatoren wurden häufig als Phasenschieberkondensatoren für Elektromotoren in Haushaltsgeräten verwendet. Als PU1 wurde ein DC-Voltmeter vom Typ M5−2 mit einer Messgrenze von 30 V verwendet. PA1 ist ein Amperemeter des gleichen Typs mit einer Messgrenze von 30 A.

Die Schaltung ist einfach. Wenn Sie sie aus wartungsfähigen Teilen zusammenbauen, ist keine Anpassung erforderlich. Dieses Gerät eignet sich auch zum Laden von Sechs-Volt-Batterien, allerdings ist das „Gewicht“ der einzelnen Schalter S2-S5 unterschiedlich. Daher müssen Sie die Ladeströme mit einem Amperemeter steuern.

Mit stufenlos einstellbarer Stromstärke

Mit diesem Schema ist es schwieriger, ein Ladegerät für eine Autobatterie mit eigenen Händen zusammenzubauen, aber es ist wiederholbar und enthält auch keine knappen Teile. Mit seiner Hilfe ist es möglich, 12-Volt-Batterien mit einer Kapazität von bis zu 120 A/h zu laden, der Ladestrom wird stufenlos reguliert.

Das Laden der Batterie erfolgt mit gepulstem Strom, als Regelelement dient ein Thyristor. Neben dem Drehknopf zur stufenlosen Einstellung des Stroms verfügt dieses Design auch über einen Modusschalter, beim Einschalten verdoppelt sich der Ladestrom.

Der Lademodus wird optisch über die Messuhr RA1 kontrolliert. Der Widerstand R1 ist hausgemacht und besteht aus Nichrom- oder Kupferdraht mit einem Durchmesser von mindestens 0,8 mm. Es dient als Strombegrenzer. Lampe EL1 ist eine Anzeigelampe. Stattdessen reicht jede kleine Anzeigelampe mit einer Spannung von 24–36 V.

Ein Abwärtstransformator kann fertig verwendet werden mit einer Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung von 18–24 V bei einem Strom von bis zu 15 A. Wenn Sie kein passendes Gerät zur Hand haben, können Sie es selbst herstellen von jedem Netztransformator mit einer Leistung von 250–300 W. Wickeln Sie dazu alle Wicklungen des Transformators mit Ausnahme der Netzwicklung und eine Sekundärwicklung mit einem beliebigen isolierten Draht mit einem Querschnitt von 6 mm. Quadrat. Die Windungszahl der Wicklung beträgt 42.

Der Thyristor VD2 kann ein beliebiger Thyristor der Serie KU202 mit den Buchstaben V-N sein. Es wird auf einem Heizkörper mit einer Ausbreitungsfläche von mindestens 200 cm² installiert. Die Strominstallation des Gerätes erfolgt mit Drähten minimaler Länge und einem Querschnitt von mindestens 4 mm. Quadrat. Anstelle von VD1 funktioniert jede Gleichrichterdiode mit einer Sperrspannung von mindestens 20 V und einer Stromstärke von mindestens 200 mA.

Beim Einrichten des Geräts kommt es auf die Kalibrierung des RA1-Amperemeters an. Dies kann durch den Anschluss mehrerer 12-Volt-Lampen mit einer Gesamtleistung von bis zu 250 W anstelle einer Batterie und die Überwachung des Stroms mit einem nachweislich funktionierenden Referenzamperemeter erfolgen.

Von einem Computer-Netzteil

Um dieses einfache Ladegerät mit eigenen Händen zusammenzubauen, benötigen Sie ein normales Netzteil von einem alten ATX-Computer und Kenntnisse in der Funktechnik. Aber die Eigenschaften des Geräts werden anständig sein. Mit seiner Hilfe werden Batterien mit einem Strom von bis zu 10 A geladen und dabei Strom und Ladespannung angepasst. Die einzige Bedingung ist, dass die Stromversorgung auf dem TL494-Controller wünschenswert ist.

Zum Gestalten DIY-Autoaufladung über ein Computer-Netzteil Sie müssen die in der Abbildung gezeigte Schaltung zusammenbauen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Abschluss des Vorgangs wird so aussehen:

Schneiden Sie alle Strombuskabel ab, mit Ausnahme der gelben und schwarzen.
Verbinden Sie die gelben und separaten schwarzen Drähte miteinander – dies sind jeweils die „+“- und „-“-Ladegeräte (siehe Abbildung).
Schneiden Sie alle Leiterbahnen ab, die zu den Pins 1, 14, 15 und 16 des TL494-Controllers führen.
Installieren Sie am Netzteilgehäuse variable Widerstände mit einem Nennwert von 10 und 4,4 kOhm – das sind die Regler zur Regulierung der Spannung bzw. des Ladestroms.
Bauen Sie den in der Abbildung oben gezeigten Stromkreis bei einer hängenden Installation zusammen.

Wenn die Installation korrekt durchgeführt wurde, ist die Änderung abgeschlossen. Es bleibt nur noch, das neue Ladegerät mit einem Voltmeter, einem Amperemeter und Kabeln mit Krokodilklemmen zum Anschluss an die Batterie auszustatten.

Bei der Konstruktion können beliebige variable und feste Widerstände verwendet werden, mit Ausnahme des Stromwiderstands (der untere im Stromkreis mit einem Nennwert von 0,1 Ohm). Seine Verlustleistung beträgt mindestens 10 W. Sie können einen solchen Widerstand selbst aus einem Nichrom- oder Kupferdraht der entsprechenden Länge herstellen, aber Sie können tatsächlich einen fertigen Widerstand finden, zum Beispiel einen 10-A-Shunt von einem chinesischen Digitaltester oder einen C5-16MV-Widerstand. Eine weitere Option sind zwei parallel geschaltete 5WR2J-Widerstände. Solche Widerstände finden sich in Schaltnetzteilen für PCs oder Fernseher.

Was Sie beim Laden einer Batterie wissen müssen

Beim Laden einer Autobatterie müssen einige Regeln beachtet werden. Das wird dir helfen Verlängern Sie die Akkulaufzeit und erhalten Sie Ihre Gesundheit:

Die Frage, ein einfaches Batterieladegerät mit eigenen Händen zu bauen, ist geklärt. Alles ist ganz einfach, Sie müssen sich nur mit den notwendigen Werkzeugen eindecken und können sicher mit der Arbeit beginnen.