Провід та кабелі

Схеми найпростіших універсальних зарядних пристроїв. Універсальний зарядний пристрій для малогабаритних акумуляторів

Пристрій забезпечує стабільний струм заряду, автоматично відключається при досягненні заданої напруги на акумуляторі. Схема працює так:

Протягом кількох секунд на акумулятор подається зарядний струм, потім він автоматично відключається приблизно на 1 сек і проводиться замір ЕРС на акумуляторі.

Як правило, ЕРС повністю зарядженого нікель - кадмієвого акумулятора становить 1,35. V - якщо на акумуляторі досягнуто цієї величини, перемикається компаратор і спрацьовує RS тригер, що відключає зарядний струм і включає світлодіод. Акумулятор заряджений".

Зарядний пристрій дозволяє заряджати акумуляторні батареї з максимальною напругою до 18 V . Струм заряджання регулюється змінним резистором в межах 10 - 200 мА, а необхідне значення ЕРС акумуляторної батареї, при якій припиняється зарядка також встановлюється змінним резистором.

Під час протікання зарядного струму періодично блимає світлодіод "Заряд".

Вихідний транзистор необхідно встановити на невеликий радіатор, площа якого залежить від величини необхідного струму заряду та напруги акумулятора.

На вісь змінних резисторів бажано насадити ручки з покажчиками, і за допомогою мультиметра провести калібрування з нанесенням рисок на передній панелі пристрою.

Простий автоматичний зарядний пристрій.

Пристрій для заряджання акумуляторів мобільних телефонів.

На малюнку представлена схема пристрою для заряду стільникових телефонів на нікель-металогідридних (Ni-MH) та літієвих (Li-ion) акумуляторах номінальною напругою 3,6-3,8V з індикацією стану та автоматичним регулюванням вихідного струму.

Для зміни значень вихідного струму та напруги необхідно змінити номінали елементів VD4, R5, R6.

Початковий струм зарядного пристрою 100 мА, це значення визначається вихідною напругою вторинної обмотки трансформатора Тр1 та величиною опору резистора R2. Обидва ці параметри можна коригувати, підбираючи понижуючий трансформатор або опір резистора, що обмежує.
Напруга мережі 220V знижується трансформатором Т1 до 10V на вторинній обмотці, потім випрямляється діодним мостом VD1 і згладжується конденсатором С1. Випрямлена напруга через струмообмежуючий резистор R2 та підсилювач струму на транзисторах VT2, VT3 надходить через роз'єм XI на акумулятор стільникового телефону і заряджає його мінімальним струмом. При цьому світлодіод HL1 свідчить про наявність зарядного струму в ланцюгу. Якщо цей світлодіод не світиться, це означає, що акумулятор заряджений повністю, або в ланцюзі зарядки немає контакту з навантаженням (акумулятором).
Світіння другого індикаторного світлодіода HL2 на самому початку процесу зарядки не помітно, тому що напруги на виході зарядного пристрою недостатньо для відкриття транзисторного ключа VT1. У цей самий час складовий транзистор VT2, VT3 перебуває у режимі насичення, і зарядний струм є у ланцюгу (протікає через акумулятор).
Коли напруга на контактах акумулятора досягне значення 3,8V, що говорить про повністю заряджений акумулятор, стабілітрон VD2 відкривається, транзистор VT1 також відкривається і світлодіод HL2 загоряється, а транзистори VT2, VT3 відповідно закриваються і зарядний струм в ланцюгу живлення до нуля.

Налагодження.
Налагодження зводиться до встановлення максимального зарядного струму та напруги на виході пристрою, при якому світиться світлодіод HL2.
Для цього знадобиться два однотипні акумулятори для мобільного телефону з номінальною напругою 3,6-3,8V. Один акумулятор повністю розряджений, а інший повністю заряджений штатним зарядним пристроєм.
Максимальний струм встановлюється досвідченим шляхом:
До виходу зарядного пристрою (точки А і Б, роз'єму XI) через послідовно включений міліамперметр постійного струму підключають свідомо розряджений стільниковий телефон який після тривалої експлуатації вимкнувся сам через розряджену акумуляторну батарею, і підбором опору резистора R2 виставляють струм 100 мА.
Для цієї мети зручно використовувати стрілочний міліамерметр із струмом повного відхилення 100 мА, застосовувати цифровий тестер небажано через інерцію зчитування та індикацію показань.
Після цього (попередньо відключивши зарядний пристрій від мережі змінного струму) емітер транзистора VT3 відпаюють від інших елементів схеми і замість "акумулятора, що сів", до точок А і Б на схемі підключають нормально заряджений акумулятор (для цього переставляють акумулятори в одному і тому ж телефоні). Тепер підбором опору резисторів R5 та R6 домагаються запалення світлодіода HL2.
Після цього емітер транзистора VT3 підключають до інших елементів схеми.

Про деталі
Трансформатор Тр1 будь-який, розрахований на живлення від мережі 220V 50 Гц та вторинною обмоткою, що видає напругу 10 – 12V.
Транзистори VT1, VT2 типу КТ315Б – КТ315Е, КТ3102А – КТ3102Б, КТ503А – КТ503В, КТ3117А або аналогічні за електричними характеристиками.
Транзистор VT3 – із серій КТ801, КТ815, КТ817, КТ819 з будь-яким буквеним індексом. Необхідності встановлення цього транзистора на тепловідведення немає.
Всі постійні резистори (крім R2) типу МЛТ-0,25, MF-25 або аналогічні, R2 потужністю 1 Вт.
Оксидний конденсатор С1 типу К50-24, К50-29 або аналогічний робочу напругу не нижче 25V.
Світлодіоди HL1, HL2 типу АЛ307БМ або інші (для індикації стану різними кольорами), розраховані струм 5-12 мА.
Діодний міст VD1 – будь-який із серії КЦ402, КЦ405, КЦ407.
Стабілітрон VD2 визначає напругу, при якій зарядний струм пристрою зменшиться майже до нуля. В даному варіанті необхідний стабілітрон з напругою стабілізації (відкриття) 4,5-4,8V. Вказаний на схемі стабілітрон можна замінити на КС447А або скласти з двох стабілітронів на меншу напругу, включивши їх послідовно. Крім того, поріг автоматичного відключення режиму заряджання пристрою можна коригувати зміною опору дільника напруги, що складається з резисторів R5 та R6.

Джерело:

Кашкаров А. П. «Електронні саморобки» - Спб.: БХВ-Петербург, 2007, стор.32.

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

Прості схеми зарядних пристроїв.

Зараз на ринку є безліч складних пристроїв, для заряджання акумуляторів струмами різної форми та амплітуди з системами контролю зарядного процесу, проте на практиці експерименти з різними схемами зарядних пристроїв підводять нас до простого висновку, що все набагато простіше.

Зарядний струм 10% від ємності АКБ підходить як для NiCd, так і для Li-Ion акумуляторів. І щоб повністю зарядити акумулятор, йому треба дати час заряджання близько 10 – 12 годин.

Наприклад, коли нам потрібно зарядити пальчиковий акумулятор на 2500 мА, потрібно вибрати струм 2500/10 = 250 мА і заряджати їм його протягом 12 годин.

Схеми кількох таких зарядних пристроїв показані нижче:

Пристрій, що не містить трансформатора, зображений на рис. 2, дозволяє заряджати як один акумулятор, так і батарею з декількох акумуляторних елементів, зарядний струм при цьому змінюється незначно.

Як діоди D1 - D7 використовуються діоди КД105 або аналогічні. Світлодіод D8 – АЛ307 або подібний, бажаного кольору свічення. Діоди D1 – D4 можуть бути замінені на діодне складання. Резистором R3 підбирають необхідну яскравість свічення світлодіода. Місткість конденсатора С1, що задає необхідний зарядний струм, розраховується за формулою:

C1 = 3128/А,
А = V - R2,
V = (220 - Uедс) / J: Де: C1 в мкФ; Uедс - напруга на акумуляторній батареї V ; J - необхідний зарядний струм А.

Наприклад, розрахуємо ємність конденсатора для заряджання батареї з 8 акумуляторів ємністю 700mAh.

Зарядний струм (J) становитиме 0.1 ємності акумулятора - 0.07А, Uедс 1.2 х 8 =9.6 V.

Отже, V = (220 – 9.6) / 0.07 = 3005.7, далі А = 3005.7 – 200 = 2805.7.

Місткість конденсатора складе С1 = 3128/2805.7 = 1.115 мкФ, найближчий номінал - 1мкФ.

Робоча напруга конденсатора повинна бути не менше 400 V . Розсіювана потужність резистора R2 визначається величиною зарядного струму. Для зарядного струму 0.07А вона буде 0.98 Вт (P = JxJxR). Вибираємо резистор із розсіюваною потужністю 2 Вт.

Зарядний пристрій не боїться коротких замикань. Після складання зарядного пристрою можна перевірити зарядний струм, підключивши замість акумуляторної батареї амперметр.

Якщо акумуляторна батарея підключена з порушенням полярності, ще до включення зарядного пристрою в електричну мережу світлодіод D8 буде світитися.

Після підключення пристрою до електричної мережі світлодіод сигналізує про проходження зарядного струму через акумулятор.

Показане на рис. 3 пристрій дозволяє заряджати одночасно чотири акумулятори Д-0,26 струмом 26 мА протягом 12...14 годин.

Рис.3

Надмірна напруга мережі 220V гаситься за рахунок реактивного опору конденсаторів (Хс).

Використовуючи цю електричну схему і знаючи рекомендований для конкретного типу акумуляторів струм заряду (I з), за формулами можна визначити ємність конденсаторів С1, С2 (сумарно С=С1+С2) і вибрати тип стабілітрона VD2 так, щоб напруга його стабілізації перевищувала напругу заряджених акумуляторів приблизно на 0,7V.

Тип стабілітрону залежить тільки від кількості акумуляторів, що одночасно заряджаються, так, наприклад, для заряду трьох елементів Д-0,26 або НКГЦ-0,45 необхідно застосовувати стабілітрон VD2 типу КС456А. Приклад розрахунку наведено для акумуляторів Д-0,26 із зарядним струмом 26мА.

У зарядному пристрої застосовуються резистори типу МЛТ або С2-23, конденсатори С1 та С2 типу К73-17В на робочу напругу 400V. Резистор R1 може мати номінал 330...620 кОм, він забезпечує розряд конденсаторів після вимкнення пристрою.

Світлодіод HL1 можна використовувати будь-який, підібравши резистор R3 так, щоб він світився досить яскраво. Діодна матриця VD1 замінюється чотирма діодами КД102А.

Індикація наявності напруги в ланцюгу заряду здійснюється світлодіодом HL1, діод VD3 дозволяє запобігти розряду акумулятора через ланцюги зарядного пристрою при відключенні його від мережі 220V.

При заряді акумуляторів НКГЦ-0,45 струмом 45мА резистор R3 необхідно зменшити до величини, коли світлодіод світиться повною яскравістю.

Схема зарядного пристрою (рис. 4) призначена для заряджання акумуляторів типу НКГЦ-0,45 (НКГЦ-0,5). Заряд проводиться струмом 40...45 мА протягом однієї напівхвилі напруги, протягом другої напівхвилі, діод закритий і на елемент G1 зарядний струм не надходить.

Мал. 4

Для індикації наявності напруги мережі використовується мініатюрна лампа HL1 типу СМН6.3-20 або аналогічна.

При правильному збиранні пристроїв налаштування не потрібне. Ємність конденсатора вважаємо за формулою: С1 (в мкФ) = 14.8 струм зарядки (в А)

Якщо потрібний струм 2А, то 14.8*2=29.6 мкФ. Беремо конденсатор ємністю 30мкФ та отримуємо струм заряду 2 Ампера. Резистор для розряду конденсатора.

Схема зарядного пристрою, наведена на наступному малюнку, є найпростішим стабілізатором струму. Зарядний струм регулюється за допомогою змінного резистора від 10 до 500 мА.

У пристрої можна застосувати будь-які діоди, здатні витримати зарядний струм.

Напруга живлення повинна бути на 30% більше максимальної напруги батареї, що заряджається.

Оскільки всі наведені схеми НЕ виключають можливість отримання акумулятором надлишкового заряду, при використанні таких пристроїв необхідно контролювати час заряду, який не повинен перевищувати 12 годин.

Пристрій для заряджання малогабаритних акумуляторів

На живленні малогабаритної апаратури від гальванічних елементів та батарей за сьогоднішніх цін можна буквально розоритися. Вигідніше, витратившись один раз, перейти на використання акумуляторів. Для того щоб вони служили довго, їх необхідно правильно експлуатувати: не розряджати нижче за допустиму напругу, заряджати стабільним струмом, вчасно припиняти зарядку. Але якщо за виконанням першої з цих умов доводиться стежити самому користувачеві, виконання двох інших бажано покласти на зарядний пристрій. Саме такий пристрій описується у статті.

При розробці ставилося завдання сконструювати пристрій, що має такі характеристики:

широкими інтервалами зміни зарядного струму та напруги автоматичного припинення зарядки (АПЗ). що забезпечують зарядку як окремих акумуляторів, що застосовуються для живлення малогабаритної апаратури, так і складених батарей при мінімальному числі механічних перемикачів;
близькими до рівномірних шкал регуляторів, що дозволяють з прийнятною точністю встановлювати зарядний струм і напругу АПЗ без будь-яких вимірювальних приладів;
високою стабільністю зарядного струму за зміни опору навантаження;
відносною простотою та гарною повторюваністю.

Цей пристрій повністю відповідає цим вимогам. Воно призначене для заряджання акумуляторів Д-0,03, Д-0,06. Д-0,125, Д-0,26, Д-0,55. ЦНК-0,45, НКГЦ-1,8, їх імпортних аналогів та батарей, складених із них. До виставленого порога включення системи АПЗ акумулятор заряджається стабілізованим струмом, що не залежить від типу та числа елементів, при цьому напруга на ньому в міру заряджання поступово зростає. Після спрацювання системи на акумуляторі стабільно підтримується виставлена раніше постійна напруга, а зарядний струм зменшується. Іншими словами, перезаряджання та розряджання акумулятора не відбувається, і він може залишатися підключеним до пристрою тривалий час.

Пристрій можна використовувати як блок живлення малогабаритної апаратури з регульованою напругою від 1,5 до 13 В та захистом від перевантаження та короткого замикання в навантаженні.

Основні технічні характеристики пристрою такі:

зарядний струм на межі "40 мА" - 0...40, на межі "200 мА" - 40...200 мА;
нестабільність зарядного струму при зміні опору навантаження від 0 до 40 Ом – 2.5 %;
межі регулювання напруги спрацьовування АПЗ - 1,45...13 Ст.

Принципова схема пристрою зображено на рис. 1.

Як стабілізатор зарядного струму застосовано джерело струму на транзисторі \Л"4. Залежно від положення перемикача SA2 струм у навантаженні Iн визначається співвідношеннями: ІН = (UБ - UБЕ)/R10 та IН = (UБ - UБЕ)/(R9 + R10 ), де UБ - напруга на базі транзистора VT4 щодо плюсової шини, В; UБЕ - падіння напруги на його емітерному переході, В;

З цих виразів випливає, що. змінюючи напругу з урахуванням транзистора VT4 змінним резистором R8. можна регулювати струм навантаження у межах. Напруга на цьому резистори підтримується незмінним стабілітроном VD6, струм через який, у свою чергу, стабілізований польовим транзистором VT2. Все це забезпечує нестабільність зарядного струму, зазначену в технічних характеристиках. Застосування джерела стабільного струму, керованого напругою, дозволило змінювати зарядний струм до дуже малих значень, мати близьку до рівномірної шкали регулятора струму (R8) і досить просто перемикати межі його регулювання.

Система АПЗ. спрацьовує після досягнення гранично допустимої напруги на акумуляторі або батареї, включає компаратор на ОУ DA1, електронний ключ на транзисторі VT3, стабілітрон VD5. стабілізатор струму на транзисторі VT1 та резисторах R1 - R4. Індикатором зарядки та її закінчення служить світлодіод HL1.

При підключенні до пристрою розрядженого акумулятора напруга на ньому та неінвертуючому вході ОУ DA1 менше зразкового на інвертуючому, яке встановлено змінним резистором R3. Тому напруга на виході ОУ близько до напруги загального дроту, транзистор VT3 відкритий, через акумулятор тече стабільний струм, значення якого визначається положеннями двигуна змінного резистора R8 і перемикача SA2.

У міру заряджання акумулятора напруга на вході, що інвертує, ОУ DA1 зростає. Підвищується напруга і його виході, тому транзистор VT2 виходить з режиму стабілізації струму, VT3 поступово закривається і його колекторний струм зменшується. Процес триває до того часу. поки стабілітрон VD6 не перестає стабілізувати напругу на резисторах R7, R8. Зі зниженням цієї напруги транзистор VT4 починає закриватися і зарядний струм швидко зменшується. Його кінцеве значення визначається сумою струму саморозрядження акумулятора та струму, що тече через резистор R11. Іншими словами, з цього моменту на зарядженому акумуляторі підтримується напруга, встановлена резистором R3, а через акумулятор тече струм, необхідний підтримки цієї напруги.

Світлодіод HL1 індикує включення пристрою в мережу та дві фази процесу заряджання. За відсутності акумулятора на резистори R11 встановлюється напруга, що визначається положенням двигуна змінного резистора R3. Для підтримки цієї напруги потрібно дуже незначний струм, тому HL1 світиться дуже слабко. У момент підключення акумулятора яскравість його світіння зростає до максимальної, а після спрацьовування системи АПЗ після заряджання - стрибкоподібно зменшується до середньої між названими вище. За бажання можна обмежитися двома рівнями свічення (слабке, сильне), для чого достатньо підібрати резистор R6.

Деталі пристрою змонтовані на друкованій платі, креслення якої показано на рис. 2. Вона виконана методом прорізування фольги та розрахована на встановлення постійних резисторів МЛТ, підстроювального (дротяного) ППЗ-43. конденсаторів К52-1Б (С1) та KM (С2). Транзистор VT4 встановлений на тепловідвід з ефективною площею теплового розсіювання 100 см2. Змінні резистори R3 та R8 (ППЗ-11 групи А) закріплені на передній панелі пристрою та забезпечені шкалами з відповідними відмітками.

(натисніть для збільшення)

Перемикачі SA1 і SA2 - будь-якого типу, бажано, однак, щоб контакти використовуваного як SA2 були розраховані на комутацію струму не менше 200 мА.

Мережевий трансформатор Т1 повинен забезпечувати на вторинній обмотці змінну напругу 20 при струмі навантаження 250 мА.

Польові транзистори КП303В можна замінити на КП303Г – КП303І, біполярні КТ361В – на транзистори серій КТ361. КТ3107, КТ502 з будь-яким буквеним індексом (крім А), а КТ814Б – на КТ814В, КТ814Г, КТ816В, КТ816Г. Стабілітрон Д813 (VD5) необхідно підібрати з напругою стабілізації не менше 12,5 В. Замість нього допустимо використовувати Д814Д або будь-які два з'єднані послідовно малопотужні стабілітрони з сумарною напругою стабілізації 12,5... 13,5 В. Можлива заміна ППЗ-11 ( R3, R8) змінними резисторами будь-якого типу групи А, а ППЗ-43 (R10) - підстроєним резистором будь-якого типу з потужністю розсіювання не менше ніж 3 Вт.

Налагодження пристрою починають з вибору яскравості світіння світлодіода HL1. Для цього переводять перемикачі SA1 та SA2 відповідно до положень "13 В" і "40 мА". а двигун змінного резистора R8 - в середнє, підключають до гнізда XS1 і XS2 резистор опором 50 ... 100 Ом і знаходять таке положення двигуна резистора R3. у якому змінюється яскравість свічення HL1. Збільшення відмінності в яскравості світіння досягають підбором резистора R6.

Потім встановлюють межі інтервалів регулювання зарядного струму та напруги АПЗ. Підключивши до виходу пристрою міліамперметр із межею вимірювання 200...300 мА. переводять двигун резистора R8 в нижнє (за схемою) положення, а перемикач SA2 - положення "200 мА". Зміною опору підстроювального резистора R10 домагаються відхилення стрілки приладу до позначки 200 мА. Потім переміщають двигун R8 у верхнє положення і підбором резистора R7 досягають показань 36...38 мА. Нарешті, перемикають SA2 положення "40 мА". повертають двигун змінного резистора R8 в нижнє положення і підбором R9 встановлюють вихідний струм у межах 43...45 мА.

Для підганяння меж інтервалу регулювання напруги АПЗ перемикач SA1 встановлюють в положення "13 В", а до виходу пристрою підключають вольтметр постійного струму з межею вимірювання 15...20 В. положення движка резистора R3. Після цього, перевівши SA1 в положення "4,5", в тих же положеннях двигуна R3 встановлюють стрілку приладу на позначки 1.45 і 4,5 В підбором резистора R2.

У процесі експлуатації напруга АПЗ встановлюють з розрахунку 1,4... 1,45 на один заряджається акумулятор.

Після такого доопрацювання при досягненні встановленого значення напруги АПЗ світлодіод HL1 згасне, а зарядний струм через акумулятор повністю припиниться. В результаті напруга на ньому почне падати, тому знову увімкнеться стабілізатор струму і загориться світлодіод HL1. Іншими словами, при досягненні встановленої напруги HL1 почне блимати, що іноді наочніше, ніж якась середня яскравість свічення. Характер процесу заряджання акумулятора в обох випадках залишається незмінним.

Джерела живлення

М. ГЕРЦЕН, м. Березники Пермської обл.
Радіо, 2000 рік, №7

При розробці ставилося завдання сконструювати пристрій, що має такі характеристики:

Широкими інтервалами зміни зарядного струму та напруги автоматичного припинення заряджання (АПЗ). що забезпечують зарядку як окремих акумуляторів, що застосовуються для живлення малогабаритної апаратури, так і складених батарей при мінімальному числі механічних перемикачів;
- близькими до рівномірних шкал регуляторів, що дозволяють з прийнятною точністю встановлювати зарядний струм і напругу АПЗ без будь-яких вимірювальних приладів;
- Висока стабільність зарядного струму при зміні опору навантаження;
- Відносною простотою і хорошою повторюваністю.

Описуване зарядний пристрійповністю відповідає цим вимогам. Воно призначене для заряджання акумуляторів Д-0.03. Д-0,06. Д-0.125. Д-0.26. Д-0,55. ЦНК-0,45. НКГЦ-1.8. їх імпортних аналогів та батарей, складених із них. До виставленого порога включення системи АПЗ акумулятор заряджається стабілізованим струмом, що не залежить від типу та числа елементів, при цьому напруга на ньому в міру заряджання поступово зростає. Після спрацювання системи на акумуляторі стабільно підтримується виставлена раніше постійна напруга, а зарядний струм зменшується. Іншими словами, перезаряджання та розряджання акумулятора не відбувається, і він може залишатися підключеним до пристрою тривалий час.

Основні технічні характеристики пристрою такі:

Зарядний струм на межі "40 мА" - 0...40, на межі "200 мА" - 40...200 мА;
- нестабільність зарядного струму при зміні опору навантаження від 0 до 40 Ом – 2.5 %;
- межі регулювання напруги спрацьовування АПЗ – 1,45... 13 Ст.

Схема зарядного пристрою

Як стабілізатор зарядного струму застосоване джерело струму на транзисторі \Л"4. Залежно від положення перемикача SA2 струм у навантаженні Iн визначається співвідношеннями: I Н = (U Б - U БЕ)/R10 і I Н = (U Б - U БЕ )/(R9 + R10), де U Б - напруга на базі транзистора VT4 щодо плюсової шини, В; U БЕ - падіння напруги на його емітерному переході, В;

Деталі пристрою змонтовані на друкованій платі, креслення якої показано на рис. 2. Вона виконана методом прорізування фольги та розрахована на встановлення постійних резисторів МЛТ, підстроювального (дротяного) ППЗ-43. конденсаторів К52-1Б (С1) та KM (С2). Транзистор VT4 встановлений на тепловідвід з ефективною площею теплового розсіювання 100 см 2 . Змінні резистори R3 та R8 (ППЗ-11 групи А) закріплені на передній панелі пристрою та забезпечені шкалами з відповідними відмітками.

Польові транзистори КПЗОЗВ можна замінити на КПЗОЗГ – КПЗОЗІ, біполярні КТ361В – на транзистори серій КТ361. КТ3107, КТ502 з будь-яким буквеним індексом (крім А), а КТ814Б – на КТ814В. КТ814Г. КТ816В. КТ816Г. Стабілітрон Д813 (VD5) необхідно підібрати з напругою стабілізації не менше 12.5 В. Замість нього допустимо використовувати Д814Д або будь-які два з'єднані послідовно малопотужні стабілітрони з сумарною напругою стабілізації 12.5... 13.5 В. Можлива заміна ППЗ-11 (R3. будь-якого типу групи А, а ППЗ-43 (R10) - підстроєним резистором будь-якого типу з потужністю розсіювання не менше ніж 3 Вт.

У процесі експлуатації напруга АПЗ встановлюють з розрахунку 1,4... 1,45 на один заряджається акумулятор.

Якщо пристрій не передбачається використовувати для живлення радіоапаратури, індикацію закінчення зарядки погасанням світлодіода можна замінити його блиманням, для чого достатньо ввести в компаратор гістерезис-доповнити пристрій резисторами R12, R13 (рис. 3). а резистор R6 видалити. Після такого доопрацювання при досягненні встановленого значення напруги АПЗ світлодіод HL1 згасне, а зарядний струм через акумулятор повністю припиниться. В результаті напруга на ньому почне падати, тому знову увімкнеться стабілізатор струму і загориться світлодіод HL1. Іншими словами, при досягненні встановленої напруги HL1 почне блимати, що іноді наочніше, ніж якась середня яскравість свічення. Характер процесу заряджання акумулятора в обох випадках залишається незмінним.

Зарядний пристрій (ЗП) для акумулятора необхідний кожному автолюбителю, але коштує воно чимало, а регулярні профілактичні поїздки в автосервіс не вихід. Обслуговування батареї в СТО потребує часу та грошей. Крім того, на розрядженому акумуляторі до сервісу потрібно ще доїхати. Зібрати своїми руками працездатний зарядний пристрій автомобільного акумулятора своїми руками зможе кожен, хто вміє користуватися паяльником.

Трохи теорії про акумулятори

Будь-який акумулятор (АКБ) – накопичувач електричної енергії. При подачі на нього напруги енергія накопичується завдяки хімічним змінам всередині батареї. При підключенні споживача відбувається протилежний процес: зворотна хімічна зміна створює напругу на клемах пристрою через навантаження тече струм. Таким чином, щоб отримати від батареї напругу, спочатку потрібно «покласти», тобто зарядити акумулятор.

Практично будь-який автомобіль має власний генератор, який запущений двигун забезпечує електропостачання бортового обладнання і заряджає акумулятор, поповнюючи енергію, витрачену на пуск мотора. Але в деяких випадках (частий або важкий запуск двигуна, короткі поїздки тощо) енергія акумулятора не встигає відновлюватися, а батарея поступово розряджається. Вихід із положення один - зарядка зовнішнім зарядним пристроєм.

Як дізнатися про стан батареї

Щоб приймати рішення про необхідність заряджання, потрібно визначити, в якому стані знаходиться АКБ. Найпростіший варіант – «крутить/не крутить» – водночас є невдалим. Якщо батарея «не крутить», наприклад, вранці в гаражі, то взагалі нікуди не поїдете. Стан "не крутить" є критичним, а наслідки для акумулятора можуть бути сумними.

Оптимальний та надійний метод перевірки стану акумуляторної батареї – вимірювання напруги на ній звичайним тестером. При температурі повітря близько 20 градусів залежність ступеня зарядки від напругина клемах відключеної від навантаження (!) батареї наступна:

12.6 ... 12.7 В - повністю заряджена;
12.3 ... 12.4 В - 75%;
12.0 ... 12.1 В - 50%;
11.8 ... 11.9 В - 25%;
11.6 ... 11.7 В - розряджена;
нижче 11.6 В – глибокий розряд.

Слід зазначити, що напруга 10.6 вольт – критичне. Якщо воно опуститься нижче, то "автомобільна батарейка" (особливо не обслуговується) вийде з ладу.

Правильна зарядка

Існує два методи заряджання автомобільної батареї - постійною напругою та постійним струмом. У кожного свої особливості та недоліки:

Саморобні зарядки для АКБ

Зібрати своїми руками зарядний пристрій автомобільного акумулятора реально і не особливо складно. Для цього потрібно мати початкові знання з електротехніки та вміти тримати в руках паяльник.

Простий пристрій на 6 та 12 В

Така схема найпростіша і найбюджетніша. За допомогою цього ЗУ ви зможете якісно зарядити будь-який свинцевий акумулятор із робочою напругою 12 або 6 В та електричною ємністю від 10 до 120 А/год.

Пристрій складається з понижуючого трансформатора Т1 та потужного випрямляча, зібраного на діодах VD2-VD5. Установка зарядного струму проводиться перемикачами S2-S5, за допомогою яких в ланцюг живлення первинної обмотки трансформатора підключаються конденсатори C1-C4, що гасять. Завдяки кратній «вазі» кожного перемикача, різні комбінації дозволяють ступінчасто регулювати струм зарядки в межах 1-15 А з кроком 1 А. Цього достатньо для вибору оптимального струму заряджання.

Наприклад, якщо необхідний струм 5 А, то потрібно включити тумблери S4 і S2. Замкнуті S5, S3 та S2 дадуть у сумі 11 А. Для контролю напруги на АКБ служить вольтметр PU1, за зарядним струмом стежать за допомогою амперметра PА1.

У конструкції можна використовувати будь-який силовий трансформатор потужністю близько 300 Вт, у тому числі саморобний. Він повинен видавати на вторинній обмотці напругу 22-24 В при струмі до 10-15 А. На місці VD2-VD5 підійдуть будь-які випрямні діоди, що витримують прямий струм не менше 10 А і зворотна напруга не нижче 40 В. Підійдуть Д214 або Д242. Їх слід встановити через ізолюючі прокладки на радіатор із площею розсіювання щонайменше 300 див. кв.

Конденсатори С2-С5 обов'язково мають бути неполярні паперові з робочою напругою не нижче 300 В. Підійдуть, наприклад, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подібні конденсатори, що мають форму кубиків, широко використовувалися як фазозсувні для електромоторів побутової техніки. Як PU1 використаний вольтметр постійного струму типу М5-2 з межею виміру 30 В. PA1 - амперметр того ж типу з межею виміру 30 А.

Схема проста, якщо зібрати її зі справних деталей, то налагодження не потребує. Цей пристрій підійде і для зарядки шестивольтових батарей, але "вага" кожного з перемикачів S2-S5 буде іншим. Тому орієнтуватися в зарядних струмах доведеться за амперметром.

З плавним регулюванням струму

За цією схемою зібрати зарядник для акумулятора автомобіля своїми руками складніше, але вона можлива у повторенні і теж не містить дефіцитних деталей. З її допомогою можна заряджати 12-вольтові акумулятори ємністю до 120 А/год, струм заряду плавно регулюється.

Заряджання батареї проводиться імпульсним струмом, як регулюючий елемент використовується тиристор. Крім ручки плавного регулювання струму, ця конструкція має перемикач режиму, при включенні якого зарядний струм збільшується вдвічі.

Режим заряджання контролюється візуально по стрілочному приладі RA1. Резистор R1 саморобний, виконаний з ніхромового або мідного дроту діаметром не менше 0.8 мм. Він є обмежувачем струму. Лампа EL1 – індикаторна. На її місці підійде будь-яка компактна індикаторна лампа з напругою 24-36 В.

Знижувальний трансформатор можна застосувати готовий з вихідною напругою по вторинній обмотці 18-24 В при струмі до 15 А. Якщо відповідного приладу під рукою не виявилося, можна зробити самому з будь-якого мережевого трансформатора потужністю 250-300 Вт. Для цього з трансформатора змотують усі обмотки, крім мережевої, і намотують одну вторинну обмотку будь-яким ізольованим дротом із перетином 6 мм. кв. Кількість витків в обмотці – 42.

Тиристор VD2 може бути будь-яким із серії КУ202 з літерами В-Н. Його встановлюють на радіатор із площею розсіювання щонайменше 200 див. кв. Силовий монтаж пристрою роблять проводами мінімальної довжини та з перетином не менше 4 мм. кв. На місці VD1 буде працювати будь-який випрямний діод зі зворотною напругою не нижче 20 В і струм, що витримує, не менше 200 мА.

Налагодження пристрою зводиться до калібрування амперметра RA1. Зробити це можна, підключивши замість акумулятора кілька 12-вольтових ламп загальною потужністю до 250 Вт, контролюючи струм за свідомо справним еталонним амперметром.

З комп'ютерного блоку живлення

Щоб зібрати цей простий зарядний пристрій своїми руками, знадобиться звичайний блок живлення від старого комп'ютера АТХ та знання з радіотехніки. Зате і характеристики приладу вийдуть пристойними. З його допомогою батареї заряджають струмом до 10 А, регулюючи струм і напругу заряду. Єдина умова – БП бажаний на контролері TL494.

Для створення автомобільної зарядки своїми руками з блока живлення комп'ютерадоведеться зібрати схему, наведену малюнку.

Покроково необхідні для доопрацювання операціївиглядатимуть так:

Відкусити всі дроти шин живлення, за винятком жовтих та чорних.
З'єднати між собою жовті та окремо чорні дроти – це будуть відповідно «+» та «-» ЗУ (див. схему).
Перерізати всі доріжки, які ведуть висновків 1, 14, 15 і 16 контролера TL494.
Встановити на кожух БП змінні резистори номіналом 10 і 4,4 ком - це органи регулювання напруги та струму зарядки відповідно.
Начіпним монтажем зібрати схему, наведену на малюнку вище.

Якщо монтаж виконано правильно, то доопрацювання закінчено. Залишилося оснастити нове ЗУ вольтметром, амперметром та проводами з «крокодилами» для підключення до АКБ.

У конструкції можна використовувати будь-які змінні та постійні резистори, крім струмового (нижній за схемою номіналом 0.1 Ом). Його потужність, що розсіюється, - не менше 10 Вт. Зробити такий резистор можна самостійно з ніхромового або мідного дроту відповідної довжини, але реально знайти і готовий, наприклад, шунт від китайського цифрового тестера на 10 А або резистор С5-16МВ. Ще один варіант - два резистори 5WR2J, включені паралельно. Такі резистори є в імпульсних блоках живлення ПК або телевізорів.

Що потрібно знати при зарядці АКБ

Заряджаючи автомобільний акумулятор, важливо дотримуватися ряду правил. Це допоможе вам продовжити термін служби акумулятора та зберегти своє здоров'я:

Питання про створення простого зарядного пристрою для акумулятора своїми руками з'ясовано. Все досить просто, залишилося запастись необхідним інструментом і можна сміливо приступати до роботи.