Baterie se ve vozidle dobíjí alternátorem, když je vozidlo v pohybu. Jako bezpečnostní prvek je však v elektrickém obvodu zařazeno ovládací relé, které zajišťuje hodnotu výstupního napětí z generátoru na úrovni 14 ± 0,3V.
Protože je známo, že dostatečná úroveň pro plné a rychlé nabití baterie by měla být na úrovni 14,5 V, je zřejmé, že baterii bude potřeba pomoci naplnit celou kapacitu. V tomto případě budete potřebovat buď zařízení zakoupené v obchodě, nebo si musíte doma vyrobit nabíječku pro autobaterii vlastníma rukama.
V teplém období vám nastartování motoru umožní i napůl vybitá autobaterie. Při mrazech je situace horší, protože při záporných teplotách klesá kapacita a zároveň se zvyšují startovací proudy. Zvýšením viskozity studeného oleje je zapotřebí větší síly k roztočení klikového hřídele. To znamená, že v chladném období potřebuje baterie maximální nabití.
Velké množství různých možností pro domácí nabíječky vám umožňuje vybrat si obvod pro různé úrovně znalostí a dovedností výrobce. Existuje dokonce možnost, ve které je vůz vyroben pomocí výkonné diody a elektrického topení. Dvoukilowattový ohřívač zapojený do domácí sítě 220 V v sériovém obvodu s diodou a baterií dodá té druhé o něco více než 4 A proudu. Během noci okruh „natočí“ 15 kW, ale baterie se plně nabije. Přestože celková účinnost systému pravděpodobně nepřesáhne 1 %.
Ti, kteří se chystají vyrobit jednoduchou svépomocí nabíječku baterií s tranzistory, by si měli uvědomit, že taková zařízení se mohou výrazně přehřívat. Mají také problémy s nesprávnou polaritou a náhodnými zkraty.
U tyristorových a triakových obvodů jsou hlavními problémy stabilita náboje a šum. Negativní stránkou je také rádiové rušení, které lze eliminovat feritovým filtrem, a problémy s polaritou.
Můžete najít spoustu návrhů, jak přeměnit počítačový zdroj na domácí nabíječku baterií. Musíte však vědět, že i když jsou strukturální schémata těchto zařízení podobná, elektrická mají významné rozdíly. Pro správnou změnu bude vyžadována dostatečná zkušenost s prací s obvody. Ne vždy slepé kopírování s takovými úpravami vede k požadovanému výsledku.
Schéma zapojení na kondenzátorech
Nejzajímavější může být kondenzátorový obvod podomácku vyrobené nabíječky pro autobaterii. Má vysokou účinnost, nepřehřívá se, produkuje stabilní proud bez ohledu na úroveň nabití baterie a případné problémy s kolísáním sítě a snáší i krátkodobé zkraty.
Vizuálně se obrázek zdá příliš těžkopádný, ale při podrobné analýze jsou všechny sekce jasné. Je dokonce vybaven vypínacím algoritmem, když je baterie plně nabitá.
omezovač proudu
Pro nabíjení kondenzátoru je regulace síly proudu a jeho stabilita zajištěna sériovým zapojením vinutí transformátoru s předřadnými kondenzátory. V tomto případě je pozorován přímý vztah mezi nabíjecím proudem baterie a kapacitou kondenzátorů. Zvýšením druhého dostaneme větší proud.
Teoreticky už tento obvod může fungovat jako nabíječka baterií, ale problém bude s jeho spolehlivostí. Slabý kontakt s elektrodami baterie zničí nechráněné transformátory a kondenzátory.
Každý student fyziky bude schopen vypočítat požadovanou kapacitu pro kondenzátory C \u003d 1 / (2πvU). Rychlejší však bude provést to podle předem připravené tabulky:
V obvodu můžete snížit počet kondenzátorů. K tomu jsou připojeny ve skupinách nebo pomocí přepínačů (přepínačů).
Ochrana proti přepólování v nabíječce
Aby se předešlo problémům při přehození kontaktů, je v obvodu relé P3. Nesprávně připojené vodiče budou chráněny diodou VD13. Nenechá proud jít špatným směrem a nedovolí sepnutí kontaktu K3.1, respektive špatné nabití baterie nepůjde.
Pokud je polarita dodržena, relé se sepne a začne nabíjení. Tento obvod lze použít na jakýkoli typ nabíječek vlastní výroby, dokonce i s tyristory, dokonce i s tranzistory.
Spínač S3 ovládá napětí v obvodu. Spodní obvod udává hodnotu napětí (V) a horním připojením kontaktů získáme úroveň proudu (A). Pokud je zařízení připojeno pouze na baterii bez připojení k domácí síti, pak napětí baterie zjistíte v odpovídající poloze přepínače. Hlava je mikroampérmetr M24.
Automatizace pro domácí nabíjení
Jako napájecí zdroj pro zesilovač zvolíme devítivoltový obvod 142EN8G. Tato volba je odůvodněna jejími vlastnostmi. Při kolísání teploty skříně desky dokonce o deset stupňů se na výstupu zařízení kolísání napětí snižuje na chybu setin voltu.
Samočinné vypnutí se spouští při nastavení napětí 15,5 V. Tato část obvodu je označena A1.1. Čtvrtý výstup mikroobvodu (4) je připojen na dělič R8, R7 kde je na něj vyvedeno napětí 4,5 V. Další dělič je připojen na odpory R4-R5-R6. Jako nastavení pro tento obvod se používá nastavení odporu R5 k indikaci úrovně přebytku. Pomocí R9 v mikroobvodu je řízena spodní úroveň zapnutí zařízení, která se provádí při 12,5 V. Rezistor R9 a dioda VD7 poskytují interval napětí pro nepřerušované nabíjení.
Algoritmus obvodu je poměrně jednoduchý. Po připojení k nabíječce je monitorována úroveň napětí. Pokud je pod 16,5 V, pak příkaz k otevření tranzistoru VT1 prochází obvodem, který zase spustí připojení relé P1. Poté se připojí primární vinutí instalovaného transformátoru a spustí se proces nabíjení baterie.
Po nastavení plné kapacity a získání výstupního parametru napětí 16,5 V se napětí v obvodu sníží, aby zůstal tranzistor VT1 otevřený. Relé provede vypnutí. Přívod proudu do svorek je snížen na úroveň poloviční výbojky. Nabíjecí cyklus se znovu spustí až po poklesu napětí na svorkách baterie na 12,5 V, poté se nabíjení obnoví.
Stroj tedy kontroluje možnost nedobití baterie. Okruh lze ponechat v provozuschopném stavu i několik měsíců. Tato možnost bude zvláště relevantní pro ty, kteří používají auto sezónně.
Uspořádání nabíječky
Jako pouzdro pro takový přístroj může sloužit miliampérmetr VZ-38. Nepotřebné vnitřnosti jsou odstraněny a zůstává pouze indikátor šipky. Vše kromě stroje namontujeme odklápěcím způsobem.
Elektrický spotřebič se skládá z dvojice štítů (přední a zadní), které jsou upevněny pomocí perforovaných uhlíkových horizontálních nosníků. Prostřednictvím takových otvorů je vhodné upevnit jakékoli konstrukční prvky. K umístění výkonového transformátoru byla použita dvoumilimetrová hliníková deska. Připevňuje se šrouby ke spodní části zařízení.
Na horní rovině je namontována sklolaminátová deska s relé a kondenzátory. Deska s automatikou je také upevněna na děrovaných žebrech. Relé a kondenzátory tohoto prvku se připojují pomocí standardního konektoru.
Radiátor na zadní stěně pomůže snížit zahřívání diod. V této zóně by bylo vhodné umístit pojistky a výkonnou zástrčku. Lze jej převzít z výkonu počítače. K upnutí výkonových diod používáme dvě upínací lišty. Jejich použití umožní racionální využití prostoru a sníží tvorbu tepla uvnitř jednotky.
Je žádoucí provést instalaci pomocí intuitivních barev drátu. Červenou bereme jako klad, modrou jako zápor a volíme střídavé napětí pomocí např. hnědé. Průřez by měl být ve všech případech větší než 1 mm.
Údaje ampérmetru jsou kalibrovány pomocí bočníku. Jeden z jeho konců je připájen ke kontaktu relé P3 a druhý je připájen ke kladné výstupní svorce.
Prvky
Pojďme si rozebrat vnitřnosti zařízení, které tvoří základ nabíječky.
Tištěný spoj
Sklolaminát je základem desky s plošnými spoji, která funguje jako ochrana proti přepětí a problémům s připojením. Obraz se tvoří s krokem 2,5 mm. Bez problémů lze toto schéma vyrobit doma.
Umístění prvků ve skutečnosti 
pájecí sestava 
Deska pro ruční pájení
Existuje dokonce schematický plán se zvýrazněnými prvky. Čistý obraz je na podklad nanesen pomocí práškového tisku na laserových tiskárnách. Pro ruční způsob nanášení stop je vhodný jiný obrázek.
Stupnice promoce
Indikace nainstalovaného miliampérmetru VZ-38 neodpovídá skutečným hodnotám daným zařízením. Pro korekci a správné odstupňování je nutné na základnu ukazatele za šipkou nalepit novou stupnici.
Aktualizované informace budou přesné s přesností 0,2 V.
Propojovací kabely
Kontakty, které budou připojeny k baterii, musí mít na koncích pružinový držák se zuby („krokodýl“). Pro rozlišení pólů je vhodné okamžitě vybrat kladnou část červeně a záporný kabel s klipem v modré nebo černé barvě.
Průřez kabelu musí být větší než 1 mm. Pro připojení k domácí síti se používá standardní neoddělitelný kabel se zástrčkou z jakéhokoli starého kancelářského vybavení.
Elektrické prvky vlastního nabíjení baterií
TN 61-220 je vhodný jako výkonový transformátor, protože výstupní proud bude na úrovni 6 A. U kondenzátorů musí být napětí větší než 350 V. Pro obvod pro C4 až C9 bereme typ MBGCH. Diody od 2. do 5. jsou potřeba, aby vydržely desetiampérový proud. 11. a 7. můžete přijmout jakýkoli impuls. VD1 je LED a 9. může být analogem KIPD29.
Ve zbytku se musíte zaměřit na vstupní parametr, který umožňuje proud 1A. V relé P1 lze použít dvě LED s různými barevnými charakteristikami nebo binární LED.
Operační zesilovač AN6551 lze nahradit domácím analogovým KR1005UD1. Lze je nalézt ve starých audio zesilovačích. První a druhé relé se volí z rozsahu 9-12 V a proudu 1 A. Pro více kontaktních skupin v reléovém zařízení používáme paralelizaci.
Nastavení a spuštění
Pokud je vše provedeno bez chyb, schéma bude okamžitě fungovat. Prahové napětí se nastavuje pomocí rezistoru R5. Pomůže převést nabíjení do správného režimu nízkého proudu.
!
Dnes se podíváme na 3 jednoduché obvody nabíječky, které lze použít k nabíjení široké škály baterií.
První 2 okruhy pracují v lineárním režimu a lineární režim na prvním místě znamená silné zahřívání. Nabíječka je ale stacionární věc, ne přenosná, takže rozhodující je účinnost, takže jedinou nevýhodou prezentovaných okruhů je, že potřebují velký chladič, ale jinak je vše v pořádku. Takové obvody se vždy používaly a budou používat, protože mají nepopiratelné výhody: jednoduchost, nízkou cenu, "neposerou se" do sítě (jako u impulsních obvodů) a vysokou opakovatelnost.
Zvažte první diagram:
Tento obvod se skládá pouze z dvojice rezistorů (kterými se nastavuje napětí na konci nabíjení nebo výstupní napětí obvodu jako celku) a proudového snímače, který nastavuje maximální výstupní proud obvodu.
Pokud potřebujete univerzální nabíječku, obvod bude vypadat takto:
Otáčením ladícího odporu lze nastavit libovolné napětí na výstupu od 3 do 30 V. Teoreticky je možné až 37V, ale v tomto případě musí být na vstup přivedeno 40V, což autor (AKA KASYAN) dělá nedoporučuji dělat. Maximální výstupní proud závisí na odporu proudového snímače a nemůže být vyšší než 1,5A. Výstupní proud obvodu lze vypočítat pomocí výše uvedeného vzorce:
Kde 1,25 je napětí referenčního zdroje mikroobvodu lm317, Rs je odpor proudového snímače. Pro získání maximálního proudu 1,5A by měl být odpor tohoto rezistoru 0,8 ohmu, ale v obvodu 0,2 ohmu.
Faktem je, že i bez rezistoru bude maximální proud na výstupu mikroobvodu omezen na zadanou hodnotu, rezistor je zde spíše pro pojištění a jeho odpor je snížen, aby se minimalizovaly ztráty. Čím větší je odpor, tím více na něm klesne napětí a to povede k silnému zahřátí odporu.
Mikroobvod musí být instalován na masivní radiátor, na vstup je přiváděno nestabilizované napětí až 30-35V, což je o něco menší než maximální přípustné vstupní napětí pro mikroobvod lm317. Je třeba mít na paměti, že čip lm317 dokáže rozptýlit maximálně 15-20W výkonu, určitě to zvažte. Musíte také vzít v úvahu, že maximální výstupní napětí obvodu bude o 2-3 volty nižší než vstupní.
Nabíjení probíhá stabilním napětím a proud nemůže překročit nastavenou prahovou hodnotu. Tento obvod lze dokonce použít k nabíjení lithium-iontových baterií. Při zkratech na výstupu se nestane nic hrozného, proud bude prostě omezený a pokud je chlazení mikroobvodu dobré a rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím je malý, obvod v tomto režimu může pracovat neomezeně dlouho.
Vše je sestaveno na malé desce plošných spojů.
To, stejně jako desky plošných spojů pro 2 následné obvody, může být společně s obecným archivem projektu.
Druhé schéma je výkonný stabilizovaný zdroj s maximálním výstupním proudem až 10A, byl postaven na základě první varianty.
Od prvního obvodu se liší tím, že je zde přidán další výkonový tranzistor s přímým vedením.
Maximální výstupní proud obvodu závisí na odporu proudových snímačů a kolektorového proudu použitého tranzistoru. V tomto případě je proud omezen na 7A.
Výstupní napětí obvodu je nastavitelné v rozsahu od 3 do 30V, což vám umožní nabíjet téměř jakoukoli baterii. Nastavte výstupní napětí pomocí stejného ladícího odporu.
Tato možnost je skvělá pro nabíjení autobaterií, maximální nabíjecí proud se součástkami uvedenými ve schématu je 10A.
Nyní se podívejme, jak obvod funguje. Při nízkých hodnotách proudu je výkonový tranzistor uzavřen. S nárůstem výstupního proudu se stane úbytek napětí na specifikovaném odporu dostatečný a tranzistor se začne otevírat a veškerý proud bude protékat otevřeným přechodem tranzistoru.
Přirozeně se v důsledku lineárního režimu provozu obvod zahřeje, výkonový tranzistor a proudové senzory se zahřejí obzvláště silně. Tranzistor s čipem lm317 je našroubován na běžný masivní hliníkový radiátor. Není nutné izolovat substráty chladiče, protože jsou běžné.
Je velmi žádoucí a dokonce povinné použít přídavný ventilátor, pokud má být obvod provozován při vysokých proudech.
Pro nabití baterií je třeba otáčením ladícího odporu nastavit napětí konce nabíjení a je to. Maximální nabíjecí proud je omezen na 10 ampér, jak se baterie nabíjejí, proud klesá. Obvod se nebojí zkratů, v případě zkratu bude proud omezen. Stejně jako v případě prvního schématu, pokud je dobré chlazení, bude zařízení schopno tolerovat tento režim provozu po dlouhou dobu.
No a teď nějaké testy:
Jak je vidět, stabilizace se daří, takže vše v pořádku. A nakonec třetí schéma:
Jde o systém pro automatické vypínání baterie při plném nabití, to znamená, že to není tak docela nabíječka. Počáteční obvod byl podroben určitým změnám a deska byla dokončena během testů.
Podívejme se na diagram.
Jak vidíte, je až bolestně jednoduchý, obsahuje pouze 1 tranzistor, elektromagnetické relé a drobnosti. Autor na desce má také diodový můstek na vstupu a primitivní ochranu proti přepólování, tyto uzly nejsou na schématu zakresleny.
Vstup obvodu je napájen konstantním napětím z nabíječky nebo jiného zdroje energie.
Zde je důležité poznamenat, že nabíjecí proud by neměl překročit povolený proud přes kontakty relé a provozní proud pojistky.
Když je na vstup obvodu přivedeno napájení, baterie se nabíjí. Obvod má napěťový dělič, který sleduje napětí přímo na baterii.
Při nabíjení se napětí baterie zvyšuje. Jakmile se bude rovnat vypínacímu napětí obvodu, které lze nastavit otáčením trimrového odporu, zenerova dioda bude fungovat, dá signál do báze nízkovýkonového tranzistoru a bude fungovat.
Vzhledem k tomu, že ke kolektorovému obvodu tranzistoru je připojena cívka elektromagnetického relé, tranzistor bude také fungovat a indikované kontakty se otevřou a další napájení baterie se zastaví, současně bude fungovat druhá LED, která upozorní, že nabíjení je konec.
Jedná se o velmi jednoduchý set-top box k vaší stávající nabíječce. Který bude řídit napětí nabíjení baterie a po dosažení nastavené úrovně ji odpojí od nabíječky, čímž zabrání přebití baterie.
Toto zařízení nemá absolutně žádné těžko dostupné součásti. Celý obvod je postaven pouze na jednom tranzistoru. Disponuje LED indikátory ukazujícími stav: nabíjení nebo baterie je nabitá.
Kdo bude mít z tohoto zařízení prospěch?
Takové zařízení se motoristům určitě bude hodit. Ti, kteří mají neautomatickou nabíječku. Toto zařízení promění vaši běžnou nabíječku na plně automatickou nabíječku. Už nemusíte neustále sledovat nabíjení své baterie. Jediné, co musíte udělat, je nabít baterii, která se automaticky vypne až po úplném nabití.Schéma automatické nabíječky
Zde je schéma zapojení samotného stroje. Ve skutečnosti se jedná o prahové relé, které se spouští při překročení určitého napětí. Práh je nastaven proměnným odporem R2. U plně nabité autobaterie je to obvykle -14,4 V.
Schéma si můžete stáhnout zde -
Tištěný spoj
Jak si vyrobit plošný spoj je na vás. Není to složité, a proto se dá snadno hodit na prkénko. No, nebo se můžete splést a vyrobit to na textolit s leptáním.
Nastavení
Pokud jsou všechny detaily provozuschopné, nastavení stroje se sníží pouze na nastavení prahového napětí pomocí rezistoru R2. K tomu připojíme obvod k nabíječce, ale zatím nepřipojujeme baterii. Rezistor R2 přeložíme do nejnižší polohy podle schématu. Výstupní napětí na nabíječce nastavíme na 14,4 V. Poté pomalu otáčejte proměnným rezistorem, dokud relé nepracuje. Vše je nastaveno.Pojďme si pohrát s napětím, abychom se ujistili, že funguje spolehlivě při 14,4 V. Poté je vaše automatická nabíječka připravena k provozu.
V tomto videu můžete detailně vidět proces celé montáže, seřízení a testování v provozu.
Aby auto nastartovalo, potřebuje energii. Tato energie je odebírána z baterie. K jeho dobíjení zpravidla dochází z generátoru za chodu motoru. Když se auto delší dobu nepoužívá nebo je vadná baterie, vybije se do takového stavu, že že auto už nejde nastartovat. V tomto případě je nutné externí nabíjení. Takové zařízení si můžete koupit nebo sestavit sami, ale bude to vyžadovat nabíjecí obvod.
Princip činnosti autobaterie
Autobaterie napájí různá zařízení v autě při vypnutém motoru a je určena k jeho nastartování. Podle typu provedení se používá olověný akumulátor. Konstrukčně je sestaven ze šesti sériově zapojených baterií o jmenovité hodnotě napětí 2,2 voltu. Každý prvek je sada příhradových desek vyrobených z olova. Destičky jsou potaženy aktivním materiálem a ponořeny do elektrolytu.
Roztok elektrolytu obsahuje destilovaná voda a kyselina sírová. Mrazuvzdornost baterie závisí na hustotě elektrolytu. V poslední době se objevují technologie, které umožňují adsorbovat elektrolyt ve skleněném vláknu nebo jej zahušťovat pomocí silikagelu do gelovitého stavu.
Každá deska má záporný a kladný pól a jsou od sebe izolovány plastovým separátorem. Tělo výrobku je vyrobeno z propylenu, který se neničí kyselinou a slouží jako dielektrikum. Kladný pól elektrody je potažen oxidem olovnatým a záporný olovo houbovité. V poslední době se vyrábějí baterie s elektrodami ze slitiny olova a vápníku. Tyto baterie jsou zcela utěsněné a nevyžadují žádnou údržbu.
Když je k baterii připojena zátěž, aktivní materiál na deskách chemicky reaguje s roztokem elektrolytu a vzniká elektrický proud. Elektrolyt se časem vyčerpá v důsledku usazování síranu olovnatého na deskách. Baterie (baterie) se začíná vybíjet. Během nabíjení dochází k chemické reakci probíhá v opačném pořadí, dochází k přeměně síranu olovnatého a vody, zvyšuje se hustota elektrolytu a obnovuje se hodnota náboje.
Baterie se vyznačují samovybíjecí hodnotou. Vyskytuje se v baterii, když je neaktivní. Hlavním důvodem je znečištění povrchu baterie a špatná kvalita destilátoru. Rychlost samovybíjení se urychluje destrukcí olověných desek.
Typy nabíječek
Bylo vyvinuto velké množství obvodů autonabíječky s použitím různých základů prvků a principiálního přístupu. Podle principu činnosti jsou nabíjecí zařízení rozdělena do dvou skupin:
- Startování a nabíjení, určené pro nastartování motoru, když baterie nefunguje. Krátkým přivedením velkého proudu na svorky akumulátoru se zapne startér a nastartuje motor a později se akumulátor nabije z generátoru vozu. Vyrábějí se pouze pro určitou aktuální hodnotu nebo s možností nastavení její hodnoty.
- Předstartovací nabíječky, svorky ze zařízení jsou připojeny ke svorkám baterie a proud je dodáván po dlouhou dobu. Jeho hodnota nepřesahuje deset ampér, během této doby se obnoví energie baterie. Postupně se dělí na: postupné (doba nabíjení od 14 do 24 hodin), zrychlené (až tři hodiny) a kondicionování (asi hodinu).
Podle jejich zapojení se rozlišují pulzní a transformátorová zařízení. První typ se používá v práci převodníku vysokofrekvenčního signálu, vyznačujícího se malými rozměry a hmotností. Druhý typ se používá jako základ pro transformátor s usměrňovací jednotkou, snadno vyrobitelný, ale mají velkou váhu a nízký koeficient výkonu (COP).
Nabíječka autobaterií pro kutily byla vyrobena nebo zakoupena v maloobchodě, požadavky na ni jsou stejné, a to:
- stabilita výstupního napětí;
- vysoká hodnota účinnosti;
- ochrana proti zkratu;
- kontrolka nabíjení.
Jednou z hlavních charakteristik nabíjecího zařízení je množství proudu, který nabíjí baterii. Správně nabít baterii a prodloužit její výkon bude možné pouze při zvolení její požadované hodnoty. V tomto případě je důležitá i rychlost nabíjení. Čím vyšší proud, tím vyšší rychlost, ale vysoká hodnota rychlosti vede k rychlé degradaci baterie. Předpokládá se, že správná hodnota proudu bude hodnota rovnající se deseti procentům kapacity baterie. Kapacita je definována jako množství proudu vydaného baterií za jednotku času, měří se v ampérhodinách.
Domácí nabíječka
Každý motorista by měl mít nabíjecí zařízení, takže pokud není příležitost nebo touha pořídit si hotové zařízení, nezbývá nic jiného, než si baterii nabít sami. Je snadné vyrobit si vlastními rukama nejjednodušší i multifunkční zařízení. To bude vyžadovat diagram. a sadu rádiových prvků. Je také možné přeměnit nepřerušitelný zdroj napájení (UPS) nebo počítačovou jednotku (AT) na zařízení pro dobíjení baterie.
Transformátorová nabíječka
Takové zařízení je nejjednodušší sestavit a neobsahuje vzácné díly. Schéma se skládá ze tří uzlů:
- transformátor;
- usměrňovací blok;
- regulátor.
Napětí z průmyslové sítě je přiváděno na primární vinutí transformátoru. Samotný transformátor lze použít jakéhokoli druhu. Skládá se ze dvou částí: jádra a vinutí. Jádro je sestaveno z oceli nebo feritu, vinutí z vodivého materiálu.
Princip činnosti transformátoru je založen na vzhledu střídavého magnetického pole, když proud prochází primárním vinutím a přenáší jej na sekundární. Pro získání požadované úrovně napětí na výstupu je počet závitů v sekundárním vinutí menší než v primárním. Úroveň napětí na sekundárním vinutí transformátoru je zvolena na 19 voltů a jeho výkon by měl poskytovat trojnásobnou rezervu nabíjecího proudu.
Z transformátoru prochází redukované napětí přes usměrňovací můstek a vstupuje do reostatu zapojeného do série s baterií. Reostat je určen k regulaci velikosti napětí a proudu změnou odporu. Odpor reostatu nepřesahuje 10 ohmů. Hodnota proudu je řízena ampérmetrem zapojeným do série před baterií. Takový systém nebude schopen nabíjet baterie s kapacitou vyšší než 50 Ah, protože se reostat začne přehřívat.
Obvod můžete zjednodušit odstraněním reostatu a instalací sady kondenzátorů na vstup před transformátor, které se používají jako reaktance pro snížení síťového napětí. Čím menší je jmenovitá hodnota kapacity, tím menší napětí je dodáváno do primárního vinutí v síti.
Zvláštností takového schématu je potřeba zajistit, aby úroveň signálu na sekundárním vinutí transformátoru byla jeden a půlkrát větší než provozní napětí zátěže. Takový obvod lze použít bez transformátoru, ale je velmi nebezpečný. Bez galvanického oddělení můžete dostat elektrický šok.
Pulzní nabíječka
Výhodou pulzních zařízení je vysoká účinnost a kompaktní rozměry. Zařízení je založeno na čipu s pulzně šířkovou modulací (PWM). Výkonnou pulzní nabíječku můžete sestavit vlastníma rukama podle následujícího schématu.
Ovladač IR2153 se používá jako regulátor PWM. Za usměrňovacími diodami je paralelně s baterií umístěn polární kondenzátor C1 s kapacitou v rozsahu 47–470 mikrofaradů a napětím minimálně 350 voltů. Kondenzátor odstraňuje špičky síťového napětí a šum ve vedení. Diodový můstek se používá se jmenovitým proudem větším než čtyři ampéry a se zpětným napětím nejméně 400 voltů. Ovladač řídí výkonné N-kanálové tranzistory IRFI840GLC s efektem pole namontované na chladičích. Proud takového nabíjení bude až 50 ampér a výstupní výkon bude až 600 wattů.
Pulzní nabíječku pro auto si můžete vyrobit vlastními rukama pomocí převedeného počítačového zdroje ve formátu AT. Jako PWM řadič používají běžný čip TL494. Vlastní změna spočívá ve zvýšení výstupního signálu na 14 voltů. Chcete-li to provést, musíte správně nainstalovat ladicí odpor.
Rezistor, který připojuje první větev TL494 ke stabilizované + 5 V sběrnici, je odstraněn a místo druhého připojeného k 12V sběrnici je připájen proměnný rezistor s nominální hodnotou 68 kOhm. Tento rezistor nastavuje požadovanou úroveň výstupního napětí. Napájení se zapíná přes mechanický vypínač podle schématu uvedeného na skříni zdroje.
Zařízení na čipu LM317
Docela jednoduchý, ale stabilní nabíjecí obvod je snadno implementován na integrovaném obvodu LM317. Mikroobvod poskytuje nastavení úrovně signálu 13,6 voltů při maximální síle proudu 3 ampéry. Stabilizátor LM317 je vybaven vestavěnou ochranou proti zkratu.
Napětí je přiváděno do obvodu zařízení přes svorky z nezávislého napájecího zdroje s konstantním napětím 13–20 voltů. Proud procházející indikační LED HL1 a tranzistorem VT1 je přiváděn do stabilizátoru LM317. Z jeho výstupu přímo na baterii přes X3, X4. Dělič, namontovaný na R3 a R4, nastavuje požadovanou hodnotu napětí pro otevření VT1. Proměnný odpor R4 nastavuje limit nabíjecího proudu a R5 úroveň výstupního signálu. Výstupní napětí je nastaveno od 13,6 do 14 voltů.
Schéma lze co nejvíce zjednodušit, ale jeho spolehlivost se sníží.
V něm rezistor R2 vybírá proud. Jako odpor je použit výkonný nichromový drátěný prvek. Když je baterie vybitá, nabíjecí proud je maximální, LED VD2 se jasně rozsvítí, jak se baterie nabíjí, proud začne klesat a LED zhasne.
Nabíječka z nepřerušitelného zdroje napájení
Usměrňovač je sestaven na jakékoli výkonné diody, například domácí D-242 a síťový kondenzátor 2200 uF při 35-50 voltech. Výstupem bude signál s napětím 18-19 voltů. Jako stabilizátor napětí se používá čip LT1083 nebo LM317 s povinnou instalací na radiátor.
Připojením baterie se nastaví napětí 14,2 V. Je vhodné ovládat úroveň signálu pomocí voltmetru a ampérmetru. Voltmetr je zapojen paralelně ke svorkám baterie a ampérmetr sériově. Jak se baterie nabíjí, její odpor se zvyšuje a proud klesá. Ještě jednodušší je vyrobit regulátor s triakem připojeným k primárnímu vinutí transformátoru jako stmívač.
Při vlastní výrobě zařízení nezapomeňte na elektrickou bezpečnost při práci se sítí AC 220 V. Správně vyrobené nabíjecí zařízení z opravitelných dílů zpravidla začne fungovat okamžitě, stačí nastavit nabíjecí proud.
U autobaterií, protože průmyslové vzory mají poměrně vysoké náklady. A takové zařízení si můžete vyrobit sami docela rychle a z improvizovaných materiálů, které má téměř každý. Z článku se dozvíte, jak si vyrobit nabíječky sami s minimálními náklady. Budou uvažovány dvě provedení - s automatickým řízením nabíjecího proudu a bez něj.
Základem nabíječky je transformátor
V každé nabíječce najdete hlavní součást - transformátor. Stojí za zmínku, že existují obvody zařízení sestavené podle beztransformátorového obvodu. Jsou však nebezpečné, protože neexistuje žádná ochrana proti síťovému napětí. Proto je možné při výrobě dostat elektrický šok. Transformátorové obvody jsou mnohem efektivnější a jednodušší, mají galvanické oddělení od síťového napětí. K výrobě nabíječky potřebujete výkonný transformátor. Dá se najít demontáží nepoužitelné mikrovlnné trouby. Náhradní díly z tohoto elektrospotřebiče však lze použít k výrobě svépomocné nabíječky baterií.
Transformátory TS-270, TS-160 byly použity ve starých trubkových televizorech. Tyto modely jsou ideální pro konstrukci nabíječky. Ukázalo se, že jejich použití je ještě efektivnější, protože již mají dvě vinutí po 6,3 voltu. A z nich můžete sbírat proud až 7,5 ampér. A při nabíjení autobaterie je potřeba proud rovný 1/10 kapacity. Při kapacitě baterie 60 Ah ji tedy musíte nabíjet proudem 6 ampér. Ale pokud neexistují žádná vinutí, která splňují podmínku, bude nutné to udělat. A teď o tom, jak si co nejrychleji vyrobit domácí autonabíječku.
Převíjení transformátoru
Pokud se tedy rozhodnete použít konvertor z mikrovlnné trouby, pak musíte sekundární vinutí odstranit. Důvod spočívá v tom, že tyto stupňovité transformátory převádějí napětí na hodnotu cca 2000 voltů. Magnetron potřebuje 4000 voltů energie, proto se používá zdvojovací obvod. Takové hodnoty nebudete potřebovat, proto se nemilosrdně zbavte sekundárního vinutí. Místo toho naviňte drát o průřezu 2 metry čtvereční. mm. Ale nevíte, kolik otáček potřebujete? Musíte to zjistit, můžete to použít několika způsoby. A to se musí udělat, když se vyrábí nabíječka baterií pro kutily.
Nejjednodušší a nejspolehlivější je experimentální. Naviňte deset závitů drátu, který budete používat. Očistíte jeho okraje a zapnete transformátor. Změřte napětí na sekundárním vinutí. Řekněme, že těchto deset závitů dává 2 V. Proto se z jednoho závitu nasbírá 0,2 V (desetina). Potřebujete alespoň 12 V a je lepší, když má výstup hodnotu blízkou 13. Pět závitů dá jeden volt, nyní potřebujete 5 * 12 = 60. Požadovaná hodnota je 60 závitů drátu. Druhá metoda je složitější, musíte vzít v úvahu průřez magnetického obvodu transformátoru, musíte znát počet závitů primárního vinutí.
Usměrňovací blok
Dá se říci, že nejjednodušší podomácku vyrobené nabíječky pro autobaterie se skládají ze dvou součástí – měniče napětí a usměrňovače. Pokud nechcete trávit spoustu času montáží, pak můžete použít půlvlnný obvod. Ale pokud se rozhodnete sestavit nabíječku, jak se říká, do svědomí, pak je lepší použít dlažbu. Je vhodné volit diody, jejichž zpětný proud je 10 ampér nebo více. Zpravidla mají kovové tělo a upevnění maticí. Za zmínku také stojí, že každá polovodičová dioda by měla být instalována na samostatném chladiči, aby se zlepšilo chlazení jejího pouzdra.
Malý upgrade
U toho se však můžete zastavit, k použití je připravena jednoduchá domácí nabíječka. Lze jej ale doplnit měřicími přístroji. Po sestavení všech součástí do jednoho pouzdra, jejich bezpečném upevnění na jejich místech, můžete také navrhnout přední panel. Lze na něj umístit dva přístroje - ampérmetr a voltmetr. S jejich pomocí můžete ovládat napětí a proud nabíjení. Pokud si přejete, nainstalujte LED nebo žárovku, která je připojena k výstupu usměrňovače. Pomocí takové lampy uvidíte, zda je nabíječka připojena k síti. V případě potřeby přidejte malý vypínač.
Automatické nastavení nabíjecího proudu
Dobré výsledky vykazují vlastnoručně vyrobené nabíječky autobaterií, které mají funkci automatického nastavení proudu. I přes zdánlivou složitost jsou tato zařízení velmi jednoduchá. Je pravda, že některé komponenty jsou vyžadovány. Obvod používá stabilizátory proudu, například LM317, stejně jako jeho analogy. Stojí za zmínku, že tento stabilizátor si získal důvěru radioamatérů. Je bezproblémový a odolný, svými vlastnostmi předčí domácí protějšky.
Kromě ní budete potřebovat ještě nastavitelnou zenerovu diodu, například TL431. Všechny mikroobvody a stabilizátory použité v návrhu musí být namontovány na samostatných radiátorech. Princip činnosti LM317 spočívá v tom, že „přebytečné“ napětí se přeměňuje na teplo. Pokud tedy z výstupu usměrňovače nepřichází 12 V, ale 15 V, „navíc“ 3 V půjde do radiátoru. Mnoho domácích nabíječek autobaterií se vyrábí bez přísných požadavků na vnější plášť, ale je lepší, když jsou uzavřeny v hliníkovém pouzdře.
Závěr
Na závěr článku bych rád poznamenal, že takové zařízení, jako je nabíječka do auta, potřebuje kvalitní chlazení. Proto je nutné zajistit instalaci chladičů. Nejlepší je použít ty, které jsou namontovány v počítačových zdrojích. Jen dejte pozor na to, že potřebují napájení 5 voltů, ne 12. Proto budete muset obvod doplnit, zavést do něj 5voltový regulátor napětí. O nabíječkách lze říci mnohem více. Autoloader obvod se snadno opakuje a zařízení bude užitečné v každé garáži.
