La batería se carga en el vehículo mediante el alternador mientras el vehículo está en movimiento. No obstante, como elemento de seguridad, se incluye en el circuito eléctrico un relé de control, que proporciona el valor de la tensión de salida del generador al nivel de 14 ± 0,3V.
Dado que se sabe que un nivel suficiente para una carga completa y rápida de la batería debe estar en el nivel de 14,5 V, es obvio que la batería necesitará ayuda para llenar toda la capacidad. En este caso, necesitará un dispositivo comprado en la tienda o deberá hacer un cargador para la batería de un automóvil con sus propias manos en casa.
En la estación cálida, incluso una batería de automóvil medio descargada le permitirá arrancar el motor. Durante las heladas, la situación es peor, porque a temperaturas negativas, la capacitancia disminuye y, al mismo tiempo, aumentan las corrientes de arranque. Al aumentar la viscosidad del aceite frío, se requiere más fuerza para hacer girar el cigüeñal. Esto significa que en la estación fría, la batería necesita la carga máxima.
Una gran cantidad de opciones diferentes para cargadores caseros le permite elegir un circuito para diferentes niveles de conocimiento y habilidad del fabricante. Incluso hay una opción en la que el automóvil se fabrica con un diodo potente y un calentador eléctrico. Un calentador de dos kilovatios conectado a una red doméstica de 220 V en un circuito en serie con un diodo y una batería le dará a esta última un poco más de 4 A de corriente. Durante la noche, el circuito "cargará" 15 kW, pero la batería recibirá una carga completa. Aunque es poco probable que la eficiencia general del sistema supere el 1%.
Aquellos que van a hacer un cargador de batería simple con transistores deben tener en cuenta que dichos dispositivos pueden sobrecalentarse significativamente. También tienen problemas de polaridad incorrecta y cortocircuitos accidentales.
Para los circuitos de tiristores y triac, los principales problemas son la estabilidad de carga y el ruido. El lado negativo también son las interferencias de radio, que se pueden eliminar con un filtro de ferrita, y los problemas de polaridad.
Puede encontrar muchas propuestas para convertir una fuente de alimentación de computadora en un cargador de batería casero. Pero debe saber que, aunque los diagramas estructurales de estos dispositivos son similares, los eléctricos tienen diferencias significativas. Para la correcta alteración, se requerirá suficiente experiencia en el trabajo con circuitos. No siempre la copia oculta con tales alteraciones conduce al resultado deseado.
Diagrama de circuito en condensadores.
El más interesante puede ser el circuito de condensadores de un cargador casero para una batería de automóvil. Tiene una alta eficiencia, no se sobrecalienta, produce una corriente estable, independientemente del nivel de carga de la batería y posibles problemas con las fluctuaciones de la red, y también soporta cortocircuitos de corta duración.
Visualmente, la imagen parece demasiado engorrosa, pero con un análisis detallado, todas las secciones se aclaran. Incluso está equipado con un algoritmo de apagado cuando la batería está completamente cargada.
limitador de corriente
Para la carga de condensadores, la regulación de la intensidad de corriente y su estabilidad está garantizada por la conexión en serie del devanado del transformador con condensadores de balasto. En este caso se observa una relación directa entre la corriente de carga de la batería y la capacitancia de los capacitores. Aumentando este último, obtenemos más amperaje.
En teoría, este circuito ya puede funcionar como cargador de baterías, pero su fiabilidad será un problema. Un contacto débil con los electrodos de la batería destruirá los transformadores y capacitores desprotegidos.
Cualquier estudiante de física podrá calcular la capacitancia requerida para los condensadores C \u003d 1 / (2πvU). Sin embargo, será más rápido hacer esto de acuerdo con una tabla preparada previamente:
En el circuito, puede reducir la cantidad de condensadores. Para hacer esto, están conectados en grupos o usando interruptores (interruptores de palanca).
Protección contra polaridad inversa en el cargador
Para evitar problemas al invertir los contactos, hay un relé P3 en el circuito. Los cables conectados incorrectamente estarán protegidos por el diodo VD13. No permitirá que la corriente vaya en la dirección incorrecta y no permitirá que el contacto K3.1 se cierre, respectivamente, la carga incorrecta no irá a la batería.
Si se observa la polaridad, el relé se cerrará y comenzará la carga. Este circuito se puede utilizar en cualquier tipo de cargadores de fabricación propia, incluso con tiristores, incluso con transistores.
El interruptor S3 controla el voltaje en el circuito. El circuito inferior da el valor de voltaje (V), y con la conexión superior de los contactos obtenemos el nivel de corriente (A). Si el dispositivo está conectado solo a la batería sin estar conectado a la red doméstica, puede averiguar el voltaje de la batería en la posición del interruptor correspondiente. La cabeza es un microamperímetro M24.
Automatización para recarga casera
Como fuente de alimentación para el amplificador, seleccionamos un circuito de nueve voltios 142EN8G. Esta elección se justifica por sus características. De hecho, con fluctuaciones de temperatura de la caja de la placa incluso en diez grados, en la salida del dispositivo, las fluctuaciones de voltaje se reducen a un error de centésimas de voltio.
El apagado automático se activa con una configuración de voltaje de 15,5 V. Esta parte del circuito está etiquetada como A1.1. La cuarta salida del microcircuito (4) está conectada al divisor R8, R7, donde se le envía un voltaje de 4.5 V. Otro divisor está conectado a las resistencias R4-R5-R6. Como ajuste de este circuito, se utiliza el ajuste de la resistencia R5 para indicar el nivel de exceso. Con la ayuda de R9 en el microcircuito, se controla el nivel inferior de encendido del dispositivo, que se realiza a 12,5 V. La resistencia R9 y el diodo VD7 proporcionan un intervalo de voltaje para una carga ininterrumpida.
El algoritmo del circuito es bastante simple. Al conectarse al cargador, se controla el nivel de voltaje. Si está por debajo de 16,5 V, entonces el comando para abrir el transistor VT1 pasa por el circuito que, a su vez, inicia la conexión del relé P1. Después de eso, se conecta el devanado primario del transformador instalado y se inicia el proceso de carga de la batería.
Después de configurar la capacitancia completa y obtener un parámetro de salida de voltaje de 16,5 V, se reduce el voltaje en el circuito para mantener abierto el transistor VT1. El relé realiza un viaje. El suministro de corriente a los terminales se reduce al nivel de media lámpara. El ciclo de carga comienza nuevamente solo después de que el voltaje en los terminales de la batería cae a 12,5 V, luego se reanuda la carga.
Así la máquina controla la posibilidad de no recargar la batería. El circuito se puede dejar en condiciones de funcionamiento incluso durante varios meses. Esta opción será especialmente relevante para aquellos que utilicen el coche por temporadas.
Disposición del cargador
El miliamperímetro VZ-38 puede servir como caja para tal aparato. Se eliminan los interiores innecesarios, dejando solo el indicador de flecha. Montamos todo excepto la máquina de forma articulada.
El aparato eléctrico consta de un par de escudos (delantero y trasero), que se fijan mediante vigas horizontales de carbono perforado. A través de tales agujeros, es conveniente sujetar cualquier elemento estructural. Se utilizó una placa de aluminio de dos milímetros para ubicar el transformador de potencia. Se sujeta con tornillos a la parte inferior del dispositivo.
En el plano superior se monta una placa de fibra de vidrio con un relé y condensadores. El tablero con automatización también se fija en las nervaduras perforadas. Los relés y condensadores de este elemento se conectan mediante un conector estándar.
El radiador en la pared trasera ayudará a reducir el calentamiento de los diodos. En esta zona sería conveniente colocar fusibles y un enchufe potente. Se puede tomar del poder de la computadora. Para sujetar los diodos de potencia, usamos dos barras de sujeción. Su uso permitirá un uso racional del espacio y reducirá la generación de calor en el interior de la unidad.
Es deseable realizar la instalación utilizando colores de cable intuitivos. Tomamos el rojo como positivo, el azul como negativo y seleccionamos un voltaje alterno usando, por ejemplo, marrón. La sección transversal en todos los casos debe ser superior a 1 mm.
Las lecturas del amperímetro se calibran usando una derivación. Uno de sus extremos está soldado al contacto del relé P3 y el otro está soldado al terminal de salida positivo.
Elementos
Analicemos el interior del dispositivo, que forma la base del cargador.
placa de circuito impreso
La fibra de vidrio es la base de una placa de circuito impreso que actúa como protección contra sobretensiones y problemas de conexión. La imagen se forma con un paso de 2,5 mm. Sin ningún problema, este esquema se puede hacer en casa.
Ubicación de los elementos en la realidad. 
línea de soldadura 
Tablero para soldadura manual
Incluso hay un plano esquemático con elementos destacados. Se aplica una imagen limpia a la base mediante impresión en polvo en impresoras láser. Para el método manual de aplicar pistas, es adecuada otra imagen.
Escala de graduación
La indicación del miliamperímetro VZ-38 instalado no corresponde a las lecturas reales proporcionadas por el dispositivo. Para corregir y graduar correctamente, es necesario pegar una nueva escala en la base del indicador detrás de la flecha.
La información actualizada tendrá una precisión de 0,2 V.
Cables de conexión
Los contactos que se conectarán a la batería deben tener un retenedor de resorte con dientes ("cocodrilo") en los extremos. Para distinguir entre los polos, es recomendable seleccionar inmediatamente la parte positiva en rojo y tomar el cable negativo con un clip en azul o negro.
La sección transversal del cable debe ser superior a 1 mm. Para conectarse a la red doméstica, se utiliza un cable estándar no separable con un enchufe de cualquier equipo de oficina antiguo.
Elementos eléctricos de carga de fabricación propia para baterías.
TN 61-220 es adecuado como transformador de potencia, porque la corriente de salida estará en el nivel de 6 A. Para los condensadores, el voltaje debe ser superior a 350 V. Tomamos el tipo MBGCH para el circuito de C4 a C9. Se necesitan diodos del 2 al 5 para soportar una corriente de diez amperios. 11 y 7 puedes tomar cualquier impulso. VD1 es un LED, y el noveno puede ser un análogo de KIPD29.
Por lo demás, debe concentrarse en el parámetro de entrada que permite una corriente de 1A. En el relé P1, se pueden usar dos LED con diferentes características de color, o se puede usar un LED binario.
El amplificador operacional AN6551 se puede reemplazar por el analógico doméstico KR1005UD1. Se pueden encontrar en amplificadores de audio antiguos. Los relés primero y segundo se seleccionan del rango de 9-12 V y una corriente de 1 A. Para varios grupos de contactos en el dispositivo de relé, utilizamos la paralelización.
Configuración y lanzamiento
Si todo se hace sin errores, el esquema funcionará de inmediato. El voltaje de umbral se ajusta usando la resistencia R5. Ayudará a transferir la carga al modo correcto de baja corriente.
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Hoy veremos 3 circuitos de cargador simples que se pueden usar para cargar una amplia variedad de baterías.
Los primeros 2 circuitos funcionan en modo lineal, y el modo lineal en primer lugar significa un fuerte calentamiento. Pero el cargador es algo estacionario, no portátil, por lo que la eficiencia es un factor decisivo, por lo que el único inconveniente de los circuitos presentados es que necesitan un gran radiador de refrigeración, pero por lo demás todo está bien. Dichos circuitos siempre se han utilizado y se seguirán utilizando, ya que tienen ventajas innegables: simplicidad, bajo costo, no "cagan" en la red (como en el caso de los circuitos de impulso) y alta repetibilidad.
Considere el primer diagrama:
Este circuito consta únicamente de un par de resistencias (con las que se establece la tensión de final de carga o la tensión de salida del circuito en su conjunto) y un sensor de corriente que establece la corriente máxima de salida del circuito.
Si necesita un cargador universal, el circuito se verá así:
Al girar la resistencia de sintonización, puede configurar cualquier voltaje en la salida de 3 a 30 V. En teoría, es posible hasta 37 V, pero en este caso, se deben suministrar 40 V a la entrada, lo que hace el autor (AKA KASYAN). No recomiendo hacer. La corriente de salida máxima depende de la resistencia del sensor de corriente y no puede ser superior a 1,5 A. La corriente de salida del circuito se puede calcular utilizando la fórmula anterior:
Donde 1.25 es el voltaje de la fuente de referencia del microcircuito lm317, Rs es la resistencia del sensor de corriente. Para obtener una corriente máxima de 1,5A, la resistencia de esta resistencia debe ser de 0,8 ohmios, pero en el circuito de 0,2 ohmios.
El hecho es que incluso sin una resistencia, la corriente máxima en la salida del microcircuito se limitará al valor especificado, la resistencia aquí es más segura y su resistencia se reduce para minimizar las pérdidas. Cuanto mayor sea la resistencia, más voltaje caerá a través de ella, y esto conducirá a un fuerte calentamiento de la resistencia.
El microcircuito debe instalarse en un radiador masivo, se suministra un voltaje no estabilizado de hasta 30-35 V a la entrada, esto es un poco menos que el voltaje de entrada máximo permitido para el microcircuito lm317. Debe recordarse que el chip lm317 puede disipar un máximo de 15-20W de potencia, asegúrese de considerar esto. También debe tener en cuenta que el voltaje de salida máximo del circuito será de 2 a 3 voltios menos que el de entrada.
La carga se realiza con un voltaje estable y la corriente no puede exceder el umbral establecido. Este circuito se puede utilizar incluso para cargar baterías de iones de litio. Con cortocircuitos en la salida, no sucederá nada terrible, la corriente simplemente será limitada, y si el enfriamiento del microcircuito es bueno y la diferencia entre los voltajes de entrada y salida es pequeña, el circuito en este modo puede funcionar indefinidamente.
Todo está ensamblado en una pequeña placa de circuito impreso.
Este, así como las placas de circuito impreso para 2 circuitos posteriores, pueden estar junto con el archivo general del proyecto.
Segundo esquema es una potente fuente de alimentación estabilizada con una corriente de salida máxima de hasta 10A, se construyó sobre la base de la primera opción.
Se diferencia del primer circuito en que aquí se agrega un transistor de potencia de conducción directa adicional.
La corriente de salida máxima del circuito depende de la resistencia de los sensores de corriente y de la corriente de colector del transistor utilizado. En este caso, la corriente está limitada a 7A.
El voltaje de salida del circuito es ajustable en el rango de 3 a 30V, lo que le permitirá cargar casi cualquier batería. Ajuste el voltaje de salida usando la misma resistencia de sintonización.
Esta opción es excelente para cargar baterías de automóviles, la corriente máxima de carga con los componentes indicados en el diagrama es de 10A.
Ahora veamos cómo funciona el circuito. A valores de corriente bajos, el transistor de potencia está cerrado. Con un aumento en la corriente de salida, la caída de voltaje a través de la resistencia especificada se vuelve suficiente y el transistor comienza a abrirse, y toda la corriente fluirá a través de la unión abierta del transistor.
Naturalmente, debido al modo de operación lineal, el circuito se calentará, el transistor de potencia y los sensores de corriente se calentarán especialmente. El transistor con el chip lm317 se atornilla en un radiador de aluminio masivo común. No es necesario aislar los sustratos del disipador de calor ya que son comunes.
Es muy deseable e incluso obligatorio utilizar un ventilador adicional si el circuito va a funcionar con corrientes elevadas.
Para cargar las baterías, al girar la resistencia de sintonización, debe configurar el voltaje del final de la carga y eso es todo. La corriente de carga máxima está limitada a 10 amperios, a medida que las baterías se cargan, la corriente disminuirá. El circuito no teme a los cortocircuitos; en caso de cortocircuito, la corriente será limitada. Como en el caso del primer esquema, si hay un buen enfriamiento, el dispositivo podrá tolerar este modo de operación durante mucho tiempo.
Bueno, ahora algunas pruebas:
Como puede ver, la estabilización está funcionando, por lo que todo está bien. Y finalmente tercer esquema:
Es un sistema de apagado automático de la batería cuando está completamente cargada, es decir, no es exactamente un cargador. El circuito inicial se sometió a algunos cambios y la placa se finalizó durante las pruebas.
Consideremos un diagrama.
Como puede ver, es dolorosamente simple, contiene solo 1 transistor, un relé electromagnético y cosas pequeñas. El autor en el tablero también tiene un puente de diodos en la entrada y una protección primitiva contra la inversión de polaridad, estos nodos no están dibujados en el diagrama.
La entrada del circuito se alimenta con un voltaje constante desde el cargador o cualquier otra fuente de energía.
Es importante señalar aquí que la corriente de carga no debe exceder la corriente permitida a través de los contactos del relé y la corriente de operación del fusible.
Cuando se aplica energía a la entrada del circuito, la batería se carga. El circuito tiene un divisor de voltaje que monitorea el voltaje directamente en la batería.
A medida que carga, el voltaje de la batería aumentará. Tan pronto como sea igual al voltaje de disparo del circuito, que se puede configurar girando la resistencia de corte, el diodo zener funcionará, dando una señal a la base del transistor de baja potencia y funcionará.
Dado que una bobina de relé electromagnético está conectada al circuito colector del transistor, este último también funcionará y los contactos indicados se abrirán, y se detendrá la alimentación adicional de la batería, al mismo tiempo que funcionará el segundo LED, notificando que la carga se acabó.
Este es un decodificador muy simple para su cargador existente. El cual controlará el voltaje de carga de la batería y, cuando alcance el nivel establecido, la desconectará del cargador, evitando así que la batería se sobrecargue.
Este dispositivo no tiene absolutamente ninguna pieza difícil de encontrar. Todo el circuito está construido sobre un solo transistor. Tiene indicadores LED que muestran el estado: cargando o la batería está cargada.
¿Quién se beneficiará de este dispositivo?
Tal dispositivo definitivamente será útil para los automovilistas. Los que tienen un cargador no automático. Este dispositivo convertirá su cargador ordinario en un cargador completamente automático. Ya no tienes que controlar constantemente la carga de tu batería. Todo lo que necesita hacer es cargar la batería y se apagará automáticamente solo después de que esté completamente cargada.Diagrama de un cargador automático
Aquí está el diagrama de circuito de la máquina en sí. De hecho, este es un relé de umbral que se activa cuando se excede un cierto voltaje. El umbral lo establece una resistencia variable R2. Para una batería de coche totalmente cargada, suele ser de -14,4 V.
Puede descargar el diagrama aquí -
placa de circuito impreso
Cómo hacer una placa de circuito impreso depende de usted. No es complicado y, por lo tanto, se puede lanzar fácilmente en una placa de prueba. Bueno, o puede confundirse y hacerlo en textolita con grabado.
Ajuste
Si todos los detalles son reparables, la configuración de la máquina se reduce solo a configurar el voltaje de umbral con la resistencia R2. Para ello, conectamos el circuito al cargador, pero aún no conectamos la batería. Traducimos la resistencia R2 a la posición más baja según el esquema. Configuramos el voltaje de salida en el cargador a 14.4 V. Luego giramos lentamente la resistencia variable hasta que el relé funcione. Todo está listo.Juguemos con el voltaje para asegurarnos de que funcione correctamente a 14,4 V. Después de eso, el cargador automático estará listo para funcionar.
En este vídeo se puede ver en detalle el proceso de todo el montaje, ajuste y pruebas en funcionamiento.
Para que un automóvil arranque, necesita energía. Esta energía se toma de la batería. Como regla general, su recarga se produce desde el generador mientras el motor está en marcha. Cuando el coche no se utiliza durante mucho tiempo o la batería está defectuosa, se descarga hasta tal punto que que el coche ya no puede arrancar. En este caso, se requiere carga externa. Puede comprar un dispositivo de este tipo o ensamblarlo usted mismo, pero esto requerirá un circuito de carga.
El principio de funcionamiento de una batería de coche.
La batería del automóvil suministra energía a varios dispositivos del automóvil cuando el motor está apagado y está diseñada para arrancarlo. Por tipo de ejecución, se utiliza una batería de plomo-ácido. Estructuralmente, se ensambla a partir de seis baterías con un valor de voltaje nominal de 2.2 voltios, conectadas en serie. Cada elemento es un conjunto de placas de celosía hechas de plomo. Las placas se recubren con un material activo y se sumergen en un electrolito.
La solución electrolítica contiene agua destilada y ácido sulfúrico. La resistencia a las heladas de la batería depende de la densidad del electrolito. Recientemente, han aparecido tecnologías que permiten adsorber el electrolito en una fibra de vidrio o espesarlo usando gel de sílice hasta un estado similar al gel.
Cada placa tiene un polo negativo y un polo positivo, y están aislados entre sí mediante un separador de plástico. El cuerpo del producto está hecho de propileno, que no se destruye con ácido y sirve como dieléctrico. El polo positivo del electrodo está recubierto con dióxido de plomo y el negativo con plomo esponjoso. Recientemente, se han producido baterías con electrodos de aleación de plomo y calcio. Estas baterías están completamente selladas y no requieren mantenimiento.
Cuando se conecta una carga a la batería, el material activo de las placas reacciona químicamente con la solución electrolítica y se genera una corriente eléctrica. El electrolito se agota con el tiempo debido a la deposición de sulfato de plomo en las placas. La batería (batería) comienza a perder carga. Durante la carga, una reacción química ocurre en el orden inverso, el sulfato de plomo y el agua se convierten, la densidad del electrolito aumenta y se restablece el valor de carga.
Las baterías se caracterizan por un valor de autodescarga. Ocurre en la batería cuando está inactiva. El motivo principal es la contaminación de la superficie de la batería y la mala calidad del destilador. La tasa de autodescarga se acelera por la destrucción de las placas de plomo.
tipos de cargadores
Se ha desarrollado una gran cantidad de circuitos de cargadores de automóviles utilizando diferentes bases de elementos y un enfoque basado en principios. Según el principio de funcionamiento, los dispositivos de carga se dividen en dos grupos:
- Arranque y carga, diseñado para arrancar el motor cuando la batería no está funcionando. Al aplicar brevemente una gran corriente a los terminales de la batería, el motor de arranque se enciende y el motor arranca, y luego la batería se carga desde el generador del automóvil. Se producen solo por un valor actual determinado o con la posibilidad de fijar su valor.
- Cargadores de prearranque, los terminales del dispositivo están conectados a los terminales de la batería y se suministra corriente durante mucho tiempo. Su valor no supera los diez amperios, durante este tiempo se restablece la energía de la batería. A su vez, se dividen en: gradual (tiempo de carga de 14 a 24 horas), acelerado (hasta tres horas) y acondicionado (alrededor de una hora).
Según su circuitería, se distinguen los dispositivos de impulsos y transformadores. El primer tipo se utiliza en el trabajo de un convertidor de señal de alta frecuencia, que se caracteriza por su pequeño tamaño y peso. El segundo tipo se utiliza como base para un transformador con una unidad rectificadora, fácil de fabricar, pero tiene mucho peso y bajo coeficiente de rendimiento (COP).
Se fabricó o compró un cargador de bricolaje para baterías de automóviles en una tienda minorista, los requisitos son los mismos, a saber:
- estabilidad del voltaje de salida;
- alto valor de eficiencia;
- protección contra cortocircuitos;
- indicador de control de carga.
Una de las principales características del dispositivo de carga es la cantidad de corriente que carga la batería. Será posible cargar correctamente la batería y extender su rendimiento solo al seleccionar su valor deseado. En este caso, la velocidad de carga también es importante. Cuanto mayor sea la corriente, mayor será la velocidad, pero un valor de alta velocidad conduce a una rápida degradación de la batería. Se cree que el valor actual correcto será un valor igual al diez por ciento de la capacidad de la batería. La capacidad se define como la cantidad de corriente emitida por la batería por unidad de tiempo, se mide en amperios-hora.
cargador casero
Todos los automovilistas deben tener un dispositivo de carga, por lo que si no hay oportunidad o deseo de comprar un dispositivo listo para usar, no queda nada más que cargar la batería usted mismo. Es fácil hacer con sus propias manos tanto el dispositivo más simple como el multifuncional. Esto requerirá un diagrama. y un conjunto de elementos de radio. También es posible convertir un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) o una unidad informática (AT) en un dispositivo para recargar la batería.
cargador de transformador
Tal dispositivo es el más fácil de ensamblar y no contiene piezas escasas. El esquema consta de tres nodos:
- transformador;
- bloque rectificador;
- regulador.
El voltaje de la red industrial se suministra al devanado primario del transformador. El transformador en sí se puede utilizar de cualquier tipo. Consta de dos partes: núcleo y devanados. El núcleo está ensamblado de acero o ferrita, los devanados están hechos de material conductor.
El principio de funcionamiento del transformador se basa en la aparición de un campo magnético alterno cuando la corriente pasa por el devanado primario y la traslada al secundario. Para obtener el nivel de voltaje requerido en la salida, el número de vueltas en el devanado secundario se hace menor que en el primario. Se elige que el nivel de voltaje en el devanado secundario del transformador sea de 19 voltios, y su potencia debe proporcionar una reserva triple para la corriente de carga.
Desde el transformador, el voltaje reducido pasa a través del puente rectificador y entra al reóstato conectado en serie a la batería. El reóstato está diseñado para regular la magnitud del voltaje y la corriente cambiando la resistencia. La resistencia del reóstato no supera los 10 ohmios. El valor actual es controlado por un amperímetro conectado en serie frente a la batería. Tal esquema no podrá cargar baterías con una capacidad de más de 50 Ah, ya que el reóstato comienza a sobrecalentarse.
Puede simplificar el circuito quitando el reóstato e instalando un conjunto de capacitores en la entrada frente al transformador, que se usan como reactancias para reducir el voltaje de la red. Cuanto menor es el valor nominal de la capacitancia, menos voltaje se suministra al devanado primario en la red.
La peculiaridad de dicho esquema es la necesidad de garantizar que el nivel de la señal en el devanado secundario del transformador sea una vez y media mayor que el voltaje de funcionamiento de la carga. Tal circuito se puede usar sin transformador, pero es muy peligroso. Sin aislamiento galvánico, puede recibir una descarga eléctrica.
Cargador de pulso
La ventaja de los dispositivos pulsados es la alta eficiencia y el tamaño compacto. El dispositivo se basa en un chip con modulación de ancho de pulso (PWM). Puede ensamblar un potente cargador de pulso con sus propias manos de acuerdo con el siguiente esquema.
El controlador IR2153 se utiliza como controlador PWM. Después de los diodos rectificadores, se coloca un condensador polar C1 en paralelo con la batería con una capacitancia en el rango de 47 a 470 microfaradios y un voltaje de al menos 350 voltios. El condensador elimina los picos de tensión de red y el ruido de línea. El puente de diodos se utiliza con una corriente nominal de más de cuatro amperios y con una tensión inversa de al menos 400 voltios. El controlador controla potentes transistores de efecto de campo IRFI840GLC de canal N montados en disipadores de calor. La corriente de dicha carga será de hasta 50 amperios, y la potencia de salida será de hasta 600 vatios.
Puede hacer un cargador de pulso para un automóvil con sus propias manos utilizando una fuente de alimentación de computadora de formato AT convertida. Utilizan el chip TL494 común como controlador PWM. La alteración en sí consiste en aumentar la señal de salida a 14 voltios. Para hacer esto, debe instalar correctamente la resistencia de sintonización.
Se retira la resistencia que conecta el primer tramo del TL494 al bus de +5 V estabilizado y se suelda una resistencia variable con un valor nominal de 68 kOhm en lugar del segundo conectado al bus de 12 voltios. Esta resistencia establece el nivel de voltaje de salida deseado. La fuente de alimentación se enciende a través de un interruptor mecánico, de acuerdo con el diagrama indicado en la caja de la fuente de alimentación.
Dispositivo en el chip LM317
Un circuito de carga bastante simple pero estable se implementa fácilmente en el circuito integrado LM317. El microcircuito proporciona una configuración de nivel de señal de 13,6 voltios con una intensidad de corriente máxima de 3 amperios. El estabilizador LM317 está equipado con protección contra cortocircuitos incorporada.
Se suministra voltaje al circuito del dispositivo a través de los terminales desde una fuente de alimentación independiente con un voltaje constante de 13 a 20 voltios. La corriente, que pasa por el indicador LED HL1 y el transistor VT1, se suministra al estabilizador LM317. Desde su salida directamente a la batería a través de X3, X4. El divisor, ensamblado en R3 y R4, establece el valor de voltaje requerido para abrir VT1. La resistencia variable R4 establece el límite de corriente de carga y R5 el nivel de la señal de salida. El voltaje de salida se establece de 13,6 a 14 voltios.
El esquema se puede simplificar tanto como sea posible, pero su confiabilidad disminuirá.
En él, la resistencia R2 selecciona la corriente. Se utiliza un potente elemento de alambre de nicromo como resistencia. Cuando la batería está descargada, la corriente de carga es máxima, el LED VD2 se ilumina intensamente, a medida que la batería se carga, la corriente comienza a disminuir y el LED se atenúa.
Cargador de un sistema de alimentación ininterrumpida
El rectificador se ensambla en cualquier diodo potente, por ejemplo, D-242 doméstico y un condensador de red de 2200 uF a 35-50 voltios. La salida será una señal con un voltaje de 18-19 voltios. Como estabilizador de voltaje, se usa un chip LT1083 o LM317 con una instalación obligatoria en un radiador.
Al conectar la batería, se establece un voltaje de 14,2 voltios. Es conveniente controlar el nivel de la señal mediante un voltímetro y un amperímetro. El voltímetro se conecta en paralelo con los terminales de la batería y el amperímetro en serie. A medida que la batería se carga, su resistencia aumentará y la corriente disminuirá. Es aún más fácil hacer un regulador con un triac conectado al devanado primario de un transformador como un atenuador.
Cuando haga el dispositivo usted mismo, debe recordar la seguridad eléctrica cuando trabaje con una red de CA de 220 V. Como regla general, un dispositivo de carga hecho correctamente a partir de piezas reparables comienza a funcionar de inmediato, solo necesita configurar la corriente de carga.
Para las baterías de automóviles, como los diseños industriales tienen un costo bastante elevado. Y usted mismo puede hacer un dispositivo de este tipo con bastante rapidez y con materiales improvisados que casi todos tienen. Del artículo aprenderá cómo hacer cargadores usted mismo a un costo mínimo. Se considerarán dos diseños: con y sin control automático de la corriente de carga.
La base del cargador es un transformador.
En cualquier cargador encontrará el componente principal: el transformador. Vale la pena señalar que hay circuitos de dispositivos construidos de acuerdo con un circuito sin transformador. Pero son peligrosos, ya que no hay protección contra la tensión de red. Por lo tanto, es posible recibir una descarga eléctrica durante la fabricación. Los circuitos de transformadores son mucho más eficientes y simples, tienen aislamiento galvánico de la tensión de red. Para hacer un cargador, necesitas un transformador potente. Se puede encontrar desmantelando un horno de microondas inutilizable. Sin embargo, las piezas de repuesto de este aparato eléctrico se pueden utilizar para hacer un cargador de batería de bricolaje.
Los transformadores TS-270, TS-160 se utilizaron en televisores de tubo antiguos. Estos modelos son perfectos para diseñar un cargador. Resulta aún más eficiente usarlos, pues ya cuentan con dos devanados de 6,3 voltios cada uno. Y de ellos puedes recolectar corriente hasta 7.5 amperios. Y al cargar una batería de automóvil, se requiere una corriente igual a 1/10 de la capacidad. Por lo tanto, con una capacidad de batería de 60 Ah, debe cargarla con una corriente de 6 amperios. Pero si no hay devanados que satisfagan la condición, será necesario hacerlo. Y ahora sobre cómo hacer un cargador de coche casero lo más rápido posible.
rebobinado del transformador
Entonces, si decide usar un convertidor de un horno de microondas, entonces debe quitar el devanado secundario. La razón radica en el hecho de que estos transformadores elevadores convierten el voltaje a un valor de aproximadamente 2000 voltios. El magnetrón necesita 4000 voltios de potencia, por lo que se utiliza un circuito de duplicación. No necesitará tales valores, así que deshágase sin piedad del devanado secundario. En su lugar, enrolle un cable con una sección transversal de 2 metros cuadrados. milímetro ¿Pero no sabes cuántas vueltas necesitas? Necesita averiguarlo, puede usarlo de varias maneras. Y esto debe hacerse cuando se fabrica un cargador de batería de bricolaje.
El más simple y confiable es el experimental. Enrolle diez vueltas del cable que usará. Limpias sus bordes y enciendes el transformador. Mida el voltaje en el devanado secundario. Digamos que estas diez vueltas dan 2 V. Por lo tanto, se obtienen 0,2 V (una décima) de una vuelta. Necesitas al menos 12 V, y es mejor si la salida tiene un valor cercano a 13. Cinco vueltas darán un voltio, ahora necesitas 5 * 12 = 60. El valor deseado es de 60 vueltas de alambre. El segundo método es más complicado, debe considerar la sección transversal del circuito magnético del transformador, necesita saber el número de vueltas del devanado primario.
Bloque rectificador
Podemos decir que los cargadores caseros más simples para baterías de automóviles constan de dos componentes: un convertidor de voltaje y un rectificador. Si no desea dedicar mucho tiempo al ensamblaje, puede usar un circuito de media onda. Pero si decide montar el cargador, como dicen, a la conciencia, entonces es mejor usar el pavimento. Es recomendable elegir diodos cuya corriente inversa sea de 10 amperios o más. Por regla general, tienen un cuerpo de metal y se sujetan con una tuerca. También vale la pena señalar que cada diodo semiconductor debe instalarse en un disipador de calor separado para mejorar el enfriamiento de su carcasa.
Pequeña mejora
Sin embargo, puede detenerse allí, un cargador casero simple está listo para usar. Pero se puede complementar con instrumentos de medición. Habiendo ensamblado todos los componentes en una sola caja, fijándolos de forma segura en sus lugares, también puede diseñar el panel frontal. Se pueden colocar dos dispositivos: un amperímetro y un voltímetro. Con su ayuda, puede controlar el voltaje y la corriente de carga. Si lo desea, instale una lámpara LED o incandescente, que se conecta a la salida del rectificador. Con la ayuda de una lámpara de este tipo, verá si el cargador está conectado a la red. Si es necesario, agregue un pequeño interruptor.
Ajuste automático de la corriente de carga
Los cargadores de baterías de automóviles hechos a sí mismos muestran buenos resultados, que tienen la función de ajuste automático de corriente. A pesar de la aparente complejidad, estos dispositivos son muy simples. Es cierto que se requieren algunos componentes. El circuito utiliza estabilizadores de corriente, por ejemplo, LM317, así como sus análogos. Vale la pena señalar que este estabilizador se ha ganado la confianza de los radioaficionados. Es duradero y sin problemas, sus características son superiores a las de sus contrapartes domésticas.
Además, también necesitará un diodo zener ajustable, por ejemplo TL431. Todos los microcircuitos y estabilizadores utilizados en el diseño deben montarse en radiadores separados. El principio de funcionamiento del LM317 es que el "exceso" de voltaje se convierte en calor. Por lo tanto, si no tiene 12 V, sino 15 V provenientes de la salida del rectificador, entonces los 3 V "extra" irán al radiador. Muchos cargadores de baterías de automóviles caseros se fabrican sin requisitos estrictos de carcasa exterior, pero es mejor si están encerrados en una caja de aluminio.
Conclusión
Al final del artículo, me gustaría señalar que un dispositivo como un cargador de automóvil necesita refrigeración de alta calidad. Por lo tanto, es necesario prever la instalación de enfriadores. Lo mejor es utilizar los que están montados en las fuentes de alimentación de la computadora. Solo preste atención al hecho de que necesitan una fuente de alimentación de 5 voltios, no 12. Por lo tanto, deberá complementar el circuito, introducir un regulador de voltaje de 5 voltios en él. Se puede decir mucho más sobre los cargadores. El circuito del cargador automático es fácil de repetir y el dispositivo será útil en cualquier garaje.
