La batteria viene caricata nel veicolo dall'alternatore mentre il veicolo è in movimento. Tuttavia, come elemento di sicurezza, nel circuito elettrico è incluso un relè di controllo, che fornisce il valore della tensione di uscita dal generatore al livello di 14 ± 0,3 V.
Poiché è noto che un livello sufficiente per una ricarica completa e rapida della batteria dovrebbe essere al livello di 14,5 V, è ovvio che la batteria avrà bisogno di aiuto per riempire l'intera capacità. In questo caso, avrai bisogno di un dispositivo acquistato in negozio o dovrai realizzare un caricabatterie per una batteria per auto con le tue mani a casa.
Nella stagione calda, anche una batteria dell'auto semiscarica ti consentirà di avviare il motore. Durante le gelate la situazione è peggiore, perché a temperature negative la capacità diminuisce e allo stesso tempo aumentano le correnti di avviamento. Aumentando la viscosità dell'olio freddo, è necessaria più forza per far girare l'albero motore. Ciò significa che nella stagione fredda la batteria necessita della massima carica.
Un gran numero di opzioni diverse per caricabatterie fatti in casa consente di scegliere un circuito per diversi livelli di conoscenza e abilità del produttore. C'è anche un'opzione in cui l'auto è realizzata utilizzando un potente diodo e un riscaldatore elettrico. Un riscaldatore da due kilowatt collegato a una rete domestica da 220 V in un circuito in serie con un diodo e una batteria fornirà a quest'ultima poco più di 4 A di corrente. Durante la notte, il circuito "carica" 15 kW, ma la batteria riceverà una carica completa. Sebbene sia improbabile che l'efficienza complessiva del sistema superi l'1%.
Coloro che realizzeranno un semplice caricabatterie fai-da-te con transistor dovrebbero essere consapevoli che tali dispositivi possono surriscaldarsi in modo significativo. Hanno anche problemi di polarità errata e cortocircuiti accidentali.
Per i circuiti a tiristori e triac, i problemi principali sono la stabilità della carica e il rumore. Il lato negativo sono anche le interferenze radio, che possono essere eliminate con un filtro in ferrite, e i problemi di polarità.
Puoi trovare molte proposte per convertire un alimentatore per computer in un caricabatterie fatto in casa. Ma devi sapere che sebbene gli schemi strutturali di questi dispositivi siano simili, quelli elettrici presentano differenze significative. Per la corretta modifica, sarà richiesta un'esperienza sufficiente nel lavorare con i circuiti. Non sempre la copia cieca con tali modifiche porta al risultato desiderato.
Schema elettrico sui condensatori
Il più interessante potrebbe essere il circuito del condensatore di un caricabatterie fatto in casa per una batteria per auto. Ha un'elevata efficienza, non si surriscalda, produce una corrente stabile, indipendentemente dal livello di carica della batteria e dai possibili problemi con le fluttuazioni della rete, e sopporta anche cortocircuiti a breve termine.
Visivamente, l'immagine sembra troppo ingombrante, ma con un'analisi dettagliata tutte le sezioni diventano chiare. È persino dotato di un algoritmo di spegnimento quando la batteria è completamente carica.
limitatore di corrente
Per la carica dei condensatori, la regolazione dell'intensità di corrente e la sua stabilità è assicurata dal collegamento in serie dell'avvolgimento del trasformatore con i condensatori di zavorra. In questo caso si osserva una relazione diretta tra la corrente di carica della batteria e la capacità dei condensatori. Aumentando quest'ultimo, otteniamo più amperaggio.
Teoricamente questo circuito può già funzionare come caricabatteria, ma la sua affidabilità sarà un problema. Un contatto debole con gli elettrodi della batteria distruggerà trasformatori e condensatori non protetti.
Qualsiasi studente di fisica sarà in grado di calcolare la capacità richiesta per i condensatori C \u003d 1 / (2πvU). Tuttavia, sarà più veloce farlo secondo una tabella pre-preparata:
Nel circuito, puoi ridurre il numero di condensatori. Per fare ciò, sono collegati in gruppi o utilizzando interruttori (interruttori a levetta).
Protezione da inversione di polarità nel caricabatterie
Per evitare problemi durante l'inversione dei contatti, nel circuito è presente un relè P3. I fili collegati in modo errato saranno protetti dal diodo VD13. Non lascerà andare la corrente nella direzione sbagliata e non consentirà la chiusura del contatto K3.1, rispettivamente, la carica sbagliata non andrà alla batteria.
Se viene rispettata la polarità, il relè si chiuderà e inizierà la ricarica. Questo circuito può essere utilizzato su qualsiasi tipo di caricabatterie autocostruito, anche con tiristori, anche con transistor.
L'interruttore S3 controlla la tensione nel circuito. Il circuito inferiore fornisce il valore di tensione (V), e con la connessione superiore dei contatti otteniamo il livello di corrente (A). Se il dispositivo è collegato solo alla batteria senza essere collegato alla rete domestica, è possibile rilevare la tensione della batteria nella posizione dell'interruttore corrispondente. La testina è un microamperometro M24.
Automazione per la ricarica fatta in casa
Come alimentatore per l'amplificatore, selezioniamo un circuito a nove volt 142EN8G. Questa scelta è giustificata dalle sue caratteristiche. Infatti, con fluttuazioni di temperatura della custodia della scheda anche di dieci gradi, all'uscita del dispositivo, le fluttuazioni di tensione si riducono a un errore di centesimi di volt.
L'autospegnimento viene attivato con un'impostazione di tensione di 15,5 V. Questa parte del circuito è contrassegnata con A1.1. La quarta uscita del microcircuito (4) è collegata al divisore R8, R7 dove viene emessa una tensione di 4,5 V. Un altro divisore è collegato ai resistori R4-R5-R6. Come impostazione per questo circuito, la regolazione del resistore R5 viene utilizzata per indicare il livello di eccesso. Con l'aiuto di R9 nel microcircuito, viene controllato il livello inferiore di accensione del dispositivo, che viene eseguito a 12,5 V. Il resistore R9 e il diodo VD7 forniscono un intervallo di tensione per una carica ininterrotta.
L'algoritmo del circuito è abbastanza semplice. Collegandosi al caricabatterie, il livello di tensione viene monitorato. Se è inferiore a 16,5 V, il comando di apertura del transistor VT1 passa attraverso il circuito che, a sua volta, avvia la connessione del relè P1. Successivamente, viene collegato l'avvolgimento primario del trasformatore installato e viene avviato il processo di ricarica della batteria.
Dopo aver impostato la piena capacità e ottenuto un parametro di uscita di tensione di 16,5 V, la tensione nel circuito viene ridotta per mantenere aperto il transistor VT1. Il relè esegue uno sgancio. L'alimentazione di corrente ai terminali è ridotta al livello di mezza lampada. Il ciclo di carica ricomincia solo dopo che la tensione ai morsetti della batteria scende a 12,5 V, quindi riprende la carica.
Quindi la macchina controlla la possibilità di non ricaricare la batteria. Il circuito può essere lasciato funzionante anche per diversi mesi. Questa opzione sarà particolarmente rilevante per coloro che utilizzano l'auto stagionalmente.
Disposizione del caricatore
Il milliamperometro VZ-38 può servire da custodia per un tale apparecchio. Gli interni non necessari vengono rimossi, lasciando solo l'indicatore a freccia. Montiamo tutto tranne la macchina in modo incernierato.
L'apparecchio elettrico è costituito da una coppia di scudi (anteriore e posteriore), fissati mediante travi orizzontali in carbonio forato. Attraverso tali fori è conveniente fissare qualsiasi elemento strutturale. Per individuare il trasformatore di alimentazione è stata utilizzata una piastra di alluminio di due millimetri. È fissato con viti alla parte inferiore del dispositivo.
Sul piano superiore è montata una piastra in fibra di vetro con relè e condensatori. Sulle nervature forate viene fissata anche la tavola con automazione. I relè e i condensatori di questo elemento sono collegati tramite un connettore standard.
Il radiatore sulla parete posteriore contribuirà a ridurre il riscaldamento dei diodi. In questa zona sarebbe opportuno posizionare fusibili e una presa potente. Può essere preso dalla potenza del computer. Per bloccare i diodi di potenza, utilizziamo due barre di bloccaggio. Il loro utilizzo consentirà un uso razionale dello spazio e ridurrà la generazione di calore all'interno dell'unità.
È auspicabile eseguire l'installazione utilizzando colori di filo intuitivi. Prendiamo il rosso come positivo, il blu come negativo e selezioniamo una tensione alternata usando, ad esempio, il marrone. La sezione trasversale in tutti i casi dovrebbe essere superiore a 1 mm.
Le letture dell'amperometro sono calibrate utilizzando uno shunt. Una delle sue estremità è saldata al contatto del relè P3 e l'altra è saldata al terminale di uscita positivo.
Elementi
Analizziamo l'interno del dispositivo, che costituisce la base del caricabatterie.
Scheda a circuito stampato
La fibra di vetro è la base per un circuito stampato che funge da protezione contro le sovratensioni e i problemi di connessione. L'immagine è formata con un passo di 2,5 mm. Senza problemi, questo schema può essere realizzato a casa.
Posizione degli elementi nella realtà 
linea di saldatura 
Scheda per saldatura manuale
C'è anche un piano schematico con elementi evidenziati su di esso. Un'immagine pulita viene applicata alla base utilizzando la stampa a polvere su stampanti laser. Per il metodo manuale di applicazione delle tracce, è adatta un'altra immagine.
Scala di laurea
L'indicazione del milliamperometro VZ-38 installato non corrisponde alle letture effettive fornite dal dispositivo. Per la correzione e la graduazione corretta, è necessario incollare una nuova scala alla base dell'indicatore dietro la freccia.
Le informazioni aggiornate saranno accurate entro 0,2 V.
Cavi di collegamento
I contatti che verranno collegati alla batteria devono avere un fermo a molla con denti ("coccodrillo") alle estremità. Per distinguere i poli si consiglia di selezionare subito la parte positiva in rosso, e prendere il cavo negativo con clip in blu o nero.
La sezione trasversale del cavo deve essere superiore a 1 mm. Per connettersi alla rete domestica, viene utilizzato un cavo standard non separabile con una spina da qualsiasi vecchia apparecchiatura per ufficio.
Elementi elettrici di ricarica autocostruita per batterie
TN 61-220 è adatto come trasformatore di potenza, poiché la corrente di uscita sarà al livello di 6 A. Per i condensatori, la tensione deve essere superiore a 350 V. Prendiamo il tipo MBGCH per il circuito da C4 a C9. I diodi dal 2 al 5 sono necessari per resistere a una corrente di dieci ampere. 11 e 7 puoi prendere qualsiasi impulso. VD1 è un LED e il 9 può essere un analogo di KIPD29.
Per il resto bisogna puntare sul parametro di ingresso che permette una corrente di 1A. Nel relè P1 possono essere utilizzati due LED con caratteristiche cromatiche differenti oppure può essere utilizzato un LED binario.
L'amplificatore operazionale AN6551 può essere sostituito dall'analogico domestico KR1005UD1. Si trovano nei vecchi amplificatori audio. Il primo e il secondo relè sono selezionati nell'intervallo di 9-12 V e una corrente di 1 A. Per diversi gruppi di contatti nel dispositivo relè, utilizziamo la parallelizzazione.
Configurazione e avvio
Se tutto viene eseguito senza errori, lo schema funzionerà immediatamente. La tensione di soglia viene regolata utilizzando il resistore R5. Aiuterà a trasferire la ricarica nella corretta modalità a bassa corrente.
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Oggi esamineremo 3 semplici circuiti di ricarica che possono essere utilizzati per caricare un'ampia varietà di batterie.
I primi 2 circuiti funzionano in modalità lineare e la modalità lineare in primo luogo significa un forte riscaldamento. Ma il caricabatterie è una cosa fissa, non portatile, quindi l'efficienza è un fattore decisivo, quindi l'unico inconveniente dei circuiti presentati è che necessitano di un grande radiatore di raffreddamento, ma per il resto va tutto bene. Tali circuiti sono sempre stati utilizzati e continueranno ad essere utilizzati, in quanto presentano innegabili vantaggi: semplicità, basso costo, non "cagare" nella rete (come nel caso dei circuiti ad impulsi) ed elevata ripetibilità.
Considera il primo diagramma:
Questo circuito è costituito solo da una coppia di resistori (con i quali viene impostata la tensione di fine carica o la tensione di uscita del circuito nel suo insieme) e da un sensore di corrente che imposta la massima corrente di uscita del circuito.
Se hai bisogno di un caricabatterie universale, il circuito sarà simile a questo:
Ruotando il resistore di sintonia, è possibile impostare qualsiasi tensione in uscita da 3 a 30 V. In teoria, è possibile fino a 37 V, ma in questo caso devono essere forniti 40 V all'ingresso, cosa che fa l'autore (AKA KASYAN) non consiglio di farlo. La corrente di uscita massima dipende dalla resistenza del sensore di corrente e non può essere superiore a 1,5A. La corrente di uscita del circuito può essere calcolata utilizzando la formula precedente:
Dove 1,25 è la tensione della sorgente di riferimento del microcircuito lm317, Rs è la resistenza del sensore di corrente. Per ottenere una corrente massima di 1,5A, la resistenza di questo resistore dovrebbe essere di 0,8 ohm, ma nel circuito di 0,2 ohm.
Il fatto è che anche senza un resistore, la corrente massima all'uscita del microcircuito sarà limitata al valore specificato, il resistore qui è più per l'assicurazione e la sua resistenza è ridotta per ridurre al minimo le perdite. Maggiore è la resistenza, maggiore sarà la caduta di tensione su di essa e ciò porterà a un forte riscaldamento della resistenza.
Il microcircuito deve essere installato su un radiatore massiccio, all'ingresso viene fornita una tensione non stabilizzata fino a 30-35 V, leggermente inferiore alla tensione di ingresso massima consentita per il microcircuito lm317. Va ricordato che il chip lm317 può dissipare un massimo di 15-20 W di potenza, assicurati di considerare questo. È inoltre necessario considerare che la tensione massima di uscita del circuito sarà inferiore di 2-3 volt rispetto all'ingresso.
La ricarica avviene con una tensione stabile e la corrente non può superare la soglia impostata. Questo circuito può anche essere utilizzato per caricare batterie agli ioni di litio. Con i cortocircuiti in uscita, non accadrà nulla di terribile, la corrente sarà semplicemente limitata e se il raffreddamento del microcircuito è buono e la differenza tra le tensioni di ingresso e di uscita è piccola, il circuito in questa modalità può funzionare all'infinito.
Tutto è assemblato su un piccolo circuito stampato.
Esso, così come i circuiti stampati per 2 circuiti successivi, può essere insieme all'archivio generale del progetto.
Secondo schemaè un potente alimentatore stabilizzato con una corrente di uscita massima fino a 10A, è stato costruito sulla base della prima opzione.
Si differenzia dal primo circuito in quanto qui viene aggiunto un ulteriore transistor di potenza a conduzione diretta.
La corrente di uscita massima del circuito dipende dalla resistenza dei sensori di corrente e dalla corrente di collettore del transistor utilizzato. In questo caso, la corrente è limitata a 7A.
La tensione di uscita del circuito è regolabile nell'intervallo da 3 a 30 V, che ti consentirà di caricare quasi tutte le batterie. Regolare la tensione di uscita utilizzando lo stesso resistore di sintonia.
Questa opzione è ottima per caricare batterie per auto, la corrente di carica massima con i componenti indicati nello schema è 10A.
Ora diamo un'occhiata a come funziona il circuito. A bassi valori di corrente, il transistor di potenza è chiuso. Con un aumento della corrente di uscita, la caduta di tensione attraverso il resistore specificato diventa sufficiente e il transistor inizia ad aprirsi e tutta la corrente fluirà attraverso la giunzione aperta del transistor.
Naturalmente, a causa della modalità di funzionamento lineare, il circuito si surriscalda, il transistor di potenza e i sensori di corrente si surriscaldano particolarmente. Il transistor con il chip lm317 è avvitato su un comune radiatore in alluminio massiccio. Non è necessario isolare i substrati del dissipatore di calore poiché sono comuni.
È altamente desiderabile e persino obbligatorio utilizzare un ventilatore aggiuntivo se il circuito deve funzionare a correnti elevate.
Per caricare le batterie, ruotando la resistenza di sintonia, occorre impostare la tensione di fine carica e il gioco è fatto. La corrente di carica massima è limitata a 10 ampere, mentre le batterie si caricano, la corrente diminuirà. Il circuito non teme i cortocircuiti, in caso di cortocircuito la corrente sarà limitata. Come nel caso del primo schema, se c'è un buon raffreddamento, il dispositivo sarà in grado di tollerare a lungo questa modalità di funzionamento.
Bene, ora alcuni test:
Come puoi vedere, la stabilizzazione sta funzionando, quindi va tutto bene. E infine terzo schema:
È un sistema per spegnere automaticamente la batteria quando è completamente carica, cioè non è proprio un caricabatterie. Il circuito iniziale è stato sottoposto ad alcune modifiche e la scheda è stata finalizzata durante i test.
Consideriamo un diagramma.
Come puoi vedere, è dolorosamente semplice, contiene solo 1 transistor, un relè elettromagnetico e piccole cose. L'autore sulla scheda ha anche un ponte a diodi all'ingresso e una protezione primitiva contro l'inversione di polarità, questi nodi non sono disegnati sul diagramma.
L'ingresso del circuito è alimentato con una tensione costante dal caricabatterie o da qualsiasi altra fonte di alimentazione.
È importante notare qui che la corrente di carica non deve superare la corrente consentita attraverso i contatti del relè e la corrente di funzionamento del fusibile.
Quando l'alimentazione viene applicata all'ingresso del circuito, la batteria viene caricata. Il circuito ha un partitore di tensione che monitora la tensione direttamente sulla batteria.
Durante la ricarica, la tensione della batteria aumenterà. Non appena diventa uguale alla tensione di intervento del circuito, impostabile ruotando il resistore di trimmer, il diodo zener funzionerà, dando un segnale alla base del transistor di bassa potenza e funzionerà.
Poiché una bobina del relè elettromagnetico è collegata al circuito del collettore del transistor, anche quest'ultimo funzionerà e i contatti indicati si apriranno e l'ulteriore alimentazione alla batteria si interromperà, allo stesso tempo funzionerà il secondo LED, notificando che la ricarica è finita.
Questo è un set-top box molto semplice per il tuo caricabatterie esistente. Che controllerà la tensione della carica della batteria e, quando viene raggiunto il livello impostato, la scollegherà dal caricabatterie, evitando così il sovraccarico della batteria.
Questo dispositivo non ha assolutamente parti difficili da trovare. L'intero circuito è costruito su un solo transistor. Dispone di indicatori LED che mostrano lo stato: in carica o la batteria è carica.
Chi beneficerà di questo dispositivo?
Un dispositivo del genere tornerà sicuramente utile per gli automobilisti. Coloro che hanno un caricabatterie non automatico. Questo dispositivo trasformerà il tuo normale caricabatterie in un caricabatterie completamente automatico. Non è più necessario monitorare costantemente la ricarica della batteria. Tutto quello che devi fare è caricare la batteria e si spegnerà automaticamente solo dopo che sarà completamente carica.Schema di un caricatore automatico
Ecco lo schema elettrico della macchina stessa. Si tratta infatti di un relè di soglia che si attiva al superamento di una certa tensione. La soglia è impostata da un resistore variabile R2. Per una batteria per auto completamente carica, di solito è -14,4 V.
Puoi scaricare lo schema qui -
Scheda a circuito stampato
Come realizzare un circuito stampato dipende da te. Non è complicato e quindi può essere facilmente lanciato su una breadboard. Bene, oppure puoi confonderti e farlo su textolite con incisione.
Ambientazione
Se tutti i dettagli sono utili, l'impostazione della macchina si riduce solo all'impostazione della tensione di soglia con il resistore R2. Per fare ciò, colleghiamo il circuito al caricabatterie, ma non colleghiamo ancora la batteria. Traduciamo il resistore R2 nella posizione più bassa secondo lo schema. Impostiamo la tensione di uscita sul caricabatterie a 14,4 V. Quindi ruotiamo lentamente il resistore variabile finché il relè non funziona. Tutto è pronto.Giochiamo con la tensione per assicurarci che funzioni in modo affidabile a 14,4 V. Dopodiché, il tuo caricabatterie automatico è pronto per l'uso.
In questo video puoi vedere in dettaglio il processo dell'intero assemblaggio, regolazione e collaudo in funzione.
Affinché un'auto si avvii, ha bisogno di energia. Questa energia viene prelevata dalla batteria. Di norma, la sua ricarica avviene dal generatore mentre il motore è in funzione. Quando l'auto non viene utilizzata per un lungo periodo o la batteria è difettosa, si scarica in uno stato tale che che l'auto non può più partire. In questo caso, è necessaria una ricarica esterna. Puoi acquistare un dispositivo del genere o assemblarlo da solo, ma ciò richiederà un circuito di ricarica.
Il principio di funzionamento di una batteria per auto
La batteria dell'auto fornisce energia a vari dispositivi nell'auto quando il motore è spento ed è progettata per avviarla. Per tipo di esecuzione, viene utilizzata una batteria al piombo. Strutturalmente, è assemblato da sei batterie con un valore di tensione nominale di 2,2 volt, collegate in serie. Ogni elemento è un insieme di lastre reticolari in piombo. Le piastre sono rivestite con un materiale attivo e immerse in un elettrolita.
La soluzione elettrolitica contiene acqua distillata e acido solforico. La resistenza al gelo della batteria dipende dalla densità dell'elettrolito. Recentemente sono apparse tecnologie che consentono di adsorbire l'elettrolita in una fibra di vetro o di addensarlo utilizzando gel di silice in uno stato simile al gel.
Ogni piastra ha un polo negativo e uno positivo e sono isolate l'una dall'altra mediante un separatore di plastica. Il corpo del prodotto è realizzato in propilene, che non viene distrutto dall'acido e funge da dielettrico. Il polo positivo dell'elettrodo è rivestito di biossido di piombo e quello negativo di piombo spugnoso. Recentemente sono state prodotte batterie con elettrodi in lega piombo-calcio. Queste batterie sono completamente sigillate e non richiedono manutenzione.
Quando un carico è collegato alla batteria, il materiale attivo sulle piastre reagisce chimicamente con la soluzione elettrolitica e viene generata una corrente elettrica. L'elettrolita si esaurisce nel tempo a causa della deposizione di solfato di piombo sulle piastre. La batteria (batteria) inizia a perdere la carica. Durante la ricarica, una reazione chimica avviene in ordine inverso, il solfato di piombo e l'acqua vengono convertiti, la densità dell'elettrolita aumenta e il valore di carica viene ripristinato.
Le batterie sono caratterizzate da un valore di autoscarica. Si verifica nella batteria quando è inattiva. Il motivo principale è la contaminazione della superficie della batteria e la scarsa qualità del distillatore. Il tasso di autoscarica è accelerato dalla distruzione delle lastre di piombo.
Tipi di caricabatterie
Un gran numero di circuiti di ricarica per auto è stato sviluppato utilizzando diverse basi di elementi e un approccio di principio. Secondo il principio di funzionamento, i dispositivi di ricarica sono divisi in due gruppi:
- Avviamento e ricarica, progettato per avviare il motore quando la batteria non funziona. Applicando brevemente una grande corrente ai terminali della batteria, il motorino di avviamento viene acceso e il motore si avvia, quindi la batteria viene caricata dal generatore dell'auto. Vengono prodotti solo per un certo valore di corrente o con la possibilità di impostarne il valore.
- I caricatori prima dell'avvio, i terminali del dispositivo sono collegati ai terminali della batteria e la corrente viene fornita a lungo. Il suo valore non supera i dieci ampere, durante questo periodo l'energia della batteria viene ripristinata. A loro volta si dividono in: graduali (tempo di ricarica da 14 a 24 ore), accelerati (fino a tre ore) e condizionanti (circa un'ora).
In base al loro circuito, si distinguono i dispositivi a impulsi e trasformatori. Il primo tipo viene utilizzato nel lavoro di un convertitore di segnale ad alta frequenza, caratterizzato da dimensioni e peso ridotti. Il secondo tipo viene utilizzato come base per un trasformatore con gruppo raddrizzatore, di facile realizzazione, ma hanno molto peso e basso coefficiente di prestazione (COP).
Un caricabatterie fai-da-te per batterie per auto è stato realizzato o acquistato presso un punto vendita, i requisiti sono gli stessi, vale a dire:
- stabilità della tensione di uscita;
- alto valore di efficienza;
- protezione da cortocircuito;
- indicatore di controllo della carica.
Una delle caratteristiche principali del dispositivo di ricarica è la quantità di corrente che carica la batteria. Sarà possibile caricare correttamente la batteria ed estenderne le prestazioni solo selezionando il valore desiderato. In questo caso, anche la velocità di ricarica è importante. Maggiore è la corrente, maggiore è la velocità, ma un valore di velocità elevato porta a un rapido degrado della batteria. Si ritiene che il valore corrente corretto sarà un valore pari al dieci percento della capacità della batteria. La capacità è definita come la quantità di corrente emessa dalla batteria per unità di tempo, si misura in ampere-ora.
Caricatore fatto in casa
Ogni automobilista dovrebbe avere un dispositivo di ricarica, quindi se non c'è l'opportunità o il desiderio di acquistare un dispositivo già pronto, non resta altro che caricare la batteria da soli. È facile realizzare con le tue mani sia il dispositivo più semplice che quello multifunzionale. Ciò richiederà un diagramma. e una serie di elementi radio. È anche possibile convertire un gruppo di continuità (UPS) o un'unità computer (AT) in un dispositivo per la ricarica della batteria.
Caricatore del trasformatore
Tale dispositivo è il più facile da montare e non contiene parti scarse. Lo schema è composto da tre nodi:
- trasformatore;
- blocco raddrizzatore;
- regolatore.
La tensione dalla rete industriale viene fornita all'avvolgimento primario del trasformatore. Il trasformatore stesso può essere utilizzato di qualsiasi tipo. Si compone di due parti: nucleo e avvolgimenti. Il nucleo è assemblato in acciaio o ferrite, gli avvolgimenti sono realizzati in materiale conduttivo.
Il principio di funzionamento del trasformatore si basa sull'aspetto di un campo magnetico alternato quando la corrente passa attraverso l'avvolgimento primario e lo trasferisce al secondario. Per ottenere il livello di tensione richiesto in uscita, il numero di spire nell'avvolgimento secondario viene ridotto rispetto al primario. Il livello di tensione sull'avvolgimento secondario del trasformatore è scelto a 19 volt e la sua potenza dovrebbe fornire una tripla riserva per la corrente di carica.
Dal trasformatore la tensione ridotta passa attraverso il ponte raddrizzatore ed entra nel reostato collegato in serie alla batteria. Il reostato è progettato per regolare l'entità della tensione e della corrente modificando la resistenza. La resistenza del reostato non supera i 10 ohm. Il valore di corrente è controllato da un amperometro collegato in serie davanti alla batteria. Tale schema non sarà in grado di caricare batterie con una capacità superiore a 50 Ah, poiché il reostato inizia a surriscaldarsi.
È possibile semplificare il circuito rimuovendo il reostato e installando una serie di condensatori all'ingresso davanti al trasformatore, che vengono utilizzati come reattanze per ridurre la tensione di rete. Minore è il valore nominale della capacità, minore è la tensione fornita all'avvolgimento primario nella rete.
La particolarità di tale schema è la necessità di garantire che il livello del segnale sull'avvolgimento secondario del trasformatore sia una volta e mezza maggiore della tensione operativa del carico. Tale circuito può essere utilizzato senza trasformatore, ma è molto pericoloso. Senza isolamento galvanico, puoi ricevere una scossa elettrica.
Caricatore di impulsi
Il vantaggio dei dispositivi pulsati è l'elevata efficienza e le dimensioni compatte. Il dispositivo si basa su un chip con modulazione di larghezza di impulso (PWM). Puoi assemblare un potente caricatore di impulsi con le tue mani secondo lo schema seguente.
Il driver IR2153 viene utilizzato come controller PWM. Dopo i diodi raddrizzatori, un condensatore polare C1 è posto in parallelo con la batteria con una capacità compresa tra 47 e 470 microfarad e una tensione di almeno 350 volt. Il condensatore rimuove i picchi di tensione di rete e il rumore di linea. Il ponte a diodi viene utilizzato con una corrente nominale superiore a quattro ampere e con una tensione inversa di almeno 400 volt. Il driver controlla potenti transistor ad effetto di campo IRFI840GLC a canale N montati su dissipatori di calore. La corrente di tale carica sarà fino a 50 ampere e la potenza di uscita sarà fino a 600 watt.
Puoi creare un caricabatterie a impulsi per un'auto con le tue mani utilizzando un alimentatore per computer in formato AT convertito. Usano il comune chip TL494 come controller PWM. L'alterazione stessa consiste nell'aumentare il segnale di uscita a 14 volt. Per fare ciò, è necessario installare correttamente il resistore di sintonia.
Il resistore che collega il primo ramo del TL494 al bus stabilizzato + 5 V viene rimosso e un resistore variabile con un valore nominale di 68 kOhm viene saldato al posto del secondo collegato al bus 12 volt. Questo resistore imposta il livello di tensione di uscita desiderato. L'alimentazione viene inserita tramite un interruttore meccanico, secondo lo schema riportato sull'alloggiamento dell'alimentatore.
Dispositivo sul chip LM317
Un circuito di ricarica abbastanza semplice ma stabile è facilmente implementato sul circuito integrato LM317. Il microcircuito fornisce un'impostazione del livello del segnale di 13,6 volt a un'intensità di corrente massima di 3 ampere. Lo stabilizzatore LM317 è dotato di protezione da cortocircuito integrata.
La tensione viene fornita al circuito del dispositivo attraverso i terminali da un alimentatore indipendente con una tensione costante di 13-20 volt. La corrente, passando attraverso il LED indicatore HL1 e il transistor VT1, viene fornita allo stabilizzatore LM317. Dalla sua uscita direttamente alla batteria tramite X3, X4. Il partitore, montato su R3 e R4, imposta il valore di tensione richiesto per l'apertura di VT1. Il resistore variabile R4 imposta il limite della corrente di carica e R5 il livello del segnale di uscita. La tensione di uscita è impostata da 13,6 a 14 volt.
Lo schema può essere semplificato il più possibile, ma la sua affidabilità diminuirà.
In esso, il resistore R2 seleziona la corrente. Un potente elemento in filo di nicromo viene utilizzato come resistore. Quando la batteria è scarica, la corrente di carica è massima, il LED VD2 si illumina intensamente, mentre la batteria è carica, la corrente inizia a diminuire e il LED si attenua.
Caricabatterie da un gruppo di continuità
Il raddrizzatore è assemblato su qualsiasi potente diodo, ad esempio D-242 domestico e un condensatore di rete da 2200 uF a 35-50 volt. L'uscita sarà un segnale con una tensione di 18-19 volt. Come stabilizzatore di tensione, viene utilizzato un chip LT1083 o LM317 con installazione obbligatoria su un radiatore.
Collegando la batteria, viene impostata una tensione di 14,2 volt. È conveniente controllare il livello del segnale utilizzando un voltmetro e un amperometro. Il voltmetro è collegato in parallelo con i terminali della batteria e l'amperometro in serie. Man mano che la batteria si carica, la sua resistenza aumenterà e la corrente diminuirà. È ancora più semplice realizzare un regolatore con un triac collegato all'avvolgimento primario di un trasformatore come un dimmer.
Quando si crea il dispositivo da soli, è necessario ricordare la sicurezza elettrica quando si lavora con una rete CA da 220 V. Di norma, un dispositivo di ricarica realizzato correttamente con parti riparabili inizia a funzionare immediatamente, è sufficiente impostare la corrente di carica.
Per le batterie per auto, poiché i design industriali hanno un costo piuttosto elevato. E puoi realizzare un dispositivo del genere da solo abbastanza rapidamente e con materiali improvvisati che quasi tutti hanno. Dall'articolo imparerai come realizzare tu stesso i caricabatterie a un costo minimo. Verranno presi in considerazione due progetti: con e senza controllo automatico della corrente di carica.
La base del caricabatterie è un trasformatore
In qualsiasi caricabatterie troverai il componente principale: il trasformatore. Vale la pena notare che esistono circuiti di dispositivi costruiti secondo un circuito senza trasformatore. Ma sono pericolosi, poiché non c'è protezione contro la tensione di rete. Pertanto, è possibile ricevere una scossa elettrica durante la fabbricazione. I circuiti dei trasformatori sono molto più efficienti e semplici, hanno un isolamento galvanico dalla tensione di rete. Per realizzare un caricabatterie, è necessario un potente trasformatore. Può essere trovato smontando un forno a microonde inutilizzabile. Tuttavia, i pezzi di ricambio di questo elettrodomestico possono essere utilizzati per realizzare un caricabatteria fai-da-te.
I trasformatori TS-270, TS-160 sono stati utilizzati nei vecchi televisori a tubo. Questi modelli sono perfetti per progettare un caricabatterie. Risulta ancora più efficiente utilizzarli, poiché hanno già due avvolgimenti da 6,3 volt ciascuno. E da loro puoi raccogliere corrente fino a 7,5 ampere. E quando si carica una batteria per auto, è necessaria una corrente pari a 1/10 della capacità. Pertanto, con una capacità della batteria di 60 Ah, è necessario caricarla con una corrente di 6 ampere. Ma se non ci sono avvolgimenti che soddisfano la condizione, sarà necessario farlo. E ora su come realizzare un caricabatterie per auto fatto in casa il più rapidamente possibile.
Riavvolgimento del trasformatore
Quindi, se decidi di utilizzare un convertitore da un forno a microonde, devi rimuovere l'avvolgimento secondario. Il motivo sta nel fatto che questi trasformatori elevatori convertono la tensione ad un valore di circa 2000 volt. Il magnetron ha bisogno di 4000 volt di potenza, quindi viene utilizzato un circuito di raddoppio. Non avrai bisogno di tali valori, quindi elimina spietatamente l'avvolgimento secondario. Invece, avvolgi un filo con una sezione trasversale di 2 metri quadrati. mm. Ma non sai di quanti giri hai bisogno? Devi scoprirlo, puoi usarlo in diversi modi. E questo va fatto quando si realizza un caricabatteria fai da te.
Il più semplice e affidabile è sperimentale. Avvolgi dieci giri del filo che utilizzerai. Ne pulisci i bordi e accendi il trasformatore. Misurare la tensione sull'avvolgimento secondario. Diciamo che questi dieci giri emettono 2 V. Pertanto, 0,2 V (un decimo) vengono raccolti da un giro. Hai bisogno di almeno 12 V, ed è meglio se l'uscita ha un valore vicino a 13. Cinque giri daranno un volt, ora hai bisogno di 5 * 12 = 60. Il valore desiderato è di 60 giri di filo. Il secondo metodo è più complicato, devi considerare la sezione trasversale del circuito magnetico del trasformatore, devi conoscere il numero di spire dell'avvolgimento primario.
Blocco raddrizzatore
Possiamo dire che i più semplici caricabatterie fatti in casa per batterie per auto sono costituiti da due componenti: un convertitore di tensione e un raddrizzatore. Se non vuoi dedicare molto tempo all'assemblaggio, puoi utilizzare un circuito a semionda. Ma se decidi di assemblare il caricatore, come si suol dire, alla coscienza, allora è meglio usare il marciapiede. Si consiglia di scegliere diodi la cui corrente inversa sia di 10 ampere o più. Di norma, hanno un corpo in metallo e si fissano con un dado. Vale anche la pena notare che ogni diodo a semiconduttore dovrebbe essere installato su un dissipatore di calore separato per migliorare il raffreddamento del suo case.
Piccolo aggiornamento
Tuttavia, puoi fermarti qui, un semplice caricabatterie fatto in casa è pronto per l'uso. Ma può essere integrato con strumenti di misura. Dopo aver assemblato tutti i componenti in un'unica custodia, fissandoli saldamente al loro posto, puoi anche progettare il pannello frontale. Su di esso possono essere posizionati due dispositivi: un amperometro e un voltmetro. Con il loro aiuto, puoi controllare la tensione e la corrente di ricarica. Se lo desideri, installa un LED o una lampada a incandescenza, che è collegata all'uscita del raddrizzatore. Con l'aiuto di una tale lampada, vedrai se il caricabatterie è connesso alla rete. Se necessario, aggiungi un piccolo interruttore.
Regolazione automatica della corrente di carica
Buoni risultati sono mostrati dai caricabatterie autocostruiti per batterie per auto, che hanno la funzione di regolazione automatica della corrente. Nonostante l'apparente complessità, questi dispositivi sono molto semplici. È vero, alcuni componenti sono richiesti. Il circuito utilizza stabilizzatori di corrente, ad esempio LM317, nonché i suoi analoghi. Vale la pena notare che questo stabilizzatore ha guadagnato la fiducia dei radioamatori. È senza problemi e durevole, le sue caratteristiche sono superiori alle controparti domestiche.
Oltre a ciò, avrai anche bisogno di un diodo zener regolabile, ad esempio TL431. Tutti i microcircuiti e gli stabilizzatori utilizzati nella progettazione devono essere montati su radiatori separati. Il principio di funzionamento dell'LM317 è che la tensione "in eccesso" viene convertita in calore. Pertanto, se non hai 12 V, ma 15 V provenienti dall'uscita del raddrizzatore, i 3 V "extra" andranno al radiatore. Molti caricabatterie per auto fatti in casa sono realizzati senza rigidi requisiti per il guscio esterno, ma è meglio se sono racchiusi in una custodia di alluminio.
Conclusione
Alla fine dell'articolo, vorrei sottolineare che un dispositivo come un caricabatterie per auto necessita di un raffreddamento di alta qualità. Pertanto, è necessario prevedere l'installazione di dispositivi di raffreddamento. È meglio usare quelli montati negli alimentatori del computer. Fai solo attenzione al fatto che hanno bisogno di un'alimentazione di 5 volt, non di 12. Pertanto, dovrai integrare il circuito, introdurre un regolatore di tensione a 5 volt. Si può dire molto di più sui caricabatterie. Il circuito del caricatore automatico è facile da ripetere e il dispositivo sarà utile in qualsiasi garage.
