Układy elektroniczne Krawcowa Witalija. Ładowarka samochodowa. Jego krótki opis

Niedawno musiałem zbudować własną ładowarkę do akumulatora samochodowego o prądzie 3 - 4 amperów. Oczywiście nie chciałem dzielić włosa na czworo, nie miałem czasu, a przede wszystkim przypomniał mi się układ stabilizatora prądu ładowania. Korzystając z tego schematu, wykonanie ładowarki jest bardzo proste i niezawodne.

Oto schemat podłączenia ładowarki:

Zainstalowano stary mikroukład (K553UD2), chociaż był stary, po prostu nie było czasu na wypróbowanie nowych, a poza tym był pod ręką. Bocznik ze starego testera pasuje idealnie w miejsce rezystora R3. Rezystor można oczywiście wykonać samodzielnie z nichromu, ale przekrój musi być wystarczający, aby wytrzymać przepływający przez niego prąd i nie nagrzewać się do granic możliwości.

Bocznik instalujemy równolegle do amperomierza, dobieramy go biorąc pod uwagę wymiary głowicy pomiarowej. Właściwie instalujemy go na samym terminalu głównym.

Tak wygląda płytka drukowana stabilizatora prądu ładowarki:

Można zastosować dowolny transformator o mocy od 85 W. Uzwojenie wtórne powinno mieć napięcie 15 woltów, a przekrój drutu powinien zaczynać się od 1,8 mm (średnica miedzi). Miejsce mostka prostowniczego zajął 26MV120A. Może jest za duży do tego typu konstrukcji, ale jest bardzo łatwy w montażu, wystarczy go przykręcić i założyć na zaciski. Można zamontować dowolny mostek diodowy. Dla niego głównym zadaniem jest wytrzymanie odpowiedniego prądu.

Obudowa może być wykonana z czegokolwiek, u mnie sprawdziła się obudowa ze starego magnetofonu. Aby zapewnić dobry przepływ powietrza, wywierciłem otwory w górnej pokrywie. Zamiast przedniego panelu zamontowano arkusz PCB. Bocznik, ten na amperomierzu, należy wyregulować w oparciu o odczyty amperomierza kontrolnego.

Mocujemy tranzystor do tylnej ściany grzejnika.

Cóż, zmontowaliśmy stabilizator prądu, teraz musimy go sprawdzić, zwierając razem (+) i (-). Regulator powinien zapewniać płynną regulację w całym zakresie prądu ładowania. W razie potrzeby można skorzystać z doboru rezystora R1.

Należy pamiętać, że całe napięcie trafia do tranzystora sterującego i robi się bardzo gorąco! Po sprawdzeniu otwórz zworkę!

Wszystko gotowe i możesz już korzystać z ładowarki, która będzie stale utrzymywać prąd w całym zakresie ładowania. Konieczne jest monitorowanie odczytu napięcia na akumulatorze za pomocą woltomierza, ponieważ taka ładowarka nie ma automatycznego wyłączania po zakończeniu ładowania.

URZĄDZENIE ŁADOWANIA DO AKUMULATORÓW SAMOCHODOWYCH

Obwody ładowarki do akumulatorów samochodowych są dość powszechne i każdy z nich ma swoje zalety i wady. Większość najprostszych obwodów ładowarki zbudowana jest na zasadzie regulatora napięcia z węzłem wyjściowym zmontowanym za pomocą tyrystorów lub mocnych tranzystorów. Obwody te mają istotne wady - prąd ładowania nie jest stały i zależy od napięcia osiąganego na akumulatorze. Duża liczba obwodów nie ma zabezpieczenia przed zwarciem wyjściowym, co prowadzi do awarii elementów mocy wyjściowej. Proponowany schemat jest pozbawiony tych wad, jest dość niezawodny (opracowany w 1995 r. i wyprodukowany w około 20 egzemplarzach, które nigdy nie zawiodły) i jest przeznaczony do powtarzania przez „przeciętnych” radioamatorów.

Urządzenie zapewnia prąd ładowania do 6A, kontrolę prądu i napięcia za pomocą czujnika zegarowego, zabezpieczenie przeciwzwarciowe oraz automatyczne wyłączenie po określonym czasie za pomocą timera. Obwód składa się ze sterownika napięcia piłokształtnego (tranzystory VT1, VT2), komparator DA1 , wzmacniacz sygnału z bocznika wykrywającego prąd na wzmacniaczu operacyjnym DA2 i tyrystory mocy wyjściowej VD5, VD6 , które instaluje się na małych grzejnikach, do których można wykorzystać metalowy korpus urządzenia. Konfigurowanie obwodu odbywa się w kilku etapach: 1. Amplituda „piły” na zmiennym rezystorze jest mierzona za pomocą oscyloskopu R6 , które powinno wynosić około 2V, w innym przypadku dobierając rezystor R4 mi doprowadzono ich do tej wartości. Następnie ładowany jest bocznik R18 prąd 6A i dobór rezystorów R15, R17 osiągnąć poziom napięcia na wejściu 3 komparatora równy amplitudzie napięcia piłokształtnego (2V) - po czym ładowarka zaczyna normalnie regulować prąd wyjściowy. 2. Do wyjścia urządzenia podłącza się akumulator przeznaczony do ładowania szeregowo z zewnętrznym amperomierzem odniesienia, regulator prądu ustawia się na 3 ... 6 A, a przełącznik ładowarki ustawia się w pozycji „prąd”. Wybór rezystora R14 uzyskać prawidłowe odczyty prądu na skali wbudowanego urządzenia. 3. Akumulator podłącza się bezpośrednio do wyjścia ładowarki i monitoruje napięcie na nim za pomocą zewnętrznego woltomierza wzorcowego. Wybór rezystora R20 uzyskać prawidłowe odczyty z wbudowanego czujnika zegarowego na skali napięcia. To kończy konfigurację. Jako urządzenie pomiarowe można zastosować dowolną dostępną głowicę, której skala liniowa musi być wcześniej przygotowana. Bocznica R18 można wykonać z kawałka drutu nichromowego o średnicy około 2 mm i długości około 15 cm. Dokładność ustawienia rezystancji nie odgrywa dużej roli, ponieważ dobór rezystorów R15, R17 ustawiona jest wymagana wartość sygnału wyjściowego DA2 . Jeżeli tyrystory nie zostaną uruchomione wystarczająco niezawodnie, można wyjąć kondensator C6 i wymienić rezystor R11 na dwuwatowy, o wartości znamionowej 510 omów... 1 kOhm. Timer nie wymaga osobnych ustawień, w razie potrzeby nie można tego zrobić - reszta obwodu nie ulegnie zmianie. Główne elementy elektroniczne są zmontowane na płytce drukowanej.

Układ ten przetrwał próbę czasu, nie zawiera elementów rzadkich i mniej powszechnych, jednak w ostatnim okresie pojawiła się nowa dostępna baza elementów, pozwalająca na konstruowanie zasilaczy o wyższych charakterystykach. Układy prezentowane na kolejnych stronach rozdziału powstały stosunkowo niedawno, wykorzystują obecnie dostępne elementy i nadają się do powtarzania przez radioamatorów średniozaawansowanych:

W pewnych warunkach akumulator samochodowy się rozładowuje. Może się to zdarzyć na skutek naturalnego zużycia części lub niewłaściwego użytkowania. Jeśli na przykład zostawisz samochód na parkingu na zimę, prawdopodobnie będziesz potrzebować ładowarki, aby ożywić samochód.

Uwaga! Możesz złożyć ładowarkę do akumulatora samochodowego własnymi rękami, najważniejsze jest, aby zrobić wszystko dokładnie według schematu.

Proces rozładowywania akumulatora

Zanim zaczniesz przywracać urządzenie, należy szczegółowo rozważyć przyczynę, która doprowadziła do tej sytuacji. Schemat działania jest dość prosty. Akumulator ładowany jest z generatora.

Aby zapewnić, że wydzielanie gazów podczas ładowania nie przekroczy dopuszczalnych limitów, zainstalowany jest specjalny przekaźnik. Zapewnia wymagany poziom zasilania. Zazwyczaj wskaźnik ten jest ustawiony na 14,1 V. Błąd jest dopuszczalny w granicach 0,2 V.

Aby jednak akumulator samochodowy był w pełni naładowany, potrzebna jest ładowarka o mocy wyjściowej 14,5 V, jej obwód jest dość prosty; Nic dziwnego, że prawie każdy kierowca może wykonać to urządzenie.

Jeśli temperatura na zewnątrz jest powyżej zera, naładowany do połowy akumulator może uruchomić samochód. Niestety zimą w tej samej sytuacji możesz mieć poważne problemy. Faktem jest, że gdy na zewnątrz jest -20, pojemność akumulatora zmniejsza się o połowę. Nic dziwnego, że w tej sytuacji większość kierowców myśli o obwodzie ładowarki akumulatora, który można łatwo zmontować.

Pod wpływem ujemnych temperatur wzrasta lepkość smaru. Zwiększa się także siła prądów rozruchowych. W rezultacie uruchomienie samochodu bez zapalenia papierosa nie będzie możliwe. Oczywiście lepiej do tego nie dopuścić.

Ważny! Najlepszą profilaktyką akumulatora przed zimą jest jego ładowanie za pomocą ładowarki, którą zmontowałeś w oparciu o jeden z obwodów przedstawionych w artykule.

Oczywiście ładowarkę do akumulatorów można kupić w sklepie, ale jej koszt nie jest niski. Być może z tego powodu coraz więcej kierowców zwraca się do starych schematów, które pozwalają im zmontować działające urządzenie własnymi rękami w ciągu kilku godzin.

O ładowarkach samochodowych

Jeśli chcesz i masz trochę zwinności, możesz nawet naładować akumulator za pomocą jednej diody. To prawda, że \u200b\u200bdo tego będziesz także potrzebował grzejnika, ale zwykle każdy garaż go ma.

Schemat obwodu takiej prymitywnej ładowarki jest dość prosty. Akumulator podłączony jest poprzez diodę do sieci elektrycznej. Moc grzejnika może mieścić się w zakresie 1-2 kilowatów. Wystarczy piętnaście godzin takiej terapii, aby przywrócić akumulator do życia.

Ważny! Sprawność ładowarki, której obwód elektryczny składa się z grzałki i diody, wynosi zaledwie 1 procent.

Jeśli alternatywnie weźmiemy pod uwagę ładowarki, których obwody robocze zawierają tranzystory, to urządzenia te różnią się tym wytwarzają ogromne ilości ciepła. Są również narażeni na ryzyko zwarcia. Szczególnie kosztowny przy ich stosowaniu jest błąd w wyborze polaryzacji przy podłączaniu do styków akumulatora.

Często podczas tworzenia ładowarki sterowniki korzystają z obwodów zawierających tyrystory. Niestety nie są one w stanie zapewnić dużej stabilności prądu dostarczanego do akumulatora.

Kolejną istotną wadą obwodów ładowarki z tyrystorami jest hałas akustyczny. Nie możemy ignorować zakłóceń radiowych, które mogą mieć wpływ na działanie telefonów komórkowych lub innych urządzeń radiowych.

Ważny! Pierścień ferrytowy może znacznie zmniejszyć zakłócenia radiowe pochodzące z ładowarki z tyrystorami. Należy go założyć na przewód zasilający.

Jakie schematy są popularne w Internecie?

Rozwiązań technicznych jest wiele, a każde z nich ma swoje zalety i wady. Najczęściej w Internecie można znaleźć schemat podłączenia ładowarki z zasilacza komputerowego.

W takiej decyzji jest kilka ważnych niuansów. Wielu kierowców wybiera tę konkretną ścieżkę tworzenia urządzenia ładującego, ponieważ schematy strukturalne zasilaczy do komputerów są ze sobą identyczne. Jednak ich obwody elektryczne są różne. Dlatego do pracy z urządzeniami tej klasy wymagane jest specjalistyczne wykształcenie. Samoukowi i amatorowi będzie dość trudno poradzić sobie z taką pracą.

Lepiej skupić się na obwodzie kondensatora. Ma następujące zalety:

Po pierwsze, zapewnia stosunkowo wysoką wydajność.
Po drugie, ta konstrukcja generuje minimalną ilość ciepła.
Po trzecie gwarantuje stabilne źródło prądu.
Czwartą niepodważalną zaletą jest całkiem dobre zabezpieczenie przed przypadkowym zwarciem.

Niestety nie obyło się bez niedociągnięć. Czasami podczas pracy tej ładowarki następuje utrata kontaktu z akumulatorem. W rezultacie napięcie wzrasta kilkukrotnie. Tworzy to obwód rezonansowy. To wyłącza cały obwód.

Aktualne schematy

Struktura ogólna

Pomimo pozornej złożoności, struktura ta jest dość prosta do stworzenia. W rzeczywistości składa się z kilku kompletnych systemów. Jeśli nie czujesz się na tyle pewnie, aby go odebrać. Możesz wyeliminować niektóre elementy, zachowując większość wydajności.

Na przykład możesz wykluczyć z tego rysunku wszystkie elementy odpowiedzialne za automatyczne wyłączanie. To znacznie uprości proces prac inżynierii radiowej.

Ważny! W całej konstrukcji szczególną rolę odgrywa instalacja elektryczna, która odpowiada za zabezpieczenie przed nieprawidłowym podłączeniem biegunów.

Przekaźnik służy do ochrony ładowarki przed nieprawidłowym podłączeniem biegunów. W takim przypadku, jeśli zostanie nieprawidłowo podłączony, dioda nie pozwoli na przepływ prądu, a obwód pozostanie sprawny.

Pod warunkiem prawidłowego podłączenia wszystkich styków, do zacisków płynie prąd, a urządzenie zasila akumulator samochodowy. Ten typ układu zabezpieczającego może być stosowany w urządzeniach tyrystorowych i tranzystorowych.

Kondensatory balastowe

Tworząc system ładowania typu kondensatorowego, należy zwrócić szczególną uwagę na konstrukcję radiową odpowiedzialną za stabilizację natężenia prądu. Najlepiej zorganizować jego działanie, łącząc szeregowo uzwojenie pierwotne T1 i kondensatory C4-C9.

Ważny! Zwiększenie pojemności kondensatora pozwala osiągnąć wzrost mocy prądu.

Powyższy rysunek przedstawia w pełni ukończoną konstrukcję elektryczną zdolną do ładowania akumulatora. Jedyne co jest potrzebne to mostek diodowy. Czy to prawda, Warto zauważyć, że niezawodność tego systemu jest wyjątkowo niska. Najmniejsze naruszenie kontaktu prowadzi do awarii transformatora.

Wartość kondensatora zależy bezpośrednio od poziomu naładowania akumulatora, zależność jest następująca:

0,5 A - 1 µF;
1 A - 3,4 µF;
2 A - 8 µF;
4 A - 16 µF;
8 A - 32 µF.

Kondensatory najlepiej łączyć grupami równolegle do siebie. Jako przełącznik można zastosować urządzenie dwubelkowe. Czasami inżynierowie używają przełączników dwustabilnych w swoich obwodach.

Wyniki

Istnieje wiele prostych obwodów ładowania akumulatorów. Aby je wykonać samodzielnie, nie jest wymagana żadna specjalna wiedza z zakresu radiotechniki. Wystarczy wytrwałość i chęć bezpłatnej regeneracji akumulatora samochodowego. Najbardziej praktyczne jest zastosowanie obwodu kondensatora. Ma wysoką wydajność i dobrą odporność na zwarcia.

Oto schemat podłączenia ładowarki:

Zainstalowano stary mikroukład (K553UD2), chociaż był stary, po prostu nie było czasu na wypróbowanie nowych, a poza tym był pod ręką. Bocznik ze starego testera pasuje idealnie w miejsce rezystora R3. Rezystor można oczywiście wykonać samodzielnie z nichromu, ale przekrój musi być wystarczający, aby wytrzymać przepływający przez niego prąd i nie nagrzewać się do granic możliwości.

Bocznik instalujemy równolegle do amperomierza, dobieramy go biorąc pod uwagę wymiary głowicy pomiarowej. Właściwie instalujemy go na samym terminalu głównym.

Tak wygląda płytka drukowana stabilizatora prądu ładowarki: