Простий зарядний автомобільний акумулятор. Як зробити зарядний пристрій акумулятора. Види зарядних пристроїв

На фотографії представлено саморобне автоматичне зарядний пристрійдля зарядки автомобільних акумуляторів на 12 В струмом величиною до 8 А, зібраного в корпусі від мілівольтметра В3-38.

Чому потрібно заряджати акумулятор автомобіля
зарядним пристроєм

АКБ в автомобілі заряджається за допомогою електричного генератора. Для захисту електрообладнання та приладів від підвищеної напруги, яке виробляє автомобільним генератором, після нього встановлюють реле-регулятор, який обмежує напругу в бортовій мережі автомобіля до 14,1±0,2 В. Для повної зарядки акумулятора потрібна напруга не менше 14,5 Ст.

Таким чином, повністю зарядити АКБ від генератора неможливо і перед настанням холодів необхідно заряджати акумулятор від зарядного пристрою.

Аналіз схем зарядних пристроїв

Привабливою є схема виготовлення зарядного пристрою з блоку живлення комп'ютера. Структурні схеми комп'ютерних блоків живлення однакові, але електричні різні, і доопрацювання потрібна висока радіотехнічна кваліфікація.

Інтерес у мене викликала конденсаторна схема зарядного пристрою, ККД високий, тепла не виділяє, забезпечує стабільний струм заряду незалежно від ступеня заряду акумулятора та коливань мережі живлення, не боїться коротких замикань виходу. Але теж має нестачу. Якщо в процесі заряду зникне контакт з акумулятором, то напруга на конденсаторах зростає в кілька разів, (конденсатори і трансформатор утворюють коливальний резонансний контур з частотою електромережі), і вони пробиваються. Треба було усунути тільки цю єдину ваду, що мені й вдалося зробити.

В результаті вийшла схема зарядного пристрою без перерахованих вище недоліків. Більше 16 років заряджаю ним будь-які кислотні акумулятори на 12 В. Пристрій працює безвідмовно.

Принципова схема автомобільного зарядного пристрою

При складності, що здається, схема саморобного зарядного пристрою проста і складається всього з декількох закінчених функціональних вузлів.

Якщо схема для повторення Вам здалася складною, то можна зібрати більше працюючу на такому ж принципі, але без функції автоматичного відключення при повній зарядці акумулятора.

Схема обмежувача струму на баластових конденсаторах

У автомобільному конденсаторному зарядному пристрої регулювання величини і стабілізація сили струму заряду акумулятора забезпечується за рахунок включення послідовно з первинною обмоткою силового трансформатора Т1 баластових конденсаторів С4-С9. Чим більша ємність конденсатора, тим більше буде струм заряду акумулятора.

Практично це закінчений варіант зарядного пристрою, можна підключити після діодного моста акумулятор і зарядити його, але надійність такої схеми низька. Якщо порушиться контакт з клемами акумулятора, конденсатори можуть вийти з ладу.

Місткість конденсаторів, яка залежить від величини струму та напруги на вторинній обмотці трансформатора, можна приблизно визначити за формулою, але легше орієнтуватися за даними таблиці.

Для регулювання струму, щоб скоротити кількість конденсаторів, їх можна підключати паралельно до груп. У мене перемикання здійснюється за допомогою двох галетних перемикачів, але можна поставити кілька тумблерів.

Схема захисту
від помилкового підключення полюсів акумулятора

Схема захисту від переполюсування зарядного пристрою при неправильному підключенні акумулятора до виводів виконана на реле Р3. Якщо акумулятор підключений неправильно, діод VD13 не пропускає струм, реле знеструмлено, контакти реле К3.1 розімкнені та струм не надходить на клеми акумулятора. При правильному підключенні реле спрацьовує, контакти К3.1 замикаються і акумулятор підключається до схеми зарядки. Таку схему захисту від переполюсування можна використовувати з будь-яким зарядним пристроєм як транзисторним, так і тиристорним. Її достатньо включити у розрив проводів, за допомогою яких акумулятор підключається до зарядного пристрою.

Схема вимірювання струму та напруги заряджання акумулятора

Завдяки наявності перемикача S3 на схемі вище при зарядці акумулятора є можливість контролювати не тільки величину струму зарядки, але і напруга . При верхньому положенні S3 вимірюється струм, при нижньому – напруга. Якщо зарядний пристрій не підключено до електромережі, то вольтметр покаже напругу акумулятора, а коли заряджається акумулятор, то напруга зарядки. Як головка застосований мікроамперметр М24 з електромагнітною системою. R17 шунтує головку в режимі вимірювання струму, а R18 служить дільником при вимірі напруги.

Схема автоматичного вимкнення ЗУ
при повній зарядці акумулятора

Для живлення операційного підсилювача та створення опорної напруги застосовано мікросхему стабілізатора DA1 типу 142ЕН8Г на 9В. Мікросхема обрана не випадково. При зміні температури корпусу мікросхеми на 10º, вихідна напруга змінюється лише на соті частки вольта.

Система автоматичного відключення зарядки при досягненні напруги 15,6 виконана на половинці мікросхеми А1.1. Висновок 4 мікросхеми підключений до дільника напруги R7, R8 з якого на нього подається опорна напруга 4,5 В. Висновок 4 мікросхеми підключений до іншого дільника на резисторах R4-R6, резистор R5 підлаштування для встановлення порога спрацьовування автомата. Величиною резистора R9 визначається поріг включення зарядного пристрою 12,54 В. Завдяки застосуванню діода VD7 і резистора R9, забезпечується необхідний гістерезис між напругою включення і відключення заряду акумулятора.

Працює схема в такий спосіб. При підключенні до зарядного пристрою автомобільного акумулятора, напруга на клемах якого менше 16,5 В, на виведенні 2 мікросхеми А1.1 встановлюється достатня напруга для відкривання транзистора VT1, транзистор відкривається і реле P1 спрацьовує, підключаючи контактами К1.1 до електромережі первинну обмотку трансформатора та починається зарядка акумулятора.

Як тільки напруга заряду досягне 16,5, напруга на виході А1.1 зменшиться до величини, недостатньої для підтримки транзистора VT1 у відкритому стані. Реле відключиться і контакти К1.1 підключать трансформатор через конденсатор чергового режиму С4, при якому струм заряду дорівнюватиме 0,5 А. У такому стані схема зарядного пристрою перебуватиме, поки напруга на акумуляторі не зменшиться до 12,54 В. Як тільки напруга встановиться рівним 12,54, знову включиться реле і зарядка піде заданим струмом. Передбачена можливість у разі потреби перемикачем S2 відключити систему автоматичного регулювання.

Таким чином, система автоматичного стеження за зарядкою акумулятора виключить можливість перезарядження акумулятора. Акумулятор можна залишити підключеним до зарядного пристрою хоч на цілий рік. Такий режим актуальний для автолюбителів, які їздять лише влітку. Після закінчення сезону автопробігу можна підключити акумулятор до зарядного пристрою та вимкнути лише навесні. Навіть якщо в електромережі пропаде напруга, за його появи зарядний пристрій продовжить заряджати акумулятор у штатному режимі

Принцип роботи схеми автоматичного відключення зарядного пристрою у разі перевищення напруги через відсутність навантаження, зібраного на другій половинці операційного підсилювача А1.2, такий же. Тільки поріг повного відключення зарядного пристрою від мережі живлення обраний 19 В. Якщо напруга зарядки менше 19 В, на виході 8 мікросхеми А1.2 напруга достатня, для утримання транзистора VT2 у відкритому стані, при якому на реле P2 подано напругу. Як тільки напруга зарядки перевищить 19, транзистор закриється, реле відпустить контакти К2.1 і подача напруги на зарядний пристрій повністю припиниться. Як тільки буде підключено акумулятор, він запитає схему автоматики, і зарядний пристрій відразу повернеться до робочого стану.

Конструкція автоматичного зарядного пристрою

Всі деталі зарядного пристрою розміщені в корпусі міліамперметра В3-38, з якого видалено весь вміст, крім стрілочного приладу. Монтаж елементів, крім схеми автоматики, виконаний навісним способом.

Конструкція корпусу міліамперметра являє собою дві прямокутні рамки, з'єднані чотирма куточками. У куточках з рівним кроком зроблено отвори, до яких зручно кріпити деталі.

Силовий трансформатор ТН61-220 закріплений на чотирьох гвинтах М4 на алюмінієвій пластині товщиною 2 мм, пластина, у свою чергу, прикріплена гвинтами М3 до нижніх куточків корпусу. Силовий трансформатор ТН61-220 закріплений на чотирьох гвинтах М4 на алюмінієвій пластині товщиною 2 мм, пластина, у свою чергу, прикріплена гвинтами М3 до нижніх куточків корпусу. На цій пластині встановлено С1. На фото вигляд зарядного пристрою знизу.

До верхніх куточків корпусу закріплена також пластина зі склотекстоліту товщиною 2 мм, а до неї гвинтами конденсатори С4-С9 та реле Р1 та Р2. До цих куточків також прикручено друковану плату, на якій спаяно схему автоматичного керування зарядкою акумулятора. Реально кількість конденсаторів не шість, як за схемою, а 14, так як для отримання потрібного конденсатора номіналу доводилося з'єднувати їх паралельно. Конденсатори та реле підключені до іншої схеми зарядного пристрою через роз'єм (на фото вище блакитний), що полегшило доступ до інших елементів під час монтажу.

На зовнішній стороні задньої стінки встановлений ребристий радіатор алюмінієвий для охолодження силових діодів VD2-VD5. Тут також встановлений запобіжник Пр1 на 1 А і вилка, (взята від блоку живлення комп'ютера) для подачі напруги живлення.

Силові діоди зарядного пристрою закріплені за допомогою двох притискних планок до радіатора всередині корпусу. Для цього в задній стінці корпусу зроблено прямокутний отвір. Таке технічне рішення дозволило до мінімуму звести кількість тепла, що виділяється всередині корпусу і економії місця. Висновки діодів і проводи, що підводять, розпаяні на не закріплену планку з фольгованого склотекстоліту.

На фотографії вигляд саморобного зарядного пристрою праворуч. Монтаж електричної схеми виконаний кольоровими проводами, змінної напруги – коричневим, плюсові – червоним, мінусові – проводами синього кольору. Перетин проводів, що йдуть від вторинної обмотки трансформатора до клем для підключення акумулятора, повинен бути не менше 1 мм2.

Шунт амперметра є відрізок високоомного дроту константана довжиною близько сантиметра, кінці якого запаяні в мідні смужки. Довжина дроту шунта підбирається при калібруванні амперметра. Провід я взяв від шунта згорілого стрілочного тестера. Один кінець із мідних смужок припаяний безпосередньо до вихідної клеми плюса, до другої смужки припаяний товстий провідник, що йде від контактів реле Р3. На стрілочний пристрій від шунта йдуть жовтий і червоний провід.

Друкована плата блоку автоматики зарядного пристрою

Схема автоматичного регулювання та захисту від неправильного підключення акумулятора до зарядного пристрою спаяна на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту.

На фотографії представлено зовнішній вигляд зібраної схеми. Малюнок друкованої плати схеми автоматичного регулювання та захисту простий, отвори виконані з кроком 2,5 мм.

На фотографії вище вигляд друкованої платиз боку установки деталей з нанесеним червоним кольором маркуванням деталей. Таке креслення зручне при складанні друкованої плати.

Креслення друкованої плати вище стане в нагоді при її виготовленні за допомогою технології із застосуванням лазерного принтера.

А це креслення друкованої плати стане в нагоді при нанесенні струмоведучих доріжок друкованої плати ручним способом.

Шкала стрілочного приладу мілівольтметра В3-38 не підходила під необхідні вимірювання, довелося накреслити на комп'ютері свій варіант, надрукував на щільному білому папері і клеєм момент приклеїв зверху на штатну шкалу.

Завдяки більшого розмірушкали та калібрування приладу в зоні вимірювання, точність відліку напруги вийшла 0,2 Ст.

Провід для підключення АЗУ до клем акумулятора та мережі

На дроти для підключення автомобільного акумулятора до зарядного пристрою з одного боку встановлені затискачі типу крокодил, з іншого боку - розрізні наконечники. Для підключення плюсового виведення акумулятора вибрано червоний провід, для підключення мінусового – синій. Перетин проводів для підключення до пристрою акумулятора повинен бути не менше 1 мм2.

До електричної мережі зарядний пристрій підключається за допомогою універсального шнура з вилкою та розеткою, як застосовується для підключення комп'ютерів, оргтехніки та інших електроприладів.

Про деталі зарядного пристрою

Силовий трансформатор Т1 застосований типу ТН61-220, вторинні обмотки якого послідовно з'єднані, як показано на схемі. Так як ККД зарядного пристрою не менше 0,8 і струм заряду зазвичай не перевищує 6 А, підійде будь-який трансформатор потужністю 150 ват. Вторинна обмотка трансформатора повинна забезпечити напругу 18-20 В при струмі навантаження до 8 А. Якщо немає готового трансформатора, можна взяти будь-який відповідний за потужністю і перемотати вторинну обмотку. Розрахувати число витків вторинної обмотки трансформатора можна за допомогою спеціального калькулятора.

Конденсатори С4-С9 типу МБГЧ на напругу не менше 350 В. Можна використовувати будь-які конденсатори типу, розраховані на роботу в ланцюгах змінного струму.

Діоди VD2-VD5 підійдуть будь-якого типу, розраховані на струм 10 А. VD7, VD11 – будь-які імпульсні крем'яні. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 і VD13 будь-які, що витримують струм 1 А. Світлодіод VD1 – будь-який, VD9 я застосував типу КИПД29. Відмінна особливістьцього світлодіода, що він змінює колір свічення при зміні полярності підключення. Для його перемикання використано контакти К1.2 реле Р1. Коли заряджається основним струмом, світлодіод світить жовтим світлом, а при перемиканні в режим підзарядки акумулятора – зеленим. Замість бінарного світлодіода можна встановити будь-які два одноколірні, підключивши їх за нижче наведеною схемою.

Як операційний підсилювач обраний КР1005УД1, аналог зарубіжного AN6551. Такі підсилювачі застосовували у блоці звуку та відео у відеомагнітофоні ВМ-12. Підсилювач хороший тим, що не вимагає двох полярного живлення, ланцюгів корекції і зберігає працездатність при напрузі живлення від 5 до 12 В. Замінити його можна практично будь-яким аналогічним. Добре підійдуть для заміни мікросхеми, наприклад, LM358, LM258, LM158, але нумерація висновків у них інша, і потрібно внести зміни в малюнок друкованої плати.

Реле Р1 і Р2 будь-які на напругу 9-12 і контактами, розрахованими на комутований струм 1 А. Р3 на напругу 9-12 В і струм комутації 10 А, наприклад РП-21-003. Якщо в реле кілька контактних груп, їх бажано запаяти паралельно.

Перемикач S1 будь-якого типу, розрахований на роботу при напрузі 250 В і має достатню кількість контактів, що комутують. Якщо не потрібен крок регулювання струму в 1 А, можна поставити кілька тумблерів і встановлювати струм заряду, припустимо, 5 А і 8 А. Якщо заряджати тільки автомобільні акумулятори, то таке рішення цілком виправдане. Перемикач S2 служить для вимкнення системи контролю рівня заряджання. У разі заряду акумулятора великим струмом можливе спрацювання системи раніше, ніж акумулятор повністю зарядиться. У такому випадку систему можна вимкнути та продовжити заряджання в ручному режимі.

Електромагнітна головка для вимірювача струму та напруги підійде будь-яка, зі струмом повного відхилення 100 мкА, наприклад типу М24. Якщо немає необхідності вимірювати напругу, а тільки струм, можна встановити готовий амперметр, розрахований на максимальний постійний струм вимірювання 10 А, а напруга контролювати зовнішнім стрілочним тестером або мультиметром, підключивши їх до контактів акумулятора.

Налаштування блоку автоматичного регулювання та захисту АЗУ

При безпомилковому збиранні плати та справності всіх радіоелементів, схема запрацює відразу. Залишиться лише встановити поріг напруги резистором R5, при досягненні якого заряджання акумулятора буде переведено в режим заряджання малим струмом.

Регулювання можна виконувати безпосередньо під час заряджання акумулятора. Але все ж краще підстрахуватися і перед встановленням в корпус, схему автоматичного регулювання та захисту АЗУ перевірити і налаштувати. Для цього знадобиться блок живлення постійного струму, який має можливість регулювати вихідну напругу в межах від 10 до 20 В, розрахованого на вихідний струм величиною 0,5-1 А. З вимірювальних приладів знадобиться будь-який вольтметр, стрілочний тестер або мультиметр розрахований на вимірювання постійного струму напруги, з межею виміру від 0 до 20 В.

Перевірка стабілізатора напруги

Після монтажу всіх деталей на друковану плату потрібно подати від блока живлення напругу живлення величиною 12-15 В на загальний провід (мінус) і виведення 17 мікросхеми DA1 (плюс). Змінюючи напругу на виході блоку живлення від 12 до 20 В, потрібно за допомогою вольтметра переконатися, що величина напруги на виході мікросхеми 2 стабілізатора напруги DA1 дорівнює 9 В. Якщо напруга відрізняється або змінюється, то DA1 несправна.

Мікросхеми серії К142ЕН та аналоги мають захист від короткого замикання по виходу і якщо закоротити її вихід на загальний провід, то мікросхема увійде в режим захисту та з ладу не вийде. Якщо перевірка показала, що напруга на виході мікросхеми дорівнює 0, це не завжди означає про її несправність. Цілком можливо наявність КЗ між доріжками друкованої плати або несправний один із радіоелементів решти схеми. Для перевірки мікросхеми достатньо від'єднати від плати її виведення 2 і якщо на ньому з'явиться 9, значить, мікросхема справна, і необхідно знайти і усунути КЗ.

Перевірка системи захисту від перенапруги

Опис принципу роботи схеми вирішив почати з простішої частини схеми, до якої не пред'являються строгі норми з напруги спрацьовування.

Функцію відключення АЗУ від електромережі у разі від'єднання акумулятора виконує частину схеми, зібрана на операційному диференціальному підсилювачі А1.2 (далі ОУ).

Принцип роботи операційного диференціального підсилювача

Без знання принципу роботи ОУ розібратися у роботі схеми складно, тому наведу короткий опис. ОУ має два входи та один вихід. Один із входів, що позначається на схемі знаком «+», називається не інвертуючим, а другий вхід, який позначається знаком «-» або кружком, називається інвертуючим. Слово диференціальний ОУ означає, що напруга на виході підсилювача залежить від різниці напруги на його входах. У цьому схемі операційний підсилювач включений без зворотний зв'язок, як компаратора – порівняння вхідних напруг.

Таким чином, якщо напруга на одному з входів буде незмінною, а на другому зміняться, то в момент переходу через точку рівності напруги на входах, напруга на виході підсилювача стрибкоподібно зміниться.

Перевірка схеми захисту від перенапруги

Повернемося до схеми. Не інвертуючий вхід підсилювача А1.2 (висновок 6) підключений до дільника напруги, зібраного на резисторах R13 та R14. Цей дільник підключений до стабілізованої напруги 9 і тому напруга в точці з'єднання резисторів, ніколи не змінюється і становить 6,75 В. Другий вхід ОУ (висновок 7) підключений до другого дільника напруги, зібраному на резисторах R11 і R12. Цей дільник напруги підключений до шини, якою йде зарядний струм, і напруга на ньому змінюється в залежності від величини струму та ступеня заряду акумулятора. Тому і величина напруги на виведенні 7 теж буде відповідно зміняться. Опір дільника підібрані таким чином, що при зміні напруги зарядки акумулятора від 9 до 19 напруга на виведенні 7 буде менше, ніж на виведенні 6 і напруга на виході ОУ (висновок 8) буде більше 0,8 В і близько до напруги живлення ОУ. Транзистор буде відкритий, на обмотку реле Р2 надходитиме напруга і воно замкне контакти К2.1. Напруга на виході також закриє діод VD11 і резистор R15 у роботі схеми не братиме участі.

Як тільки напруга зарядки перевищить 19 В (це може трапитися тільки у випадку, якщо від виходу АЗУ буде вимкнено акумулятор), напруга на виведенні 7 стане більшою, ніж на виведенні 6. У цьому випадку на виході ОУ напруга стрибкоподібно зменшиться до нуля. Транзистор закриється, реле знеструмиться і контакти К2.1 розімкнуться. Подача напруги живлення на ОЗУ буде припинена. У момент, коли напруга на виході ОУ дорівнюватиме нулю, відкриється діод VD11 і, таким чином, паралельно до R14 дільника підключиться R15. Напруга на 6 виведення миттєво зменшиться, що виключить помилкові спрацьовування в момент рівності напруги на входах ОУ через пульсації і перешкод. Змінюючи величину R15, можна змінювати гістерезис компаратора, тобто напруга, при якому схема повернеться у вихідний стан.

При підключенні акумулятора до ОЗУ напруги на виведенні 6 знову встановиться рівним 6,75, а на виведенні 7 буде менше і схема почне працювати в штатному режимі.

Для перевірки роботи схеми достатньо змінювати напругу на блоці живлення від 12 до 20 і підключивши вольтметр замість реле Р2 спостерігати його показання. При напрузі менше 19, вольтметр повинен показувати напругу, величиною 17-18 (частина напруги впаде на транзисторі), а при більшому - нуль. Бажано все ж таки підключити до схеми обмотку реле, тоді буде перевірена не тільки робота схеми, але і його працездатність, а по клацанням реле можна буде контролювати роботу автоматики без вольтметра.

Якщо схема не працює, потрібно перевірити напруги на входах 6 і 7, виході ОУ. При відмінності напруги від зазначених вище, потрібно перевірити номінали резисторів відповідних дільників. Якщо резистори дільників та діод VD11 справні, то, отже, несправний ОУ.

Для перевірки ланцюга R15, D11 достатньо відключити одні з висновків цих елементів, схема буде працювати, тільки без гістерезису, тобто включатися і відключатися при одному і тому ж напругі, що подається з блоку живлення. Транзистор VT12 легко перевірити, від'єднавши один із висновків R16 і контролюючи напругу на виході ОУ. Якщо виході ОУ напруга змінюється правильно, а реле постійно включено, отже, має місце пробою між колектором і емітером транзистора.

Перевірка схеми вимкнення акумулятора при повній його зарядці

Принцип роботи ОУ А1.1 нічим не відрізняється від роботи А1.2, за винятком можливості змінювати поріг вимкнення напруги за допомогою підстроювального резистора R5.

Для перевірки роботи А1.1, напруга живлення, подана з блоку живлення плавно збільшується і зменшується в межах 12-18 В. При досягненні напруги 15,6 В повинно відключитися реле Р1 і контактами К1.1 переключити АЗУ в режим зарядки малим струмом через конденсатор С4. При зниженні рівня напруги нижче 12,54 В реле повинно включитися та переключити АЗУ в режим заряджання струмом заданої величини.

Напруга порогу включення 12,54 можна регулювати зміною номіналу резистора R9, але в цьому немає необхідності.

За допомогою перемикача S2 можна відключати автоматичний режим роботи, включивши реле Р1 безпосередньо.

Схема зарядного пристрою на конденсаторах
без автоматичного відключення

Для тих, хто не має достатнього досвіду зі складання електронних схем або не потребує автоматичного відключення ЗУ після закінчення зарядки акумулятора, пропоную спрощеним варіант схеми пристрою для заряджання кислотних автомобільних акумуляторів. Відмінна особливість схеми в її простоті для повторення, надійності, високому ККД та стабільним струмом заряду, наявність захисту від неправильного підключення акумулятора, автоматичне продовження зарядки у разі зникнення напруги живлення.

Принцип стабілізації зарядного струму залишився незмінним та забезпечується включенням послідовно з мережевим трансформатором блоку конденсаторів С1-С6. Для захисту від перенапруги на вхідній обмотці та конденсаторах використовується одна з пар нормально розімкнених контактів реле Р1.

Коли акумулятор не підключений, контакти реле Р1 К1.1 і К1.2 розімкнені і навіть якщо зарядний пристрій підключений до мережі живлення струм не надходить на схему. Те саме відбувається, якщо помилково підключити акумулятор за полярністю. При правильному підключенні акумулятора струм надходить через діод VD8 на обмотку реле Р1, реле спрацьовує і замикаються його контакти К1.1 і К1.2. Через замкнуті контакти К1.1 мережна напруга надходить на зарядний пристрій, а через К1.2 на акумулятор надходить зарядний струм.

На перший погляд здається, що контакти реле К1.2 не потрібні, але якщо їх не буде, то при помилковому підключенні акумулятора струм потече з плюсового виведення акумулятора через мінусову клему ЗУ, далі через діодний міст і далі безпосередньо на мінусовий вивід акумулятора та діоди мосту ЗУ вийдуть з ладу

Запропонована проста схема для заряджання акумуляторів легко адаптується для заряджання акумуляторів на напругу 6 або 24 В. Достатньо замінити реле Р1 на відповідну напругу. Для зарядки 24 вольтових акумуляторів необхідно забезпечити вихідну напругу з вторинної обмотки Т1 трансформатора не менше 36 В.

За бажанням схему простого зарядного пристрою можна доповнити приладом індикації зарядного струму та напруги, увімкнувши його як у схемі автоматичного зарядного пристрою.

Порядок заряджання автомобільного акумулятора
автоматичним саморобним ЗУ

Перед зарядкою знятий з автомобіля акумулятор необхідно очистити від бруду і протерти його поверхні для видалення кислотних залишків водним розчином соди. Якщо кислота лежить на поверхні, то водний розчин соди піниться.

Якщо акумулятор має пробки для заливки кислоти, то всі пробки потрібно викрутити, для того, щоб гази, що утворюються при зарядці в акумуляторі, могли вільно виходити. Обов'язково потрібно перевірити рівень електроліту, і якщо він менший за необхідний, долити дистильованої води.

Далі потрібно перемикачем S1 на зарядному пристрої виставити величину струму заряду і підключити акумулятор дотримуючись полярності (плюсовий висновок акумулятора потрібно приєднати до плюсового виведення зарядного пристрою) до його клем. Якщо перемикач S3 знаходиться в нижньому положенні, то стрілка приладу на зарядному пристрої відразу покаже напругу, яку видає акумулятор. Залишилося вставити штепсельну вилку в розетку і процес зарядки акумулятора почнеться. Вольтметр вже почне показувати напругу заряджання.

Привіт ув. читач блогу "Моя лабораторія радіоаматора".

У сьогоднішній статті мова піде про давно «заюзану», але дуже корисну схему тиристорного фазоімпульсного регулятора потужності, який ми будемо використовувати як зарядний пристрій для свинцевих акумуляторних батарей.

Почнемо з того, що зарядне на КУ202 має низку переваг:
- Здатність витримувати струм заряду до 10 ампер
— Струм заряду імпульсний, що, на думку багатьох радіоаматорів, допомагає продовжити життя акумулятора.
— Схема зібрана з не дефіцитних, недорогих деталей, що робить її дуже доступною у ціновій категорії
- І останній плюс - це легкість у повторенні, що дасть можливість її повторити, як новачкові в радіотехніці, так і просто власнику автомобіля, який взагалі не має знання в радіотехніці, якому потрібна якісна і проста зарядка.

Згодом спробував доопрацьовану схему з автоматичним вимкненням акумулятора, рекомендую почитати
Свого часу я збирав цю схему на коліні за 40 хвилин разом із травою плати та підготовкою компонентів схеми. Ну, вистачить оповідань, давайте розглянемо схему.

Схема тиристорного зарядного пристрою на КУ202

Перелік використовуваних компонентів у схемі
C1 = 0,47-1 мкФ 63В

R1 = 6,8к - 0,25Вт
R2 = 300 - 0,25Вт
R3 = 3,3к - 0,25Вт
R4 = 110 - 0,25Вт
R5 = 15к - 0,25Вт
R6 = 50 - 0,25Вт
R7 = 150 - 2Вт
FU1 = 10А
VD1 = струм 10А, бажано брати міст із запасом. Ну на 15-25А та зворотна напруга не нижче 50В
VD2 = будь-який імпульсний діод, на зворотну напругу не нижче 50В
VS1 = КУ202, Т-160, Т-250
VT1 = КТ361А, КТ3107, КТ502
VT2 = КТ315А, КТ3102, КТ503

Як було сказано раніше, схема є тиристорним фазоімпульсним регулятором потужності з електронним регулятором струму зарядки.
Управління електродом тиристора здійснюється ланцюгом на транзисторах VT1 та VT2. Керуючий струм проходить через VD2, необхідний захисту схеми від зворотних стрибків струму тиристора.

Резистором R5 визначається струм зарядки акумулятора, який має бути 1/10 від ємності АКБ. Наприклад АКБ ємністю 55А треба заряджати струмом 5.5А. Тому на виході перед клемами зарядного пристрою бажано поставити амперметр для контролю за струмом зарядки.

З приводу харчування, для цієї схеми підбираємо трансформатор зі змінною напругою 18-22В, бажано за потужністю без запасу, адже використовуємо тиристор в управлінні. Якщо напруга більша - R7 піднімаємо до 200Ом.

Також не забуваємо, що діодний міст і керуючий тиристор треба ставити на радіатори через теплопровідну пасту. Так само якщо ви використовуєте прості діоди типу Д242-Д245, КД203, пам'ятайте що їх треба ізолювати від корпусу радіатора.

На вихід ставимо запобіжник на потрібні струми, якщо ви не плануєте заряджати АКБ струмом вище 6А, то запобіжника на 6,3А вам вистачить з головою.
Також для захисту вашого акумулятора і зарядного пристрою, рекомендую поставити мою або , яка крім захисту від переполюсування захистить зарядне від підключення акумуляторів з напругою менше 10,5В.
Ну ось у принципі розглянули схему зарядного на КУ202.

Друкована плата тиристорного зарядного пристрою на КУ202

У зібраному вигляді від Сергія

Успіхів вам з повторенням і чекаю ваших питань у коментарях

Для безпечної, якісної та надійної зарядки будь-яких типів акумуляторів, рекомендую

Щоб не пропустити останні оновлення в майстерні, підписуйтесь на оновлення в Вконтактеабо Однокласниках, також можна підписатися на оновлення електронною поштою в колонці праворуч

Не хочеться вникати у рутини радіоелектроніки? Рекомендую звернути увагу на пропозиції наших китайських друзів. За цілком прийнятну ціну можна придбати якісні зарядні пристрої

Простенький зарядний пристрій з світлодіодним індикатором заряджання, зелений акумулятор заряджається, червоний акумулятор заряджено.

Є захист від короткого замикання, є захист від переполюсування. Відмінно підійде для зарядки Мото АКБ ємністю до 20А, АКБ 9А зарядить за 7 годин, 20А - за 16 годин. Ціна на це зарядне 403 рубля, доставка безкоштовна

Цей тип зарядного здатний автоматично заряджати практично будь-які типи автомобільних та мото акумуляторів 12В до 80А\Ч. Має унікальний спосіб заряджання в три етапи: 1. Заряджання постійним струмом, 2. Заряджання постійною напругою, 3. Крапельна дозарядка до 100%.
На передній панелі два індикатори, перший вказує напругу та відсоток заряджання, другий вказує струм заряджання.
Досить якісний прилад для домашніх потреб, ціна всього 781,96 руб, доставка безкоштовна.На момент написання цих рядків кількість замовлень 1392,оцінка 4,8 із 5.При замовленні не забудьте вказати Євровилку

Зарядний пристрій для найрізноманітніших типів акумуляторів 12-24В із струмом до 10А та піковим струмом 12А. Вміє заряджати Гелієві АКБ та СА\СА. Технологія зарядки як і в попереднього у три етапи. Зарядний пристрій здатний заряджати як в автоматичному режимі, так і вручну. На панелі є РК індикатор, що вказує напругу, струм заряду та відсоток заряджання.

Проблеми з акумуляторами - не таке рідкісне явище. Для відновлення працездатності необхідна дозарядка, але нормальна зарядка коштує пристойних грошей, а зробити її можна з підручного «мотлоху». Найголовніше – знайти трансформатор з потрібними характеристиками, а зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками – справа буквально пари годинників (за наявності всіх необхідних деталей).

Процес заряджання акумуляторів повинен проходити за певними правилами. Причому процес заряду залежить від виду батареї. Порушення цих правил призводить до зменшення ємності та терміну експлуатації. Тому параметри зарядного пристрою для автомобільного акумулятора підбираються для кожного конкретного випадку. Таку можливість надає складне ЗУ з регульованими параметрами або придбане спеціально під цю батарею. Є й практичніший варіант — зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками. Щоб знати, які параметри повинні бути трохи теорії.

Види зарядних пристроїв для акумуляторних батарей

Заряд акумулятора – процес відновлення витраченої ємності. Для цього на клеми акумулятора подається напруга, що трохи перевищує робочі показники АБ. Подаватись може:

Постійний струм. Час заряду - не менше 10 годин, протягом усього цього часу подається фіксований струм, напруга змінюється від 13,8-14,4 на початку процесу до 12,8 в самому кінці. За такого виду заряд накопичується поступово, тримається довше. Недолік цього способу - необхідно контролювати процес, вчасно відключити зарядний пристрій, оскільки при перезарядженні електроліт може закипіти, що суттєво знизить його робочий ресурс.
Постійна напруга. При заряді постійною напругою ЗУ видає весь час напругу 14,4 В, а струм змінюється від великих значень в перші години заряду до дуже невеликих - в останні. Тому перезарядження АБ не буде (хіба що ви залишите його на кілька діб). Позитивний момент цього способу - час заряду зменшується (90-95% можна набрати за 7-8 годин) і акумулятор, що заряджається, можна залишити без нагляду. Але такий «екстренний» режим відновлення заряду погано впливає термін служби. При частому використанні постійною напругою АБ розряджається швидше.

Загалом, якщо не потрібно поспішати, краще використовувати заряд постійним струмом. Якщо потрібно за короткий час відновити працездатність акумулятора, подавайте постійну напругу. Якщо говорити про те, який краще зробити зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, відповідь однозначна - потік, що подає постійний струм. Схеми будуть простими, що складаються з доступних елементів.

Як визначити потрібні параметри під час заряджання постійним струмом

Досвідченим шляхом встановлено, що заряджати автомобільні свинцеві кислотні акумулятори(їх більшість) необхідно струмом, що не перевищує 10% від ємності батарей. Якщо ємність АБ, що заряджається, 55 А/год, максимальний струм заряду буде 5,5 А; при ємності 70 А/год - 7 А і т.д. При цьому можна ставити трохи менший струм. Заряд йтиме, але повільніше. Він накопичуватиметься навіть якщо струм заряду буде 0,1 А. Просто для відновлення ємності знадобиться дуже багато часу.

Так як у розрахунках приймають, що струм заряду становить 10%, отримуємо мінімальний час заряду – 10 годин. Але це при повному розряді акумулятора, а його допускати не можна. Тому фактичний час заряду залежить від "глибини" розряду. Визначити глибину розряду можна, вимірявши вольтаж на АБ до початку заряду:

Щоб розрахувати приблизний час заряду АБ, треба дізнатися різницю між максимальним зарядом батареї (12,8 В) та поточним її вольтажом. Помноживши цифру на 10, отримаємо час у годинах. Наприклад, напруга на акумуляторі перед зарядом 11,9 В. Знаходимо різницю: 12,8 - 11,9 В = 0,8 В. Помноживши цю цифру на 10, отримуємо що час заряду буде близько 8 годин. Це за умови, що будемо подавати струм, який становить 10% від ємності батареї.

Схеми зарядного пристрою для авто АБ

Для заряду акумуляторів зазвичай використовується побутова мережа 220 В, яка перетворюється на знижену напругу за допомогою перетворювача.

Прості схеми

Найбільш простий та ефективний спосіб - використання понижуючого трансформатора. Саме він знижує 220 В до 13-15 В. Такі трансформатори можна знайти в старих лампових телевізорах (ТС-180-2), комп'ютерних блоках живлення, знайти на «розвалах» блошиного ринку.

Але на виході трансформатора виходить змінна напруга, яку необхідно випрямити. Роблять це за допомогою:

У наведених схемах присутні також запобіжники (1 А) та вимірювальні прилади. Вони дають змогу контролювати процес заряду. Їх зі схеми можна виключити, але доведеться періодично використовувати контролю мультиметр. З контролем напруги це ще терпимо (просто приставляти до клем щупи), то контролювати струм складно - у цьому режимі вимірювальний прилад включають у розрив ланцюга. Тобто доведеться щоразу вимикати живлення, ставити мультиметр у режимі вимірювання струму, включати живлення. розбирати вимірювальний ланцюг у зворотному порядку. Тому використання хоча б амперметра на 10 А — дуже бажане.

Недоліки цих схем є очевидними — немає можливості регулювати параметри заряду. Тобто, при виборі елементної бази вибирайте параметри так, щоб на виході сила струму була 10% від ємності вашого акумулятора (або трохи менше). Напруга ви знаєте - бажано в межах 13,2-14,4 В. Що робити, якщо струм виходить більше бажаного? Додати до схеми резистор. Його ставлять на плюсовому виході діодного моста перед амперметром. Опір підбираєте "за місцем", орієнтуючись на струм, потужність резистора - побільше, так як на них буде розсіюватися зайвий заряд (10-20 ВТ або близько того).

І ще один момент: зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками, зроблений за цими схемами, швидше за все, сильно грітиметься. Тому бажано додати кулер. Його можна вставити у схему після діодного мосту.

Схеми з можливістю регулювання

Як уже казали, нестача всіх цих схем — у неможливості регулювання струму. Єдина можливість – змінювати опори. До речі, можна поставити тут змінний підстроювальний резистор. Це буде найпростіший вихід. Але більш надійно реалізовано ручне регулювання струму у схемі з двома транзисторами та підстроювальним резистором.

Струм заряду змінюється змінним резистором. Він стоїть вже після складеного транзистора VT1-VT2, тому струм через нього протікає невеликий. Тому потужність може бути близько 0,5-1 Вт. Його номінал залежить від вибраних транзисторів, що підбирається дослідним шляхом (1-4,7 кОм).

Трансформатор потужністю 250-500 Вт, вторинна обмотка 15-17 В. Діодний міст збирається на діодах з робочим струмом 5А та вище.

Транзистор VT1 - П210, VT2 вибирається з декількох варіантів: германієві П13 - П17; кремнієві КТ814, КТ 816. Для відведення тепла встановлювати на металевій пластині або радіаторі (не менше 300 см2).

Запобіжники: на вході ПР1 – на 1 А, на виході ПР2 – на 5 А. Також у схемі є сигнальні лампи – наявності напруги 220 В (HI1) та струму заряду (HI2). Тут можна ставити будь-які лампи на 24 В (у тому числі світлодіоди).

Відео на тему

Зарядний пристрій для автомобільного акумулятора своїми руками – популярна тема для автолюбителів. Звідки тільки не витягають трансформатори — з блоків живлення, мікрохвильових печей.. навіть мотають самі. Схеми реалізуються не найскладніші. Тож навіть без навичок у електротехніці можна впоратися самостійно.

У кожного автомобіліста рано чи пізно виникають проблеми з акумулятором. Не уникнув цієї долі і я. Після 10 хвилин безуспішних спроб завести свій автомобіль вирішив, що необхідно придбати або зробити зарядний пристрій. Увечері зробивши ревізію в гаражі і знайшовши там підходящий трансформатор, вирішив робити зарядку сам.

Там же серед непотрібного барахла знайшов і стабілізатор напруги від старого телевізора, який на мою думку чудово підійде як корпус.

Проштудувавши безкраї простори Інтернету і реально оцінивши свої сили вибрав напевно найпростішу схему.

Роздрукувавши схему пішов до сусіда, який захоплюється радіоелектронікою. Він протягом 15 хвилин набрав мені необхідні деталі, відрізав шматок фольгованого текстоліту та дав маркер для малювання плат. Витративши близько години часу, я намалював прийнятну плату (монтаж просторий розмір корпусу дозволяє). Як цькувати плату розповідати не буду, про це багато інформації. Я ж відніс своє творіння сусідові, і він мені її протруїв. В принципі можна було купити монтажну плату і все зробити на ній, але як кажуть дарованому коневі.
Просвердлив всі необхідні отвори і вивівши на екран монітора цоколівку транзисторів я взявся за паяльник і приблизно через годину у мене була готова плата.

Діодний місток можна купити на ринку, головне, щоб він був розрахований на струм не менше 10 ампер. У мене знайшлися діоди Д 242 їх характеристики цілком підходять, і на шматочку текстоліту я спаяв діодний міст.

Тиристор необхідно встановлювати на радіатор, оскільки під час роботи він помітно гріється.

Окремо має сказати про амперметр. Його довелося купувати в магазині, там же продавець-консультант підібрав і шунт. Схему вирішив трохи доопрацювати та додати перемикач, щоб можна було вимірювати напругу на акумуляторі. Тут також знадобився шунт, але при вимірі напруги він підключається не паралельно, а послідовно. Формулу розрахунку можна знайти в Інтернеті, від себе додам, що велике значеннямає потужність розсіювання резисторів шунта. За моїми розрахунками вона повинна була бути 2,25 Вт, але у мене грівся шунт потужністю 4 Вт. Причина мені невідома, не вистачає досвіду в подібних справах, але вирішивши, що в основному мені потрібні свідчення амперметра, а не вольтметра, я з цим змірявся. Тим більше, що в режимі вольтметра шунт помітно нагрівався секунд за 30-40. Отже, зібравши все необхідне та перевіривши все на табуретці, я взявся за корпус. Повністю розібравши стабілізатор, я вийняв всю його начинку.

Розмітивши передню стінку, я просвердлив отвори під змінний резистор і перемикач, потім свердлом маленького діаметра по колу просвердлив отвори під амперметр. Гострі краї допрацював напилком.

Трохи зламавши голову над розташуванням трансформатора і радіатора з тиристором, зупинився на такому варіанті.

Прикупив ще пару затискачів «крокодил» і все-зарядка готова. Особливістю даної схеми є те, що вона працює тільки під навантаженням, тому зібравши пристрій і не знайшовши напруги на висновках вольтметром, не поспішайте мене лаяти. Просто повісьте на висновки хоча б автомобільну лампочку і буде вам щастя.

Трансформатор беріть із напругою на вторинній обмотці 20-24 вольта. Стабілітрон Д 814. Всі інші елементи вказані на схемі.

Часто власникам автомобілів доводиться стикатися з таким явищем, як неможливість запуску двигуна через розряд акумулятора. Для вирішення проблеми потрібно скористатися зарядкою для АКБ, яка коштує чималих грошей. Щоб не витрачатися на покупку нового зарядного пристрою для автомобільного акумулятора, можна зробити його своїми руками. Важливо лише знайти трансформатор із необхідними характеристиками. Для виготовлення саморобного пристрою не обов'язково бути електриком, а весь процес загалом займе не більше кількох годин.

Особливості функціонування акумуляторів

Не всі водії знають, що в автомобілях використовуються свинцево-кислотні акумулятори. Такі АКБ відрізняються своєю витривалістю, тому здатні служити до 5 років.

Для зарядки свинцевих АКБ використовується струм, який дорівнює 10% загальної ємності акумулятора.Це означає, що для зарядки акумулятора, ємність якого становить 55 А/год, потрібно зарядний струм в 5,5 А. Якщо подати дуже великий струм, це може призвести до закипання електроліту, що, у свою чергу, призведе до зниження терміну служби пристрої. Маленький струм зарядки не продовжує термін служби АКБ, проте він не здатний негативно відбиватися на цілісності пристрою.

Це цікаво! При подачі струму 25 А відбувається швидке заряджання акумулятора, тому вже через 5-10 хвилин після підключення ЗУ з таким номіналом можна запускати двигун. Такий великий струм видають сучасні зарядні інверторні пристрої, тільки він негативно позначається на терміні служби акумулятора.

При зарядці АКБ відбувається протікання зарядного струму робочому назад. Напруга кожної банки має бути вище 2,7 У. У АКБ на 12 У встановлено 6 банок, які між собою пов'язані. Залежно від напруги акумулятора відрізняється кількість банок, а також необхідна напруга для кожної банки. Якщо напруга буде більшою, це призведе до процесу розкладання електроліту і пластин, що сприяє виходу з ладу АКБ. Щоб унеможливити виникнення процесу закипання електроліту, напруга обмежують на 0,1 В.

Батарея вважається розрядженою, якщо при підключенні вольтметра або мультиметра прилади показують напругу 11,9-12,1 В. Такий акумулятор слід негайно підзарядити. Заряджений акумулятор має напругу на клемах 12,5-12,7 Ст.

Приклад напруги на клемах зарядженого акумулятора

Процес заряду є відновлення витраченої ємності. Заряджання акумуляторів може виконуватися двома способами:

Постійний струм. При цьому регулюється зарядний струм, значення якого становить 10% ємності пристрою. Час заряду складає 10 годин. Напруга заряду при цьому змінюється від 13,8 до 12,8 за всю тривалість зарядки. Недолік такого способу полягає в тому, що необхідно контролювати процес зарядки і вчасно відключити зарядний пристрій до закипання електроліту. Такий спосіб є щадним для АКБ і нейтрально впливає їх термін служби. Для такого способу використовуються трансформаторні зарядні апарати.
Постійна напруга. При цьому на клеми АКБ подається напруга величиною 14,4, а струм змінюється від великих значень до менших автоматично. Причому зміна струму залежить від такого параметра, як час. Чим довше заряджається АКБ, тим нижчою стає величина струму. Перезаряд АКБ отримати не зможе, якщо не забути вимкнути апарат і залишити його кілька діб. Перевага такого способу в тому, що через 5-7 годин акумулятор зарядиться на 90-95%. АКБ можна залишати без нагляду, тому такий спосіб користується популярністю. Однак мало кому з автовласників відомо, що такий метод зарядки є «екстренним». За його використання істотно знижується термін служби АКБ. Крім того, чим частіше здійснювати зарядку таким способом, тим швидше розряджається пристрій.

Тепер навіть недосвідчений водій може зрозуміти, що якщо немає необхідності поспішати із зарядкою АКБ, то краще віддати перевагу першому варіанту (по струму). При прискореному відновленні заряду знижується термін служби пристрою, тому висока ймовірність того, що вже найближчим часом потрібно купувати новий акумулятор. Виходячи з вищесказаного, у матеріалі будуть розглядатися варіанти виготовлення зарядних пристроїв за струмом та напругою. Для виготовлення можна використовувати будь-які підручні пристрої, про які поговоримо далі.

Вимоги до зарядки АКБ

Перед проведенням процедури виготовлення зарядного саморобного для АКБ необхідно звернути увагу на такі вимоги:

Забезпечення стабільної напруги 14,4 Ст.
Автономність пристрою. Це означає, що саморобний пристрій не повинен вимагати нагляду за ним, оскільки часто АКБ заряджається вночі.
Забезпечує вимкнення зарядного пристрою при збільшенні зарядного струму або напруги.
Захист від переполюсування. Якщо пристрій буде підключено до АКБ неправильно, то повинен спрацьовувати захист. Для реалізації в ланцюг включається запобіжник.

Переполюсування є небезпечним процесом, в результаті якого АКБ може вибухнути або закипіти.Якщо акумулятор справний і лише злегка розряджений, то при неправильному підключенні зарядного пристрою відбудеться підвищення струму заряду вище за номінальний. Якщо ж АКБ розряджена, то при переполюсуванні спостерігається збільшення напруги вище заданого значення і як наслідок - електроліт закипає.

Варіанти саморобних зарядних пристроїв для АКБ

Перед тим як розпочинати розробку зарядного пристрою для АКБ, важливо розуміти, що такий апарат є саморобкою і може негативно впливати на термін служби акумулятора. Однак іноді такі апарати просто необхідні, оскільки дозволяють суттєво заощадити гроші на придбання заводських пристроїв. Розглянемо, з чого можна виготовити зарядні апарати своїми руками для акумуляторів і як це зробити.

Заряджання з лампочки та напівпровідникового діода

Цей спосіб заряджання актуальний при таких варіантах, коли потрібно завести автомобіль на акумуляторі, що сів, в домашніх умовах. Для того щоб це зробити, знадобляться складові елементи для збирання апарату та джерело змінної напруги 220 В (розетка). Схема саморобного зарядного пристрою для автомобільного акумулятора містить такі елементи:

Лампа розжарювання. Звичайна лампочка, яка ще називається в народі як «лампа Ілліча». Потужність лампи впливає на швидкість заряду акумулятора, тому чим більше цей показник, тим швидше можна буде завести мотор. Оптимальний варіант – лампа потужністю 100-150 Вт.
Напівпровідниковий діод. Елемент електроніки, основним призначенням якого є проведення струму лише одну сторону. Необхідність даного елемента конструкції зарядки полягає в тому, щоб перетворювати змінну напругу в постійне. До того ж для таких цілей знадобиться потужний діод, який зможе витримати велике навантаження. Використовувати можна діод як вітчизняного виробництва, так і імпортний. Щоб не купувати такий діод, його можна знайти у старих приймачах чи блоках живлення.
Штекер для підключення до розетки.
Провід з клемами (крокодили) для підключення до АКБ.

Це важливо! Перед складання такої схеми потрібно розуміти, що завжди є ризик для життя, тому слід бути гранично уважними та обережними.

Схема підключення зарядного пристрою з лампочки та діода до АКБ

Вмикати штекер у розетку слід лише після того, як вся схема буде зібрана, а контакти ізольовані. Щоб уникнути виникнення струму короткого замикання, в ланцюжок вмикається автоматичний вимикач на 10 А. При складанні схеми важливо врахувати полярність. Лампочка та напівпровідниковий діод повинні бути включені в ланцюг плюсової клеми акумулятора. При використанні лампочки в 100 Вт надходитиме зарядний струм величиною 0,17 А на АКБ. Для заряджання акумулятора на 2 А потрібно заряджати його протягом 10 годин. Чим більша потужність лампи розжарювання, тим вище значення зарядного струму.

Заряджати таким пристроєм акумулятор, що повністю сів, не має сенсу, а ось підзарядити при відсутності заводського ЗУ - цілком реально.

Зарядний пристрій для АКБ з випрямляча

Цей варіант відноситься до категорії найпростіших саморобних зарядних пристроїв. В основу такого ЗУ входять два основні елементи - перетворювач напруги та випрямляч. Існує три види випрямлячів, які заряджають пристрій такими способами:

постійний струм;
змінний струм;
асиметричний струм.

Випрямлячі першого варіанта заряджають акумулятор виключно постійним струмом, що очищається від пульсацій змінної напруги. Випрямлячі змінного струму подають пульсуючу змінну напругу на клеми акумулятора. Асиметричні випрямлячі мають позитивну складову, а як основні елементи конструкції використовуються однонапівперіодні випрямлячі. Така схема має найкращий результат порівняно з випрямлячами постійного та змінного струму. Саме його конструкція і буде розглянута далі.

Для того щоб зібрати якісний пристрій для заряджання АКБ, знадобиться випрямляч та підсилювач струму. Випрямляч складається з наступних елементів:

запобіжник;
потужний діод;
стабілітрон 1N754A або Д814А;
вимикач;
змінний резистор.

Електрична схема асиметричного випрямляча

Для того, щоб зібрати схему, знадобиться використовувати запобіжник, розрахований на максимальний струм в 1 А. Трансформатор можна взяти від старого телевізора, потужність якого не повинна перевищувати 150 Вт, а вихідна напруга складатиме 21 В. В якості резистора потрібно взяти потужний елемент марки МЛТ- 2. Випрямний діод повинен бути розрахований на струм не менше 5, а тому оптимальний варіант – це моделі типу Д305 або Д243. В основу підсилювача входить регулятор двох транзисторах серії КТ825 і 818. При монтажі транзистори встановлюються на радіатори для поліпшення охолодження.

Складання такої схеми виконується навісним способом, тобто на очищеній від доріжок старій платі розташовуються всі елементи і підключаються між собою за допомогою проводів. Її перевагою є можливість регулювання вихідного струму для заряджання АКБ. Недоліком схеми є необхідність знайти необхідні елементи, а також правильно їх розташувати.

Найпростішим аналогом представленої вище схеми є спрощений варіант, представлені на фото нижче.

Спрощена схема випрямляча із трансформатором

Пропонується скористатися спрощеною схемою із застосуванням трансформатора та випрямляча. Крім того, знадобиться лампочка на 12 В та 40 Вт (автомобільна). Зібрати схему не важко навіть новачкові, але при цьому важливо звернути увагу на те, що випрямний діод і лампочка повинні бути розташовані в ланцюгу, який подається на мінусову клему АКБ. Недоліком такої схеми є отримання пульсуючого струму. Щоб згладити пульсації, а також знизити сильні биття, рекомендується скористатися схемою, яка представлена нижче.

Схема з діодним мостом і конденсатором, що згладжує, зменшує пульсації і знижує биття

Зарядний пристрій із блока живлення комп'ютера: покрокова інструкція

Останнім часом популярністю користується такий варіант автомобільної зарядки, який можна виготовити самостійно, скориставшись комп'ютерним блоком живлення.

Спочатку знадобиться робочий блок живлення. Для таких цілей підійде навіть блок, що має потужність 200 Вт. Він видає напругу 12 В. Його буде недостатньо, щоб зарядити АКБ, тому важливо підвищити це значення до 14,4 Ст. Покрокова інструкціявиготовлення ЗУ для АКБ із блока живлення від комп'ютера виглядає наступним чином:

Спочатку випоюються всі зайві дроти, які виходять із блока живлення. Залишити потрібно лише зелений провід. Його кінець треба припаяти до мінусових контактів, звідки виходили чорні дроти. Робиться ця маніпуляція для того, щоб при включенні блоку в мережу відразу запускався пристрій.
Кінець зеленого дроту необхідно припаяти до мінусових контактів, де знаходилися чорні дроти.
Проводи, які підключатимуться до клем акумулятора, необхідно припаяти до вихідних контактів мінуса та плюсу блоку живлення. Плюс припаює на місце виходу жовтих проводів, а мінус на місце виходу чорних.
На наступному етапі необхідно реконструювати режим роботи широтно-імульсної модуляції (ШІМ). За це відповідає мікроконтролер TL494 чи TA7500. Для реконструкції знадобиться нижня крайня ліва ніжка мікроконтролера. Щоб дістатися до неї, необхідно перевернути плату.
За режим роботи ШІМ відповідає мікроконтролер TL494
З нижнім виведенням мікроконтролера з'єднані три резистори. Нас цікавить резистор, який з'єднаний із виведенням блоку 12 В. Він відмічений на фото нижче крапкою. Цей елемент слід випаяти, після чого виміряти значення опору.
Резистор, позначений фіолетовою точкою, необхідно випаяти
Резистор має опір близько 40 кОм. Він підлягає заміні на резистор з іншим значенням опору. Щоб уточнити величину необхідного опору, спочатку потрібно до контактів віддаленого резистора припаяти регулятор (змінний резистор).
На місце віддаленого резистора припаюють регулятор
Тепер слід увімкнути пристрій у мережу, попередньо підключивши до вихідних клем мультиметр. Змінюється вихідна напруга за допомогою регулятора. Потрібно отримати значення напруги 14,4 В.
Вихідна напруга регулюється змінним резистором
Як тільки значення напруги буде досягнуто, слід випаяти змінний резистор, після чого виміряти опір. Для вищеописаного прикладу значення становить 120,8 кОм.
Отриманий опір має становити 120,8 кОм
Виходячи з отриманого значення опору, слід підібрати аналогічний резистор, після чого запаяти його на місце старого. Якщо знайти резистор такої величини опору не вдається, можна підібрати його з двох елементів.
Послідовне паяння резисторів підсумовує їх опір
Після цього перевіряється працездатність пристрою. За бажанням до блоку живлення можна встановити вольтметр (можна і амперметр), що дозволить контролювати напругу та струм зарядки.

Загальний вигляд зарядного пристрою із блока живлення комп'ютера

Це цікаво! Зібране ЗУ має функцію захисту від струму короткого замикання, а також від перевантаження, проте воно не захищає від переполюсування, тому слід припаювати вивідні дроти відповідного кольору (червоний і чорний), щоб не переплутати.

При підключенні ЗУ до клем АКБ подаватиметься струм близько 5-6 А, що є оптимальним значенням для пристроїв ємністю 55-60А/год. На відео нижче показано, як зробити ЗУ для АКБ із блока живлення комп'ютера з регуляторами напруги та струму.

Які ще є варіанти ЗУ для АКБ

Розглянемо кілька варіантів самостійних зарядних пристроїв для акумуляторів.

Використання зарядки від ноутбука для АКБ

Один з найпростіших і швидких способівпожвавлення акумулятора, що сів. Для реалізації схеми пожвавлення АКБ за допомогою зарядки від ноутбука знадобляться:

Зарядний пристрій з будь-якого ноутбука. Параметри зарядних пристроїв становлять 19 В і струм близько 5 А.
Лампа галогенова потужністю 90 Вт.
Сполучні дроти із затискачами.

Переходимо до реалізації схеми. Лампочка використовується для того щоб обмежити струм до оптимального значення. Замість лампочки можна використовувати резистор.

Зарядний пристрій для ноутбука також можна використовувати для «пожвавлення» автомобільного акумулятора.

Зібрати таку схему не складно. Якщо зарядку від ноутбука не планується використовувати за призначенням, штекер можна відрізати, після чого підключити до проводів затискачі. Попередньо з допомогою мультиметра слід визначити полярність. Лампочка вмикається в ланцюг, що йде на плюсову клему акумулятора. Мінусова клема від АКБ підключається безпосередньо. Тільки після підключення пристрою до АКБ можна подавати напругу на блок живлення.

ЗУ своїми руками з мікрохвильової печі чи аналогічних приладів

За допомогою трансформаторного блоку, який є всередині мікрохвильової печі, можна зробити ЗУ для АКБ.

Покрокова інструкція виготовлення саморобного зарядного пристрою із трансформаторного блоку від мікрохвильової печі представлена нижче.

Схема підключення трансформаторного блоку, діодного мосту та конденсатора до автомобільного акумулятора

Складання пристрою можна здійснювати на будь-якій підставі. При цьому важливо, щоб усі конструкційні елементи були надійно захищені. При необхідності схему можна доповнити вимикачем, також вольтметром.

Безтрансформаторний зарядний пристрій

Якщо пошуки трансформатора завели в глухий кут, то можна скористатися найпростішою схемою без знижувальних пристроїв. Нижче представлено таку схему, яка дозволяє реалізувати ЗУ для акумулятора без використання трансформаторів напруги.

Електрична схема ЗУ без використання трансформатора напруги

Роль трансформаторів виконують конденсатори, розраховані на напругу величиною 250В. У схему слід включити мінімум 4 конденсатори, розташувавши їх паралельно. Паралельно конденсаторам у ланцюг включається резистор та світлодіод. Роль резистора полягає у гасінні залишкової напруги після відключення пристрою від мережі.

У ланцюг також включається діодний міст, розрахований працювати із струмами до 6А. У схему міст включається після конденсаторів, а до його висновків підключаються дроти, що йдуть на АКБ для заряджання.

Як заряджати акумулятор від саморобного пристрою

Окремо слід розібратися у питанні про те, як правильно заряджати акумулятор саморобним зарядним пристроєм. Для цього рекомендується дотримуватись наступних рекомендацій:

Дотримання полярності. Краще вкотре перевірити полярність саморобного пристрою мультиметром, ніж «кусати лікті», оскільки причиною виходу з ладу АКБ стала помилка з проводами.
Не перевіряти АКБ за допомогою замикання контактів. Такий спосіб лише «вбиває» пристрій, а чи не пожвавлює його, як у багатьох джерелах.
Вмикати пристрій у мережу 220 В слід лише після того, як вивідні клеми будуть підключені до акумулятора. Аналогічним чином здійснюється відключення пристрою.
Дотримання техніки безпеки, оскільки робота здійснюється не тільки з електрикою, а й з акумуляторною кислотою.
Процес заряджання АКБ необхідно контролювати. Найменша несправність може спричинити серйозні наслідки.

Виходячи з вищевказаних рекомендацій, слід зробити висновок про те, що саморобні пристрої хоч і є прийнятними, але все ж таки не здатні замінити заводські. Виготовляти саморобну зарядку не безпечно, особливо якщо ви не впевнені, що зможете це правильно зробити. У матеріалі представлені найпростіші схеми реалізації зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів, які завжди будуть корисними у господарстві.