Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов: Импульсное зарядное устройство и его особенности

Содержание

Чем отличается импульсное зарядное устройство от обычного? | Voltmarket

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 18-02-2022

Рейтинг статьи: (665)

Содержание

Наверное, нет такого автомобилиста, который не пользовался бы зарядным устройством. При покупке нового аккумулятора необходимости его снимать для зарядки нет даже в холодную погоду. Проблемы начинаются после некоторого периода эксплуатации, когда батарея уже не в состоянии длительное время выдавать требуемый ток для прокрутки стартера. Стандартной практикой стало забирать аккумулятор на хранение и зарядку домой, если ночь обещает быть очень холодной. Кто этого не делает, рискует утром не завести мотор.

Долговечность батареи во многом зависит от применяемого зарядного устройства. Но какое зарядное устройство лучше для автомобильного аккумулятора: импульсное или трансформаторное? И хотя все довольно очевидно, рассмотрим данные типы ЗУ.

Принцип работы ЗУ

Чтобы разобрать достоинства и недостатки двух принципиально разных типов ЗУ, следует рассмотреть, чем отличается импульсное зарядное устройство от обычного. Хотя в данном контексте не совсем корректно называть трансформаторные приборы обычными, потому что таковыми актуально называть именно импульсные аналоги.

Трансформаторное зарядное устройство

Такие приборы представляют собой простейший блок питания с фиксированным выходным напряжением. Возможна регулировка по принципу ЛАТР.

В основе схемы лежит понижающий трансформатор, выдающий на выходе порядка 12V переменного тока. Далее сигнал требуется выпрямить, для чего используется диодный мост. После моста мы получаем постоянный ток в форме полупериодов. В принципе, этого уже достаточно для заряда автомобильного аккумулятора. Более правильно, конечно, полученный сигнал отфильтровать при помощи конденсатора, чтобы получить гладкую прямую.

Как видите, схема очень проста и каждый может ее собрать из компонентов старой бытовой техники и электроники.

Импульсное зарядное устройство

Импульсные блоки питания являются куда более современными устройствами, нежели трансформаторные аналоги. Здесь тоже происходит выпрямление электрического сигнала переменного тока, однако процесс значительно отличается за счет совершенно иного подхода.

Переменный ток выпрямляется и фильтруется, однако вместо явного понижения здесь происходит преобразование сигнала в импульсы высокой частоты. Это и оправдывает название таких источников питания. Далее может следовать гальваническая развязка в виде импульсного трансформатора. Напряжение на выходе будет зависеть от скважности импульсов (скважность — длительность каждого импульса).

Какое зарядное устройство лучше

Рассмотрим достоинства обоих видов зарядных устройств, хотя, по правде говоря, найти преимущества трансформаторного подхода уже проблематично.

Чем хороши импульсные зарядные устройства для автомобильных АКБ:

  • Компактность и вес. Пользователю с высокой вероятностью все равно, каким образом получается требуемый электрический сигнал в корпусе того или иного прибора. Зато размер устройства и его масса играет значительную роль. Импульсные приборы во много раз компактнее и легче трансформаторных аналогов. То есть речь идет не о какой-то минорной разнице, а о сотнях процентов. Это связано с тем, что при работе с высокочастотным сигналом требуются куда меньшие трансформаторы, конденсаторы и прочие компоненты. Также снижается размер системы охлаждения из-за меньшего количества потерь.
  • Независимость от напряжения питания. Многие, наверное, видели на бирках импульсных зарядных устройств ноутбука или смартфона диапазон входных напряжений, который нередко составляет 100-240В. То есть одно и то же ЗУ способно выдавать одинаковый сигнал как от 110-вольтовой, так и от 220-вольтовой сети. Трансформаторная схема полностью зависит от входного напряжения. Выход будет изменяться пропорционально входу. В случае серьезных сетевых колебаний так можно навредить аккумулятору.
  • Автоматическая работа и безопасность. Каждое хорошее импульсное зарядное устройство оснащено рядом электронных защитных функций, которые контролируют все основные параметры и пресекают недопустимые напряжение и ток. Качественный прибор не даст навредить аккумулятору даже при неправильной полярности. Также отличительной чертой хорошего импульсного ЗУ является автоматика, разделяющая процесс заряда на стадии для достижения максимальной эффективности. Заряжать АКБ таким устройством проще простого, так как оно самостоятельно контролирует весь процесс и отключается (или переводится в режим хранения) по окончании заряда.
  • Цена прибора. Некоторым это может показаться странным, но современное решение имеет более демократичную цену, нежели классическое. Это связано с отсутствием в схеме большого количества дорогостоящих материалов, требуемых, например, для сборки громоздкого трансформатора.

Это не все достоинства импульсного принципа работы, а лишь основные. Что касается трансформаторного зарядного устройства, то выделить его преимущества уже проблематично. Можно разве что отметить невероятную простоту и отказоустойчивость схемы. Собрать ее может любой, а ломаться в ней просто нечему.

Тем не менее, когда мы говорим о простоте ручной сборки, мы к этому вовсе не призываем. Использование кустарных зарядных устройств может быть опасным как для аккумулятора, так и для пользователя. Выбирать стоит только фабричные зарядные устройства, которые гарантируют безопасность процесса.

Какое ЗУ выбрать

Странно, если еще остались сомнения в выборе типа зарядного устройства. Любые потребительские нужды обеспечит качественное автоматическое импульсное зарядное устройство, которое подберет корректный режим для конкретного аккумулятора, полностью пополнит заряд и будет поддерживать его до востребования. Трансформаторные ЗУ уже изжили свое и применяются, скорее, по остаточному принципу. Исключение обычно составляют некоторые профессиональные случаи, когда, скажем, на СТО применяется специфическое трансформаторное пуско-зарядное устройство.

Как правильно выбирать импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Срочную поездку приходится отменить по банальной причине – не завелась машина. Такая ситуация хотя бы раз, но случается у каждого автомобилиста. И виновником этого очень часто является аккумулятор. Чтобы избежать подобного недоразумения необходимо иметь дома специальное оборудование для восстановления батареи. Это может быть импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Каким требованиям должен отвечать этот прибор и для чего он нужен? Ответы на эти вопросы узнаем у специалистов.

Почему именно импульсное ЗУ

Оборудование, позволяющее восстанавливать аккумуляторы подразделяется на две основные группы:

  1. Трансформаторное;
  2. Импульсное.

Устройства первого типа отличают большие габариты и масса, но при этом у них более низкий КПД, чем у других моделей. Эти особенности привели к снижению спроса на них, как только на рынке появились импульсные ЗУ. Они отличаются компактными габаритами и невысокой ценой и пользуются определенным спросом у автовладельцев.

Однако, как бы не велики были трансформаторные модели они все же имеют ряд преимуществ:

  • Надежность;
  • Отказоустойчивость.

И именно этих параметров так часто не хватает импульсным устройствам. Но все же они сумели доказать свои неоспоримые преимущества. О них и будет рассказано в этой статье.

Конструктивные особенности

Согласно прилагаемой к прибору документации ЗУ представляет собой электронный прибор, используемый для восстановления аккумуляторов. Он состоит из следующих компонентов:

  • Импульсного трансформатора;
  • Выпрямителя;
  • Стабилизатора;
  • Средств индикации;
  • Блока для контроля процесса зарядки.

Все детали прибора достаточно миниатюрны по сравнению с громоздкими узлами трансформаторных моделей. Самое простое импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора может собираться с использованием недорогой микросхемы, управляющей полевым транзистором. Нагрузкой для него является импульсный трансформатор.

Благодаря столь простой конструкции и доступности элементной базы импульсные устройства пользуются большим спросом.

Принцип действия ЗУ

Процесс зарядки батареи может быть выполнен одним из трех способов:

  • Напряжением неизменного значения;
  • При постоянном токе;
  • Комбинированным.

Если рассматривать работу импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора с точки зрения теории, то наиболее правильным представляется первый вариант. Это объясняется возможностью импульсных ЗУ осуществлять контроль за значением силы тока автоматически только в случае постоянного напряжения. Чтобы добиться максимальной зарядки батареи устройство должно учитывать уровень разряда.

Использование второго способа не считается лучшим вариантом. Так как при быстрой зарядке, получаемой при постоянном токе могут осыпаться пластины батареи, восстановить которые невозможно.

Комбинированный способ один из самых щадящих. При его использовании сначала идет постоянный ток и только в конце процесса он меняется на переменный, который снижается до нуля тем самым стабилизируя напряжение.

Такой подход делает вероятность закипания батареи и выделение газа минимальными.

Критерии выбора устройства для восстановления батареи

Чтобы добиться эффективной работы аккумулятора необходимо побеспокоиться о приобретении качественного оборудования для его восстановления. Существует перечень критериев, которым должно соответствовать зарядное устройство.

Первый и самый главный вопрос, который задают покупатели – это способен ли прибор восстановить максимально разряженный аккумулятор? К сожалению, далеко не все модели ЗУ способны справиться с этой задачей. Поэтому приобретая агрегат стоит поинтересоваться у менеджеров имеет ли он такую функцию.

Следующий параметр, на который обращают внимание – это максимальное значение тока, выдаваемого ЗУ в процессе работы, а также напряжения, до которого заряжается батарея. Если вы выбираете импульсный прибор, то в нем должна быть функция автоматического отключения или перехода в режим поддержки.

Следует учитывать и возможность КЗ, которое происходит при попытке зарядки вышедшей из строя батареи. Для таких случаев схема импульсного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов должна включать защиту.

Обзор популярных моделей

Для рассмотрения характеристик мы отобрали несколько моделей с током от 6 до 9 А: На них и были проведены тесты по работе импульсных ЗУ для автомобильных аккумуляторов.

Модель Bosch C7

Среди них такие модели, как:

  • Bosch C7;
  • KeePower Medium;
  • Optimate 6.

Первый прибор выпускается довольно известным зарубежным производителем различной техники.

Он может использоваться в следующих режимах:

  • стандартом;
  • зимнем;
  • для сильно разряженной батареи;
  • при выходном токе до 5 А.

Для контроля за процессом используется две группы индикаторов. Одна позволяет получить информацию о ходе работы устройства, а вторая о конкретном режиме.

В комплектацию прибора включен комплект кронштейнов, дополнительный кабель. Он оснащен разъемом и клеммами, расположенными на его концах.

Модель марки KeePower Medium

Импульсное защитное устройство этой марки не требует специальной подготовки к работе. При первом использовании необходимо выбрать удобный вариант подключения провода и необходимый режим. Возможно использование прибора как источника питания.

Одним из простых в эксплуатации является зарядное устройство Optimate 6. Оно прекрасно справляется со своими функциями без контроля со стороны человека и способно работать автономно за что и попало в рейтинг лучших импульсных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов.

Уникальный дизайн прибора отмечен отечественными покупателями. Внешне устройство напоминает небольшую машинку на капоте которой находятся индикаторы. Провода выходят из мест, где у настоящих автомобилей располагаются номерные знаки.

Их входы защищены пластиковыми муфтами. Днище машинки – это вентиляционная сетка, а на крыше можно ознакомиться с техническими характеристиками прибора.

В комплектацию ЗУ входят провода для различных способов соединения и тканевый мешок в который упаковывается все содержимое.

Советы по эксплуатации

При зарядке аккумулятора необходимо соблюдать определенную последовательность действий. Сначала снимаются крышки с банок и выворачиваются пробки.

Концентрация электролита должна быть выравнена при помощи дистиллированной воды до зарядки.

Следует учитывать и такие параметры, как:

  • Напряжение;
  • Силу тока;
  • Время восстановления батареи.

Максимальное значением первой характеристики не должно превышать 14,4 В. Сила тока регулируется в зависимости от уровня разрядки аккумулятора. Так если он разряжен на четверть, то при включении возможно возрастание силы тока. Значение этого параметра должно соответствовать одной десятой от емкости батареи.

Если зарядное устройство не оснащено индикаторами, то узнать, заряжен аккумулятор или нет можно по величине тока. Если она остается неизменной на протяжении 3 часов, значит батарея восстановлена.

Нельзя производить зарядку аккумулятора при большом токе более суток. Это может привести к закипанию электролита и даже замыканию между пластинами.

Схемы импульсных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов: принцип действия

Импульсное зарядное устройство – помощник автомобилиста и не только. Оно заряжает аккумуляторную батарею в нескольких режимах, кроме импульсного. В режиме постоянного тока или комбинированном варианте. Такое зарядное устройство применимо для зарядки батареи с нулевым значением.

Содержание

  1. Принцип действия
  2. Особенности
  3. Специальный режим зарядки
  4. Преимущества и недостатки
  5. Виды зарядных устройств
  6. Самодельные зарядки для АКБ
  7. Схема зарядки для экстренных случаев
  8. Модели ИЗУ

Принцип действия

Действие такого зарядного устройства основано на генерации высокой частоты, повышающей выходное напряжение, поступающее по сети. В устройстве содержится система фильтров, регулирующих величину напряжения.

Аккумулятор получает величину, необходимую для его зарядки. При полной батарее, зарядное устройство переходит в режим хранения, что способствует сохранению величины заряда.

Особенности

Предлагаемые в продаже зарядники делятся на несколько видов:

  • Ручные. Отличаются небольшой ценой. Но требуют пристального внимания в процессе зарядки.
  • Полуавтоматические. Отличаются от ручных, тем, что необходимо следить только за временем зарядки батареи.
  • Автоматические. Процесс зарядки полностью автоматизирован. Водителю нужно лишь подключить батарею к заряднику. Главное условие – соблюдение полярности.

Время зарядки зависит от степени разряженности батареи и вида зарядного устройства. Оно может быть до 20 часов.

Специальный режим зарядки

Интересно ИЗУ тем, что обладают особым режимом зарядки в экстренных ситуациях. Если аккумулятор полностью разряжен, а автомобиль необходим, то можно использовать BOOST.

Такой режим позволяет запустить аккумулятор даже в том случае, если батарея была в минусе. Этот метод можно использовать в крайних случаях, поскольку он приводит к быстрому износу батареи.

ИЗУ имеют ряд преимуществ. Малые габариты позволяют взять его с собой в поездку и воспользоваться в критической ситуации. Несложное устройство, особенно у автоматов. Использовать его может даже начинающий автолюбитель.

Преимуществом, опять же, автомата является автономный процесс зарядки. Человеческое участие в нём не требуется. Наличие защитных функций. В продвинутых вариантах есть и подсказки, если действия совершаются не верно.

Как недостатки таких устройств можно отметить достаточно высокую стоимость и сложность в починке. В остальном ИЗУ интересен и привлекателен для всех категорий автомобилистов.

Виды зарядных устройств

Срок эксплуатации аккумуляторной батареи не более 6 лет. При условии качественного его обслуживания и надлежащей эксплуатации. Соблюдение правил эксплуатации особенно актуально в зимних условиях. Даже в случае нормальной работы аккумулятор требует периодической проверки и подзарядки.

Для подзарядки батареи можно использовать трансформаторные или импульсные зарядники.

Недостатком трансформаторной зарядки является большой вес. Но они отличаются надежностью.

Исходя из ситуации можно использовать зарядное устройство, когда нужно зарядить аккумулятор или проверить его работоспособность.

В экстренной ситуации можно использовать пусковое устройство для батареи. Их главное отличие — портативность. Применять их можно тогда, когда нет возможности дать аккумулятору полноценную зарядку. Пуско-зарядное включает в себя функции и зарядки, но для работы такого устройства требуется подключение к сети. 

Выбирая зарядное устройство, ориентироваться необходимо прежде всего на аккумуляторную батарею. Номинал АКБ может располагаться в диапазоне от 6 вольт. Наиболее востребованный вариант 12 вольт, но есть вариант с 24 вольт.

Универсальным решением будет импульсный автомат. Такой вид зарядника самостоятельно выбирает нужный режим работы и отслеживает уровень зарядки.

В ситуации, когда есть нужда в зарядном устройстве, а его нет или оно не работает, зарядку можно изготовить самостоятельно.

Самодельные зарядки для АКБ

Для изготовления зарядника необходим паяльник и небольшие навыки и знания в области электротехники. С помощью варианта, рассчитанного на 6 и 12 В можно зарядить большинство АКБ с ёмкостью в диапазоне от 10 до 120 А/ч.

Для такого устройства понадобится выпрямитель и понижающий трансформатор Т1. Выпрямительные диоды VD2-VD5 позволяют отрегулировать ток зарядника. Для измерения нужен амперметр с диапазоном 30А.

Можно использовать и подручный материал. Например, компьютерный блок питания. Дополнительной составляющей будет ШИМ-контроллёр TL494. Таким устройством можно зарядить батарею до 10 А.

Схема зарядки для экстренных случаев

Если аккумулятор не заряжается после морозной ночи, а необходимость в автомобиле велика, помочь в ситуации могут источник постоянного напряжения и сопротивление ограничения тока.

Основной элемент — зарядное устройство ноутбука. Плюсом будет внутренний вход, а минусом внешний контур штекера. Ограничителем может выступать лампа из салона машины.

Воспользоваться можно и блоком питания компьютера. Если есть не нужный рабочий блок, то он может послужить для создания вполне надежного зарядника. Минусом такой зарядки будет её длительность.

После использования любого зарядного устройства обязательна проверка напряжения в АКБ. Для этого используется тестер.

Модели ИЗУ

Выбор ИЗУ должен основываться на характеристиках аккумулятора, который предполагается заряжать. Выбрать устройство можно из предлагаемых отечественными и зарубежными производителями.

Voin VL 156 (6-12) импульсный автомат с несколькими режимами зарядки и удобным дисплеем. Хорош наличием нескольких уровней защиты.

Master Watt. Полуавтоматическое компактное импульсное устройство. Его можно применять для зарядки любых типов аккумуляторов. Поскольку это полуавтомат, то над процессом зарядки необходим периодический контроль.

KeePower Medium. Компактный «умный» автомат. Реализована возможность определения скорости зарядки в устройстве.

Также может использовать для подзарядки любых видов аккумуляторных батарей. Отличительной чертой такого ИЗУ является функция диагностики возможных неисправностей АКБ.