Схема импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора
Автолюбителю
ГлавнаяРадиолюбителюАвтолюбителю
5 лет назад
На данный момент существует много схем зарядных устройств, в том числе и импульсных, которые позволяют зарядить аккумулятор автомобиля. Часть таких устройств, к сожалению, обладают существенными недостатками, выраженными в значительных габаритах, дороговизне комплектующих, сложности самостоятельной сборки или недостаточной выходной мощности. Представленная ниже схема не обладает такими минусами, но к тому же еще имеет следующие преимущества:
- заряд АКБ автомобиля необходимым током и напряжением;
- разряд батареи, с возможностью регулировки тока до 120 от её емкости до напряжения на клеммах аккумулятора 10.5 В;
- попеременно заряжая и разряжая аккумулятор, данное зарядное устройство позволит провести заряд до 14,5 В с целью предотвращения сульфитации пластин батареи;
- возможность восстановления аккумуляторов авто (и не только авто).
Все эти функции возможны в одном зарядном устройстве, которое вполне под силу собрать самостоятельно, тщательно подбирая компоненты и припаивая их на свои места. Схема импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора:
Рис. 1. Схема импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора
На первый взгляд схема может показаться сложной, но на самом деле она будет достаточно компактной, при своей функциональности. Элементная база ЗУ широко распространена, и на большинство деталей вполне можно найти аналоги, как импортные, так и отечественные. Все номиналы подписаны на схеме.
Краткий принцип работы и особенности сборки
Регулировка выходного тока выставляется в пределах 2,5А – 7А, чего вполне достаточно для зарядки большинства аккумуляторов. Резистором R14 подстраивается необходимый ток заряда конкретного аккумулятора исходя из расчета одной десятой части его емкости. В зависимости от выбранного режима, ток разряда АКБ будет составлять 2,5 Ампера, или 0,65 Ампер при выставлении режима десульфитация.
Изменяя значения резисторов R35 и R36, можно изменять время разряда и заряда аккумулятора. R35 отвечает за заряд, а R36 – за разряд. В схеме установлено время заряда 17с, а разряда – 5с. Мощность, потребляемая устройством, составляет 30 Вт, при минимальном токе заряда и достигает 90 Вт при использовании максимального тока заряда.
Теперь о режимах работы зарядного устройства. При выставлении кнопки SA2 в положение, которое указано на схеме устройства и при включенной кнопке SA1 происходит обычный заряд аккумулятора, с возможностью выбрать необходимый ток заряда. SA2, выставленная в режим десульфитации, позволяет перейти к цикличному заряду-разряду батарее, который продолжается до момента достижения напряжения аккумулятора 14,5 В. Кнопка SB1 задает режим разряда АКБ до указанного напряжения, а затем автоматически происходит заряд до 14,5В методом десуфитации. При достижении конечного напряжения, устройство прекращает заряд и отключается, что очень удобно, так как не требуется постоянно наблюдать за напряжением на клеммах аккумулятора.
Для восстановления аккумулятора предусмотрен отдельный режим, который задается нажиманием кнопки SA3. Зарядка ведется непрерывно в этом случае, так что придется наблюдать самостоятельно за процессом.
В схему дополнительно можно подключить охлаждение при помощи вентилятора, что позволит значительно уменьшить радиаторы и обеспечить надежный теплоотвод. При этом, габариты конечного устройства уменьшаться, равно, как и вес прибора. Подключение производится согласно следующей схеме на рис. 2:
Рис. 2. Схема подключения
Трансформатор был намотан на основе взятого из отечественного телевизора УПИМЦТ. Все обмотки удаляются и мотаются новые. Первичная обмотка самодельного трансформатора мотается в два провода, вторичная тоже в два, а третья обмотка мотается в семь проводов. Все обмотки состоят из провода ПЭВ 2. Первичная обмотка из 91-го витка, а вторичная – из 4-ех витков. Диаметр провода – 0,5 мм. Для третьей обмотки использован провод диаметром 0,6 мм, количеством витков 9.
Наматывать провод необходимо без перехлестов. За этим нужно следить внимательно, так как это не только трансформатор по схеме, но и дросселя. Изоляция между обмотками была осуществлена бумагой, но можно использовать несколько слоев скотча. Начала и концы обмоток помечаются отдельно, чтобы ничего не спутать.
R26 – это шунт, состоящий из кусочка нихрома в диаметре 2 мм сопротивлением 0,1 Ом. В схеме предусмотрена индикация процесса заряда. Можно использовать отдельное устройство, в самостоятельном исполнении, приобретенное на радио-рынке или в магазине электронных компонентов. Можно использовать индикацию из старых магнитофонов, одна из которых под названием М4761. Предусмотрена схема самостоятельной сборки на рис. 3:
Рис. 3. Схема самостоятельной сборки
Разводку платы можно осуществить самостоятельно при помощи любой, предназначенной, для этого, программой. Можно использовать готовый вариант:
Рис. 4. Печатная плата устройства
Настройка несложная.
Собрав ЗУ, потребуется выкрутить две лампочки HL1 и HL3. При подключенном аккумуляторе, регулируя R34, выставляется напряжение в 10,5 Вольт, до момента загорания лампочки HL2. Напряжение 14,2 Вольта достигается регулированием резистора R31, о чем сигнализирует выключение этой же лампочки. Выкрученные лампы следует включить обратно и можно пользоваться собранным своими руками импульсным зарядным устройством для автомобильных аккумуляторов.
Автор: RadioRadar
Мнения читателей
- Геннадий/04.04.2018 — 20:32
Схема не работоспособная, в этом виде.Во первых, К561ЛЕ5 имеет очень маленький выходной ток (0.24ма).А для того, чтобы засветился светодиод оптопары АОТ127 (VS2), надоиметь на входе оптопары, ток от 5 до 10 ма, при напряжении от 1 до 1.6 в max. D1 КР1033ЕУ5 по входу (3) будет закрыта(не работает)Вот как то так.И ЕЩЁ, ЕСЛИ ЗАИМСТВУЕШ СХЕМУ, ТО ОСТАВЛЯЙ ССЫЛКУ !!! ????? !!!!
- Геннадий/26.12.2017 — 21:13
Номинал конденсатора С18?
- admin/25.12. 2017 — 22:31
Если нажать на схему Рис.1- она откроется в новом окне, в лучшем качестве.
- Геннадий/25.12.2017 — 22:04
Качество схемы зарядного устройства, рис1 можно бы сделать и покачественнее, а то плохо читаются местами номиналы радиодеталей.На первый взгляд, всё написано доходчиво и лаконично, спасибо за хорошую работу.Соберу и отпишусь.
2017 — 22:31Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Мощное импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Такой блок питания был создан после того, как сгорел мой лабораторный БП, который прослужил всего пару месяцев. Было решено из подручных средств собрать мощный сетевой ИБП, который при желании можно было использовать в качестве зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.
За основу была взята схема полумостового инвертора на драйвере IR2153. По идее, такой инвертор можно собрать из подручного хлама, почти все основные компоненты можно снять из компьютерного блока питания.
На входе питания собран простой сетевой фильтр, пленочные конденсаторы 0,1мкФ подобраны с рабочим напряжением 400 Вольт до и после дросселя, сам дроссель выпаян из платы компьютерного блока питания. На кольце намотаны две независимые обмотки проводом 0,9мм, количество витков каждой обмотки — 10.
Термистор на входе питания защищает полевые ключи от бросков напряжения во время включения схемы.
Диодный мост — можно взять готовый или же собрать из 4-х выпрямительных диодов с обратным напряжением не менее 400 вольт и током 1,5-3 А, в моем случае использован готовый диодный мост на 600 Вольт 4А.
От емкости электролитов зависит основная мощность, электролиты легко можно найти в любом компьютерном блоке питания. Мощность инвертора с таким раскладом компонентов составляет порядка 200ватт.
Трансформатор тоже был взят готовый, от того же компового блока питания. Поскольку ИБП должен работать в качестве лабораторного БП, то диапазон выходных напряжений должен быть широким.
Трансформатор от компьютерного БП позволяет получить 24 Вольт без переделок, чего вполне достаточно для штатных радиолюбительских дел. Увеличить выходное напряжение можно двумя способами — повышением рабочей частоты генератора или же перемоткой импульсного трансформатора.
Ограничительный резистор 47К брать с мощностью 2 ватт, он обеспечивает питание микросхемы, номинал резистора может отклоняться на 10% в ту или иную сторону.
В качестве диодного выпрямителя использована мощная сборка Шоттки, которая в себе содержит два мощных диода по 30А.
После выпрямителя напряжение сглаживается конденсатором 50Вольт 1000мкФ, чего вполне достаточно, но при желании можно увеличить емкость.
Полевые ключи обязательно должны быть высоковольтными, можно использовать ключи типа IRF740/IRF840 и другие.
Хочу также заметить, что мощность такого блока питания можно поднять до 400 ватт, при этом заменяя только электролиты, крайне не советую повышать мощность более 500 ватт.
Какой же блок питания без защиты от КЗ? Изначально думал реализовать защиту в первичной цепи схемы, но это будет уже трудно настраиваемая схема, поскольку у многих возникают проблемы связанные именно с защитой, а поскольку изначально мне захотелось собрать устройство, которое бы могли повторить радиолюбители не имеющие нужного опыта работы с ИИП, то решил отказаться от идеи, этим не портить и не усложнять основную схему.
Сама защита реализована на отдельной плате, состоит из двух транзисторов. Номиналом шунта можно грубо настроить ток срабатывания защиты, номиналом переменника, можно более точно настроить на нужный ток срабатывания.
При КЗ и перегрузке блока питания, загорится индикатор и питание отключается, блок выходит из защиты моментально, при отсутствии кз или перегруза на выходе.
Полевой транзистор практически любой, с током 20-100A, можно использовать ключи типа irfz44, irfz40, irfz24, irfz46, irfz48, irf3205 и другие.
Регулятор мощности — одна из важнейших частей блока питания.
За основу взял схему ШИМ регулятора, поскольку такое управление имеет очень много плюсов.
.
ШИМ — регулятор построен на таймере 555 и мощном ключе IRFZ44, напряжение плавно можно регулировать от ,,, до максимального выходного напряжения с трансформатора.
Данный блок справляется с любыми задачами, которые могут возникнуть в радиолюбительской практике — легкий, мощный и компактный, вольт/амперметр будет цифровым, заказан отдельно на интернет магазине, будет установлен на блок в ближайшее время.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Схема ИИП | |||||||
| T1, T2 | MOSFET-транзистор | IRF840 | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| DIL1 | Драйвер питания и MOSFET | IR2153D | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VD1 | Выпрямительный диод | UF5408 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VDS1 | Выпрямительный диод | 1N5408 | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Диод Шоттки | MBR3045PT | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| R1 | Резистор | 0. | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R2, R3 | Резистор | 330 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | 50 кОм | 1 | 45-68k 2 W | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R5, R6 | Резистор | 47 Ом | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R7 | Резистор | 15 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R8 | Резистор | 100 Ом | 1 | R8- 2W, R10 — 0,25W | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C1, C2, C7 | конденсатор | 100 нФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C3, C4 | Конденсатор | 220мкФ x 200В | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C6 | Конденсатор | 1 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C8 | Конденсатор | 220мкФ x 50В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C10 | Конденсатор | 1мкФ x 400В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C11 | Конденсатор | 1000мкФ x 50В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C12 | Конденсатор | 220 пФ | 1 | 1кВ | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| F1 | Предохранитель | 1. 5А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| ШИМ — регулятор | |||||||
| DIL2 | Программируемый таймер и осциллятор | NE555 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| T3 | MOSFET-транзистор | IRFZ44 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VD2, VD3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VD5 | Выпрямительный диод | 1N5408 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R9 | Переменный резистор | 47 кОм | 1 | 47-470 кОм | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R10 | Резистор | 100 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R11 | Резистор | 1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C14 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C15 | Конденсатор | 1 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C17 | Конденсатор | 220мкФ х 50В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Схема защиты | |||||||
| T4 | MOSFET-транзистор | IRFZ44 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VT1 | Биполярный транзистор | KTC9014 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VD4 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| HL1 | Светодиод | 3. | 1 | Красный | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R12 | Резистор | 4.7 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R13 | Резистор | 0.01Ом 5Вт | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R14 | Резистор | 1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R15 | Резистор | 15 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C14 | Конденсатор | 100 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Добавить все | |||||||
33 ОмСкачать список элементов (PDF)
Теги:
- ИБП
- ИИП
- Зарядное устройство
- Sprint-Layout
Импульсное зарядное устройство для восстановления изношенных свинцово-кислотных аккумуляторов
Описание
Если у вас есть мотоцикл, дом на колесах, дом на колесах, газонокосилка, катер или старинный автомобиль, вам в какой-то момент придется списать свинцово-кислотную батарею.
Когда батарея заряжается неправильно или подвергается саморазряду, как это происходит во время простоя, на пластинах батареи накапливаются кристаллы сульфата.
Сульфат, препятствующий полной зарядке аккумулятора, и поэтому он не может работать на полную мощность. При попытке зарядить аккумулятор в этом состоянии он только нагревается и теряет воду, плотность электролита не увеличивается до его нормального состояния «полный заряд». Единственное, что вы делаете, это полностью убивает аккумулятор. Если батарея имеет напряжение покоя не менее 1,8 В/ячейка и ни одна ячейка не закорочена, можно провести десульфатацию ее пластин. Эта схема является дополнением и частью модификации обычного зарядного устройства и решает проблему сульфатов.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Прежде чем приступить к подобному проекту, помните: сетевое напряжение опасно, поэтому, если вы не уверены на 100% в том, что делаете, проконсультируйтесь с другом, у которого есть навыки, или вообще не делайте этого!
Проект: раздобудьте старое зарядное устройство, большое или маленькое, это ваш выбор в зависимости от размера батарей, с которыми вы обычно работаете (чем больше, тем лучше).
Есть несколько трюков, чтобы повысить производительность, если вам это нужно. Начните с того, что вырвите все, кроме трансформатора и выпрямителя. Некоторые старые зарядные устройства оснащены ребристыми выпрямителями, которые имеют большое падение напряжения и должны быть заменены. Замените прочным мостовым выпрямителем, способным справиться с амперами. Вся проводка на вторичной обмотке должна быть короткой и толстой. Выпрямитель должен быть прикручен к шасси для охлаждения. Если у зарядного устройства есть переключатель высокого/низкого уровня, это плюс, если нет, то в некоторых случаях можно добавить несколько витков провода на вторичную обмотку. Схема; 14-ступенчатый счетчик пульсаций и генератор IC 4060 производят импульс, который является сердцебиением схемы. Импульс подается на таймер 555, который определяет длительность активного выхода. С помощью переключателя вы можете выбрать длинный или короткий импульсный выход. Выход таймера 555 запускает симисторный драйвер оптоизолятора с пересечением нуля MOC 3041 через транзистор.
Это обеспечивает плавный пуск трансформатора зарядного устройства через симистор и снабберную цепь. Для схемы необходим небольшой блок питания, состоящий из Т1 трансформатора 15В 0,1А вторичка, мостового выпрямителя, регулятора и двух конденсаторов. Поскольку этот проект включает в себя зарядное устройство (X), результат может различаться по производительности от одного случая к другому. Однако это не означает, что ваш проект не работает, просто эффективность может быть разной. Некоторые отмечают, что демпфирующий колпачок представляет собой высоковольтный тип переменного тока (X), а резисторы на стороне сети имеют мощность не менее 0,5 Вт. Используйте симистор, рассчитанный на 400 В+ и 10 А+, я использую BTA 25.600, но в большинстве случаев это излишне. Нет печатной платы извините!
Как это работает
Ну короткая версия. Цель состоит в том, чтобы получить достаточно высокое напряжение на ячейке для растворения сульфата без кипения или плавления батареи. Это достигается за счет подачи более высокого напряжения на более короткие периоды времени и выдержки батареи на некоторое время.
Импульсы на коротком расстоянии составляют около 0,5 с при включении / 3 с при выключении, а в диапазоне длинных импульсов — 1,4 с при включении / 2 с при выключении. Это время может варьироваться в зависимости от допусков компонентов. Начните с длинного импульса и если обнаружите «кипение» (больше, чем при обычной зарядке) в электролите, переключитесь на короткий импульс. Не оставляйте процесс без присмотра, по крайней мере, до тех пор, пока вы не узнаете, какой получится ваша конкретная версия этого проекта. Я построил версию 1 этой схемы около 10 лет назад и экспериментировал с ней, но я уверен, что кто-то сможет ее улучшить.
Удачи! Ante
Пожалуйста, подпишитесь на нас и поставьте лайк:
Как собрать импульсное зарядное устройство для восстановления изношенных свинцово-кислотных аккумуляторов (схема)
Принципиальная схема
Если у вас есть мотоцикл, дом на колесах, дом на колесах, газонокосилка, катер или винтажный автомобиль вам наверное в какой-то момент пришлось списать свинцово-кислотный аккумулятор.
Когда батарея заряжается неправильно или подвергается саморазряду, как это происходит во время простоя, на пластинах батареи накапливаются кристаллы сульфата. Сульфат препятствует полной зарядке аккумулятора, поэтому он не может работать на полную мощность. При попытке зарядить аккумулятор в этом состоянии он только нагревается и теряет воду, плотность электролита не увеличивается до нормального состояния «полного заряда». Единственное, что вы делаете, это полностью убивает аккумулятор. Если батарея имеет напряжение покоя не менее 1,8 В/ячейка и ни одна ячейка не закорочена, можно провести десульфатацию ее пластин. Эта схема является дополнением и частью модификации обычного зарядного устройства и решает проблему сульфатов.
Проект: раздобудьте старое зарядное устройство, большое или маленькое, на ваш выбор в зависимости от размера батарей, с которыми вы обычно работаете (чем больше, тем лучше). Есть несколько трюков, чтобы повысить производительность, если вам это нужно. Начните с того, что вырвите все, кроме трансформатора и выпрямителя.
Для схемы необходим небольшой блок питания, состоящий из Т1 трансформатора 15В 0,1А вторичка, мостового выпрямителя, регулятора и двух конденсаторов. Поскольку этот проект включает в себя зарядное устройство (X), результат может различаться по производительности от одного случая к другому. Однако это не означает, что ваш проект не работает, просто эффективность может быть разной. Некоторые отмечают, что демпфирующий колпачок представляет собой высоковольтный тип переменного тока (X), а резисторы на стороне сети имеют мощность не менее 0,5 Вт. Используйте симистор, рассчитанный на 400 В+ и 10 А+, я использую BTA 25.600, но в большинстве случаев это излишне. Нет печатной платы извините! Как это работает:
Ну короткая версия. Цель состоит в том, чтобы получить достаточно высокое напряжение на ячейке для растворения сульфата без кипения или плавления батареи. Это достигается за счет подачи более высокого напряжения на более короткие периоды времени и выдержки батареи на некоторое время.