Простий зарядний пристрій на тиристорі для автомобільного акумулятора. Автомобільний зарядний пристрій своїми руками: прості схеми. Зарядне із джерела безперебійного живлення

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

Простий 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. 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.

Хороший прилад, якщо вам треба заряджати всі можливі типи АКБ будь-яких ємностей, аж до 150Ач

Ціна на це диво 1625 рублів, доставка безкоштовна.На момент написання цих рядків кількість замовлень 23,оцінка 4,7 із 5.При замовленні не забудьте вказати Євровилку

На фотографії представлений саморобний автоматичний зарядний пристрій для 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 резонансний коливальний 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 баластних 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 та 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 незакріплену 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 фото представлений 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 плати з 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 більшому розміру шкали 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 риса цього 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 двополярного 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 напругу 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 і не вийде з ладу. 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, який позначається на схемі знаком «+», називається неінвертуючим, 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. Неінвертуючий 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 відключений 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 спрощений варіант схеми пристрою для заряджання автомобільних кислотних 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 потіче 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.

При бажанні 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.

Пристрій з електронним керуванням зарядним струмом, виконаний на основі тиристорного фазоімпульсного регулятора потужності. Воно не містить дефіцитних деталей, при свідомо справних елементах не потребує налагодження.

Зарядний пристрій дозволяє заряджати акумуляторні батареї струмом від 0 до 10 А, а також може служити регульованим джерелом живлення для потужного низьковольтного паяльника, вулканізатора, переносної лампи. Зарядний струм формою близький до імпульсному, який, як вважається, сприяє продовженню терміну служби батареї. Пристрій працездатний при температурі навколишнього середовища - від 35 °С до + 35 °С.

Схема пристрою показано на рис. 2.60.

Зарядний пристрій є тиристорним регулятором потужності з фазоімпульсним управлінням, що живиться від обмотки II понижуючого трансформатора Т1 через діодний moctVDI + VD4.

Вузол керування тиристором виконаний на аналогу одноперехідного транзистора VT1, VT2 Час, протягом якого конденсатор С2 заряджається до перемикання одноперехідного транзистора, можна регулювати змінним резистором R1. При крайньому правому за схемою положенні його двигуна зарядний струм буде максимальним, і навпаки.

Діод VD5 захищає керуючий ланцюг тиристора VS1 від зворотної напруги, що виникає при включенні тиристора.

Зарядний пристрій надалі можна доповнити різними автоматичними вузлами (відключення після закінчення зарядки, підтримання нормальної напруги батареї при тривалому її зберіганні, сигналізації про правильну полярність підключення батареї, захист від замикань виходу тощо).

До недоліків пристрою можна віднести коливання зарядного струму при нестабільному напрузі електроосвітлювальної мережі.

Як і всі подібні тиристорні фазоімпульсні регулятори, пристрій створює перешкоди радіоприйому. Для боротьби з ними слід передбачити мережевий LC-фільтр, аналогічний застосовуваному імпульсних мережевих блоках живлення.

Конденсатор С2 – К73-11, ємністю від 0,47 до 1 мкФ, або. К73-16, К73-17, К42У-2, МБГП.

Транзистор КТ361А замінимо на КТ361Б - КТ361Е, КТ3107Л, КТ502В, КТ502Г, КТ501Ж - KT50IK, а КТ315Л - на КТ315Б + КТ315Д КТ312Б, КТ3Д00 КТ3Д00 Д226 з будь-яким буквеним індексом.

Змінний резистор R1 – СП-1, СПЗ-30а або СПО-1.

Амперметр РА1 - будь-якого постійного струму зі шкалою на 10 А. Його можна виготовити самостійно з будь-якого міліамперметра, підібравши шунт за зразковим амперметром.

Запобіжник F1 – плавкий, але зручно використовувати і мережевий автомат на 10 А або автомобільний біметалічний на такий самий струм.

Діоди VD1 + VP4 можуть бути будь-якими на прямий струм 10 А та зворотну напругу не менше 50 В (серії Д242, Д243, Д245, КД203, КД210, КД213).

Діоди випрямляча і тиристор встановлюють на тепловідведення, кожен корисною площею близько 100 см2. Для покращення теплового контакту приладів із тепловідведеннями бажано використовувати теплопровідні пасти.

Замість тиристора. КУ202В підійдуть КУ202Г – КУ202Е; перевірено практично, що пристрій нормально працює з більш потужними тиристорами Т-160, Т-250.

Слід зазначити, що як тепловідведення тиристора можна використовувати безпосередньо металеву стінку кожуха. Тоді, щоправда, на корпусі буде мінусовий висновок пристрою, що взагалі небажано через небезпеку випадкових замикань вихідного плюсового дроту на корпус. Якщо кріпити тиристор через прокладку, небезпеки замикання не буде, але погіршиться віддача тепла від нього.

У пристрої може бути використаний готовий мережевий трансформатор, що понижує необхідної потужності з напругою вторинної обмотки від 18 до 22 В.

Якщо у трансформатора напруга на вторинній обмотці більше 18 В, резистор R5 слід замінити іншим, більшого опору (наприклад, при 24...26 опір резистора слід збільшити до 200 Ом).

У випадку, коли вторинна обмотка трансформатора має відведення від середини, або є дві однакові обмотки і напруга кожної знаходиться в зазначених межах, випрямляч краще виконати за стандартною двонапівперіодною схемою на двох діодах.

При напрузі вторинної обмотки 28...36 можна взагалі відмовитися від випрямляча - його роль одночасно гратиме тиристор VS1 (випрямлення - однополуперіодне). Для такого варіанту блоку живлення необхідно між резистором R5 і плюсовим проводом включити діод діод КД105Б або Д226 з будь-яким буквеним індексом (катодом до резистора R5). Вибір тиристора в такій схемі буде обмежений - підійдуть лише ті, які допускають роботу під зворотною напругою (наприклад, КУ202Е).

Для цього пристрою підійде уніфікований трансформатор ТН-61. Три його вторинні обмотки потрібно з'єднати згідно послідовно, при цьому вони здатні віддати струм до 8 А.

Всі деталі пристрою, крім трансформатора Т1, діодів VD1 - VD4 випрямляча, змінного резистора R1, запобіжника FU1 та тиристора VS1, змонтовані на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5 мм.

Залишіть свій коментар до цієї статті: