Схема автомобільного зарядного пристрою

Зима невблаганно наближається і скоро почнеться сезон покупки (збірки) автомобільних зарядних пристроїв. Хочемо представити зарядний пристрій, який виготовлено самостійно для власних потреб в зарядці двох АКБ на 40 і 60 А / ч. Воно працює вже в декількох примірниках у різних людей, і взимку особливо необхідно.

У дешевих зарядний пристрій, доступних в магазинах, буває так що зарядна напруга у фінальній фазі досягає 20 В (таке без стабілізатора при зростанні напруги до 250 В цілком можливо), а електроліт перетворюється в газ. Вони не підходять з міркувань безпеки, тому краще про покупку таких девайсів навіть не думайте!

При мінімальних знаннях і рівності рук можна витративши найменшу кількість грошей, використовуючи що є під рукою, зібрати цілком пристойну зарядку для авто 12 В.

Схема зарядного до автомобіля

Потенціометр PR1 дозволяє регулювати робочу напругу компаратора U1 в діапазоні не менше 13,5 … 15 В. Якщо напруга батареї нижче ніж робоча напруга компаратора, то після кожного скидання тригера U2A після додаткового короткого моменту високе стан виводиться на Q-вихід. Конденсатор С1 заряджається, і напруга на затворі транзистора стає як мінімум на 10 В вище, ніж напруга на його початку — транзистор відкривається. Важливою характеристикою схеми є те, що описаний цикл зарядки C1 не повторюється в кожній половині роботи мережі, тільки кожний повний період, тобто кожні 20 мс. Завдяки цьому система завжди буде проходити через парне число синусоїдальних полуволн, що корисно для трансформатора, оскільки поглинений струм не містить постійної складової.

Дане зарядний пристрій побудовано на добре відомої мікросхемі 4013. Єдина зміна в схемі — це використання CEP50N06 замість транзистора BUZ11, він має ще більш низький опір переходу (19 мОм замість 30 мОм). Це дійсно дуже хороша і багаторазово перевірена схема, хоча вона має два недоліки, а саме: відсутність регулювання зарядного струму і неможливість працювати при напрузі акумулятора нижче 10 В. Важко сказати яке граничне нижнє напругу для правильної роботи схеми, але підключивши розряджену на якій напруга без навантаження було 8 В — система не запускалася, потрібно було ненадовго підключити акумулятор до БП безпосередньо (трохи підняти напругу), після чого зарядний пристрій впоралося.

Корпус від класичного блоку живлення комп’ютера, в якому все було можливо розмістити. В середині був прикручений трансформатор від пошкодженої ІБП, від якого була використана тільки одна обмотка 17 В. Схема також працює з випрямним мостом 25 А, V / A модулем виробництва Китаю. Що стосується модуля V / A, його перевагою є широкий діапазон напруги живлення до 30 В і те, що він може легко живитися від самого виміряного напруги. Точність вимірювання може бути відкалібрована за допомогою мікро потенціометрів. Модуль має вбудований шунт, діапазон виміру струму становить 10 А. Вихід захищений запобіжником на 15 А.

Вентилятор встановлений на задній частині корпусу БП, робоча напруга його обмежена резистором 220 Ом, 5 Вт (щоб менше шумів). Резистор підібраний експериментальним шляхом, щоб у кулера не було проблем з запуском, а його обороти були нижче. Адже він повинен не шуміти, а тільки забезпечувати циркуляцію повітря. Звичайно можна відмовитися від вентилятора взагалі, але тоді було б корисно мати великий радіатор для транзистора.

Кабель підключення до АКБ 2 × 1,5 мм довжиною 3 м, затискачі типу «крокодил», він використовується для підключення до акумулятора. Кабель може бути і більш товстим, так як при струмі 8 А падіння напруги становить близько 0,75 В, при 5 А — близько 0,5 В, а при 2 А — всього 0,2 В. Це не дуже велика проблема, тому що на останній стадії зарядки струм дуже маленький і напруга теж падає.

Витрати на саморобну Автозарядка вийшли незрівнянно менші, ніж на покупку готової, нехай навіть на дешевому китайському сайті.

При зарядці не потрібно від’єднувати акумулятор від автомобільної електроніки (схема контролює вихідну напругу, яке встановлено на 14,4 В), і не потрібно контролювати час зарядки, коли заряд акумулятора завершується, ток зарядки згодом впаде майже до нуля.

Максимальний струм, який вдавалося досягти на представленої конструкції, становить 12 А (модуль V / A витримав) при розрядженою батареї до 8 В, про яку згадувалося раніше. При нормальній роботі акумуляторних батарей струм в початковій фазі становить 6 А, а потім поступово зменшується. Його значення залежить від ступеня розрядки акумулятора.

Цифровий вольтметр підключений до акумулятора. Амперметр підключений відразу до діодному мосту. Під час зарядки вольтметр коливався в діапазоні близько 0,1 В і це нормальна робота. Після зарядки батареї до 14,4 В вольтметр перестав коливатися і постійно відображав це значення. Під час зарядки амперметр змінював свої свідчення з максимуму на нуль. Нуль показував строго і не вагався як на вольтметрі 14.4 В.

Інструкція по роботі з ЗУ до авто

Зарядний пристрій працює таким чином:

  1. Ви підключаєте батарею кілька виряджену, припустимо що після підключення напруга становить 12,3 В. Оскільки опір такій батареї низький, а напруга нижче встановленого 14,4 В, транзистор відкривається і тече постійний струм. Наскільки великий цей струм, залежить від потужності трансформатора і опору акумулятора. Припустимо, що це буде 6 А.
  2. Батарея заряджається, напруга на ній збільшується, а струм трохи зменшується.
  3. Напруга досягає заданого значення 14,4 В, схема переходить в імпульсний режим, щоб обмежити подальше підвищення напруги.
  4. Напруга більше не буде збільшуватися, але батарея буде заряджатися весь час, струм буде поступово зменшуватися, амперметр буде коливатися за показаннями.
  5. Батарея продовжує заряджатися, піковий струм стає нижче, а при повній зарядці коливається в межах дуже низьких значень. Акумулятор слід вважати заряджений, коли струм складає близько 0-0,3 А.

Схема переходить в імпульсний режим підживлення, коли напруга досягає 14,4 В, і до цього часу струм протікає через АКБ стає стабільним, амперметр також показує це. В імпульсному режимі амперметр буде показувати близько нуля, це означає що батарея повністю заряджена.

Це не перше саморобний зарядний пристрій зібране за пропонованою схемою, попередні виглядали так як на фото вище. Всі вони працюють у людей вже давним-давно.

Ссылка на основную публикацию