Схемы простых выпрямителей для зарядки аккумуляторов. Очень простое зарядное устройство для акб Выпрямители для автомобильных аккумуляторов

Сейчас нет смысла собирать самостоятельно зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов: в магазинах огромный выбор готовых устройств, цены на них приемлемы. Однако не будем забывать о том, что приятно что-то сделать полезное своими руками, тем более что простое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вполне можно собрать из подручных деталей, и цена его будет копеечной.

Единственное, о чем сразу стоит предупредить: схемы без точной регулировки тока и напряжения на выходе, которые не имеют отсечки тока по окончании заряда, пригодны для зарядки только свинцово-кислотных аккумуляторов. Для AGM и использование подобных зарядок приводит к повреждению аккумуляторной батареи!

Как сделать простейшее трансформаторное устройство

Схема этого зарядного устройства из трансформатора примитивна, но работоспособна и собирается из доступных деталей – таким же образом сконструированы и заводские зарядные устройства простейшего типа.

По своей сути – это двухполупериодный выпрямитель, отсюда и требования к трансформатору: так как на выходе таких выпрямителей напряжение равно номинальному напряжению переменного тока, помноженному на корень из двух, то при 10В на обмотке трансформатора мы получим 14,1 В на выходе зарядного устройства. Диодный мост берётся любой с прямым током более 5 ампер или собрать его из четырех отдельных диодов, с теми же требованиями к току подбирается и измерительный амперметр. Главное – разместить его на радиаторе, который в простейшем случае представляет собой алюминиевую пластину не менее 25 см2 площадью.

Примитивность такого устройства – не только минус: за счет того, что у него нет ни регулировки, ни автоматического отключения, оно может использоваться для «реанимации» сульфатированных аккумуляторов. Но не нужно забывать и об отсутствии защиты от переполюсовки в этой схеме.

Главная проблема – где найти трансформатор подходящей мощности (не менее 60 Вт) и с заданным напряжением. Можно использовать, если подвернется советский накальный трансформатор. Однако его выходные обмотки имеют напряжение 6,3В, поэтому придется соединять две последовательно, одну из них отмотав так, чтобы в сумме на выходе получить 10В. Подойдет недорогой трансформатор ТП207-3, у которого вторичные обмотки соединяются следующим образом:

Отматываем при этом обмотку между клеммами 7-8.

Простое зарядное устройство с электронной регулировкой

Однако можно обойтись и без отмотки, дополнив схему электронным стабилизатором напряжения на выходе. К тому же такая схема будет удобнее в гаражном применении, так как позволит скорректировать ток заряда при просадках напряжения питания, ее используют и для автомобильных аккумуляторов небольшой емкости при необходимости.

Роль регулятора здесь выполняет составной транзистор КТ837-КТ814, переменный резистор регулирует ток на выходе устройства. При сборке зарядки стабилитрон 1N754A можно заменить советским Д814А.

Схема регулируемого зарядного устройства проста для повторения, и легко собирается навесным монтажом без необходимости в травлении печатной платы. Однако учтите, что полевые транзисторы размещаются на радиаторе, нагрев которого будет ощутим. Удобнее воспользоваться старым компьютерным кулером, подключив его вентилятор к выходам зарядного устройства. Резистор R1 должен иметь мощность не менее 5 Вт, его проще намотать из нихрома или фехраля самостоятельно или соединить параллельно 10 одноваттных резисторов по 10 ом. Его можно и не ставить, но нельзя забывать, что он защищает транзисторы в случае замыкания выводов.

При выборе трансформатора ориентируйтесь на выходное напряжение 12,6-16В, берите либо накальный трансформатор, соединив последовательно две обмотки, либо подбирайте готовую модель с нужным напряжением.

Видео: Самое простое зарядное устройство для АКБ

Переделка зарядного устройства от ноутбука

Однако можно обойтись и без поисков трансформатора, если под руками есть ненужное зарядное устройство от ноутбука – при простой переделке мы получим компактный и легкий импульсный блок питания, способный заряжать автомобильные аккумуляторы. Поскольку нам потребуется получить напряжение на выходе 14,1-14,3 В, ни один готовый блок питания не подойдет, однако переделка проста.
Посмотрим на участок типовой схемы, по которой собраны устройства такого рода:

В них поддержание стабилизированного напряжения осуществляет цепь из микросхемы TL431, управляющей оптопарой (на схеме не показана): как только напряжение на выходе превышает значение, которое задают резисторы R13 и R12, микросхема зажигает светодиод оптопары, сообщает ШИМ-контроллеру преобразователя сигнал на снижение скважности подаваемых на трансформатор импульсов. Сложно? На самом деле все просто смастерить своими руками.

Вскрыв зарядное устройство, находим недалеко от выходного разъема TL431 и два резистора, связанные с ножкой Ref. Удобнее настраивать верхнее плечо делителя (на схеме – резистор R13): уменьшая сопротивление, мы уменьшаем и напряжение на выходе зарядного устройства, увеличивая – поднимаем его. Если у нас ЗУ на 12 В, нам понадобится резистор с большим сопротивлением, если зарядное на 19 В – то с меньшим.

Видео: Зарядка для аккумуляторов авто. Защита от короткого замыкания и переполюсовки. Своими руками

Выпаиваем резистор и вместо него устанавливаем подстроечный, заранее настроенный по мультиметру на то же сопротивление. Затем, подключив к выходу зарядного устройства нагрузку (лампочку из фары), включаем в сеть и плавно вращаем движок подстроечника, одновременно контролируя напряжение. Как только мы получим напряжение в пределах 14,1-14,3 В, отключаем ЗУ из сети, фиксируем движок подстроечного резистора лаком (хотя бы для ногтей) и собираем корпус обратно. Это займет не больше времени, чем Вы потратили на чтение этой статьи.

Есть и более сложные схемы стабилизации, причем их уже можно встретить и в китайских блоках. Например, здесь оптопарой управляет микросхема TEA1761:

Однако принцип настройки тот же: меняется сопротивление резистора, впаянного между плюсовым выходом блока питания и 6 ножкой микросхемы. На приведенной схеме для этого использованы два запараллеленных резистора (таким образом получено сопротивление, выходящее из стандартного ряда). Нам нужно так же впаять вместо них подстроечник и настроить выход на нужное напряжение. Вот пример одной из таких плат:

Путем прозвонки можно понять, что нас интересует на этой плате одиночный резистор R32 (обведен красным) – его нам и надо выпаивать.

В Интернете часто встречаются похожие рекомендации, как сделать самодельное зарядное устройство из компьютерного блока питания. Но учитывайте, что все они по сути – перепечатки старых статей начала двухтысячных, и подобные рекомендации к более-менее современным блокам питания неприменимы. В них уже нельзя просто поднять напряжение 12 В до нужной величины, так как контролируются и другие напряжения на выходе, а они неизбежно «уплывут» при такой настройке, и сработает защита блока питания. Можно использовать зарядные устройства ноутбуков, выдающие единственное напряжение на выходе, они гораздо удобнее для переделки.

Выпрямитель для зарядки аккумуляторов типа ВА-2 соответствует требованиям ГОСТ 5.1357-72 и предназначен для зарядки аккумуляторов напряжением 6 и 12 В, ёмкостью до 60 Ач.

Технические характеристики выпрямителя для зарядки аккумуляторов "ВА-2"

Потребляемая мощность...........120 Вт.

Напряжение питания.................220 В.

Максимальный зарядный ток... 6 А.

Рисунок 2.15. Принципиальная схема прибора "ВА-2".

Напряжения между выводами вторичной обмотки трансформатора Т1;

3-4 = 9 В;

4-5 = 4 В;

4-6 = 1 В;

6-7 = 1 В;

7-8 = 1 В;

8-9 = 1 В;

9-10 = 1В;

10-11 = 1В

На лицевой панели расположены (см. рис. 2.14):

Амперметр М4203 (Rш 75mV), для контроля зарядного тока;

Вставка плавкая (F1);

Тумблер SA1 "6V-12V", для установки режима работы;

Гнездовой переключатель SA2, для регулировки тока заряда.

Рисунок 2.14. Внешний вид прибора "ВА-2"

Шнур (ХР1), для подключения к электросети; кабели "+" и "- ", для подключения зарядного устройства к соответствующим клеммам аккумулятора, расположены на задней панели устройства зарядного.

Подготовка к работе и порядок работы с выпрямителем для зарядки аккумуляторов типа ВА-2.

1. Подготовить аккумулятор к зарядке, для чего отвинтить заливные пробки, и в случае необходимости долить электролит до нормального уровня.

2. Кабелями соединить выпрямитель с выводами aккyмyлятopнoй батареи, соблюдая полярность:

"+" зарядного устройства к "+" аккумуляторной батареи;

"- " зарядного устройства к "- " аккумуляторной батареи.

Неправильное подключение приводит к выходу из строя устройства!

3. Включить сетевую вилку зарядного устройства в электросеть 220 В.

Встроенный амперметр показывает величину зарядного тока. В зависимости от степени разряженности аккумулятора в начальный момент ток заряда может быть более 6 А. В дальнейшем величина тока устанавливается в пределах 3÷6 А.

В процессе зарядки аккумулятора напряжение аккумулятора возрастает и ток заряда падает.

При зарядке аккумуляторной батареи без отключения от автомобиля сначала подсоединить выходной провод к незаземлённой клемме, затем подсоединить другой выходной в дали от батареи и топливной линии.

Критерием заряженности аккумулятора является бурное выделение газов электролита и прекращение повышения плотности электролита.

С помощью вольтметра для измерения постоянного напряжения также можно судить о конце заряда по напряжению на зажимах аккумулятора. Напряжение должно достигнуть величины 15÷15,5 В.

Для прекращения зарядки - вынуть вилку зарядного устройства из розетки электросети. Отсоединить зажимы от клемм аккумулятора. Завинтить пробки, протереть насухо поверхность аккумулятора.

Указания по технике безопасности при работе с выпрямителем для зарядки аккумуляторов типа ВА-2

Недопустимо производить зарядку аккумулятора вблизи нагревательных устройств и батарей отопления. При зарядке не располагайте аккумулятор в непосредственной близости от зарядного устройства, так как выделяющийся при зарядке газ взрывоопасен.

Категорически запрещается производить зарядку аккумулятора в жилом помещении, так как при зарядке аккумулятора в воздух выделяются вредные для организма человека токсичные газы.

Перед заменой вставки плавкой не забудьте отключить вилку сетевого шнура из розетки. Не применяйте самодельных предохранителей. Это может привести к выходу устройства из строя.

Проблемы с аккумуляторами — не такое уж редкое явление. Для восстановления работоспособности необходима дозарядка, но нормальная зарядка стоит приличных денег, а сделать ее можно из подручного «хлама». Самое главное — найти трансформатор с нужными характеристиками, а сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — дело буквально пары часов (при наличии всех необходимых деталей).

Процесс заряда аккумуляторов должен проходить по определенным правилам. Причем процесс заряда зависит от вида батареи. Нарушения этих правил приводит к уменьшению емкости и срока эксплуатации. Потому параметры зарядного устройства для автомобильного аккумулятора подбираются для каждого конкретного случая. Такую возможность предоставляет сложное ЗУ с регулируемыми параметрами или купленное специально под эту батарею. Есть и более практичный вариант — сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Чтобы знать, какие параметры должны быть, немного теории.

Виды зарядных устройств для аккумуляторных батарей

Заряд аккумулятора — процесс восстановления израсходованной емкости. Для этого на клеммы аккумулятора подается напряжение, немного превышающее рабочие показатели АБ. Подаваться может:

• Постоянный ток. Время заряда — не менее 10 часов, в течении всего этого времени подается фиксированный ток, напряжение изменяется от 13,8-14,4 В в начале процесса до 12,8 В в самом конце. При таком виде заряд накапливается постепенно, держится дольше. Недостаток этого способа — необходимо контролировать процесс, вовремя отключить зарядное устройство, так как при перезаряде электролит может закипеть, что существенно снизит его рабочий ресурс.
• Постоянное напряжение. При заряде постоянным напряжением, ЗУ выдает все время напряжение 14,4 В, а ток изменяется от больших значений в первые часы заряда, до очень небольших — в последние. Потому перезаряда АБ не будет (разве что вы оставите его на несколько суток). Положительный момент этого способа — время заряда уменьшается (90-95% можно набрать за 7-8 часов) и заряжаемый аккумулятор можно оставить без присмотра. Но такой «экстренный» режим восстановления заряда плохо влияет на срок службы. При частом использовании постоянным напряжением АБ быстрее разряжается.

В общем, если нет необходимости спешить, лучше использовать заряд постоянным током. Если надо за короткое время восстановить работоспособность аккумулятора — подавайте постоянное напряжение. Если говорить о том, какое лучше сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, ответ однозначен — подающее постоянный ток. Схемы будут простые, состоящие из доступных элементов.

Как определить нужные параметры при зарядке постоянным током

Опытным путем установлено, что заряжать автомобильные свинцовые кислотные аккумуляторы (их большинство) необходимо током, который не превышает 10% от емкости батарей . Если емкость заряжаемой АБ 55 А/ч, максимальный ток заряда будет 5,5 А; при емкости 70 А/ч — 7 А и т.д. При этом можно ставить чуть меньший ток. Заряд будет идти, но медленнее. Он будет накапливаться даже если ток заряда будет 0,1 А. Просто для восстановления емкости потребуется очень много времени.

Так как в расчетах принимают, что ток заряда составляет 10%, получаем минимальное время заряда — 10 часов. Но это — при полном разряде аккумулятора, а его допускать нельзя. Потому фактическое время заряда зависит от «глубины» разряда. Определить глубину разряда можно, замерив вольтаж на АБ до начала заряда:

Чтобы рассчитать примерное время заряда АБ , надо узнать разницу между максимальным зарядом батареи (12,8 В) и текущим ее вольтажом. Умножив цифру на 10 получим время в часах. Например, напряжение на аккумуляторе перед зарядом 11,9 В. Находим разницу: 12,8 В — 11,9 В = 0,8 В. Умножив эту цифру на 10, получаем что время заряда будет около 8 часов. Это при условии, что подавать будем ток, который составляет 10% от емкости батареи.

Схемы зарядного устройства для авто АБ

Для заряда аккумуляторов обычно используется бытовая сеть 220 В, которая преобразуется в пониженное напряжение при помощи преобразователя.

Простые схемы

Наиболее простой и эффективный способ — использование понижающего трансформатора. Именно он понижает 220 В до требуемых 13-15 В. Такие трансформаторы можно найти в старых ламповых телевизорах (ТС-180-2), компьютерных блоках питания, найти на «развалах» блошиного рынка.

Но на выходе трансформатора получается переменное напряжение, которое необходимо выпрямить. Делают это при помощи:

В приведенных схемах присутствуют также предохранители (1 А) и измерительные приборы. Они дают возможность контролировать процесс заряда. Их из схемы можно исключить, но придется периодически использовать для контроля мультиметр. С контролем напряжения это еще терпимо (просто приставлять к клеммам щупы), то контролировать ток сложно — в этом режиме измерительный прибор включают в разрыв цепи. То есть, придется каждый раз выключать питание, ставить мультиметр в режиме измерения тока, включать питание. разбирать измерительную цепь в обратном порядке. Потому, использование хотя-бы амперметра на 10 А — очень желательно.

Недостатки этих схем очевидны — нет возможности регулировать параметры заряда. То есть, при выборе элементной базы выбирайте параметры так, чтобы на выходе сила тока была те самые 10% от емкости вашего аккумулятора (или чуть меньше). Напряжение вы знаете — желательно в пределах 13,2-14,4 В. Что делать, если ток получается больше желаемого? Добавить в схему резистор. Его ставят на плюсовом выходе диодного моста перед амперметром. Сопротивление подбираете «по месту», ориентируясь на ток, мощность резистора — побольше, так как на них будет рассеиваться лишний заряд (10-20 ВТ или около того).

И еще один момент: зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, сделанное по этим схемам, скорее всего, будет сильно греться. Потому желательно добавить куллер. Его можно вставить в схему после диодного моста.

Схемы с возможностью регулировки

Как уже говорили, недостаток всех этих схем — в невозможности регулировки тока. Единственная возможность — менять сопротивления. Кстати, можно поставить тут переменный подстроечный резистор. Это будет самый простой выход. Но более надежно реализована ручная регулировка тока в схеме с двумя транзисторами и подстроечным резистором.

Ток заряда изменяется переменным резистором. Он стоит уже после составного транзистора VT1-VT2, так что ток через него протекает небольшой. Потому мощность может быть порядка 0,5-1 Вт. Его номинал зависит от выбранных транзисторов, подбирается опытным путем (1-4,7 кОм).

Трансформатор мощностью 250-500 Вт, вторичная обмотка 15-17 В. Диодный мост собирается на диодах с рабочим током 5А и выше.

Транзистор VT1 — П210, VT2 выбирается из нескольких вариантов: германиевые П13 — П17; кремниевые КТ814, КТ 816. Для отвода тепла устанавливать на металлической пластине или радиаторе (не менее 300 см2).

Предохранители: на входе ПР1 — на 1 А, на выходе ПР2 — на 5 А. Также в схеме есть сигнальные лампы — наличия напряжения 220 В (HI1) и тока заряда (HI2). Тут можно ставить любые лампы на 24 В (в том числе и светодиоды).

Видео по теме

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками — популярная тема для автолюбителей. Откуда только не извлекают трансформаторы — из блоков питания, микроволновок.. даже мотают сами. Схемы реализуются не самые сложные. Так что даже без навыков в электротехнике можно справиться самостоятельно.

Усилитель низкой частоты собран на восьми кремниевых транзисторах, по очень распространенной в Интернете схеме, известной как «Ультралинейный усилитель класса А». Схему повторил, собрал в основном из отечественных компонентов. В первом каскаде применил транзисторы (КТ501И на схеме Т1; 2 шт.), далее (КТ608Б на схеме Т2; 2шт.), в выходном каскаде использованы (КТ808А на схеме Т3-Т4; 4шт.), количество указано для стереофонического варианта. Двухканальная монтажная плата разведена в программе Layout 6. Все элементы размещены на печатной плате, кроме мощных КТ808А и выпрямительных диодов КД202В. Чтобы не использовать изолирующие прокладки выходные транзисторы установлены на отдельные алюминиевые теплоотводы. Выпрямитель выполнен по мостовой схеме на диодах КД202В которые также установлены на небольшие радиаторы, (на фото теплоотводы отсутствуют).

Сглаживающие электролитические конденсаторы выпрямителя имеют емкость в сумме более 10000 мкф. Если использовать диодный мост, например KBU810 , то его можно разместить на печатной плате в предназначенном для него месте и желательно с небольшой прикрепленной пластиной для охлаждения, (для крепления теплоотвода удобно использовать мост с отверстием). Для принудительного охлаждения можно также использовать вентилятор, который будет обдувать элементы, имеющие большое тепловыделение. На монтажной плате также предусмотрено место для установки пяти амперного регулятора напряжения LM338T в корпусе TO-220 с обвязкой из нескольких дополнительных элементов и местом под радиатор охлаждения для него. Если стабилизатор не нужен, то данные элементы можно не монтировать, но тогда на плате необходимо установить одну перемычку между

Дорожками — это контакты in и out. микросхемы LM338T (см. рисунок). На принципиальной схеме изображен другой вариант стабилизатора. Для подавления самовозбуждения усилителя установлена рекомендуемая в различных публикациях корректирующая цепь, между эмиттером Т3 и отрицательным проводом, состоящая из последовательно соединенных резистора МЛТ-2 сопротивлением 10 Ом и конденсатора емкостью 0,1 мкФ. Силовой понижающий трансформатор мощностью 90 Вт., вторичная обмотка, выполнена проводом диаметр 1 мм., выходное переменное напряжение 22 вольта. На фото показаны два варианта

УНЧ со стабилизатором и без него, также в одном из них установлены другие транзисторы, Т1 - КТ3107Б, Т2 – КТ961Б, Т3-Т4 те же КТ808А см. фото. УМЗЧ тестировался с самодельной двухполосной акустической системой, которая состоит из широкополосного динамика 4ГД-35 (8 ГДШ-1) диапазон частот 63 - 12500 Гц, и высокочастотного динамика 3ГД-31 (5 ГДВ-1-8) диапазон частот 2800 - 20000 Гц. Внутри размещен фильтр для ВЧ динамика состоящий из последовательно соединенных резистора 8 Ом и конденсатора 2 мкф. (см. рис.). Корпус типа акустический лабиринт изготовлен из 16 мм листов ДСП, для устранения посторонних призвуков дребезга, которые могут появится от резонанса, стенки корпуса внутри оклеил звукопоглощающим материалом, я использовал рельефный поролон, размеры каждой колонки: высота 1000 мм, ширина 270 мм, глубина 300 мм.

Сопротивление АС около 5 Ом. На экране осциллографа показаны сигнал частотой 1000 Гц. и напряжением 0,7 вольт, подаваемый с генератора звуковых частот на вход усилителя и соответственно выходной сигнал при максимальной громкости с подключенным вместо акустики эквивалентом нагрузки, резистор ПЭВ сопротивлением 5 Ом и мощностью 7,5 Вт. Итоги испытаний УМЗЧ: Выходная мощность около 6,5 Вт. на канал, есть незначительный фон, звучание приятное, хочется слушать. Аудио сигнал подавал с линейного выхода проигрывателя Sony DVP-NS308. Усилитель работал продолжительное время (более 1 часа) на мощности чуть более средней и показал хороший результат, единственный недостаток — это нагрев выходных

Транзисторов. Температуру измерял мультиметром, прикрепил термопару близко к нижней части КТ808А, тестер в течении работы показывал 65 градусов, при комнатной 25. Большой разницы при воспроизведении между обеими версиями сборки я не услышал, но со стабилизатором заметно снижался фон. Настройка несложная и многократно описана. Если монтаж правильный и нет ошибок, включите усилитель и подстроечным резистором R1 выставите на эмиттере транзистора T3 напряжении равное половине источника питания, (у меня получилось 13,5 в., при входном 27 в.) Далее отключаем питание, отпаиваем провод идущий к коллектору Т3. и в разрыв подключаем амперметр, затем снова подаем питание и смотрим показания прибора это ток покоя выходных транзисторов, изменяя сопротивление резистора R6 подбираем его согласно таблице.