СХЕМА ПРОСТОГО ЗАРЯДНОГО НА 12 ВОЛЬТ

   Чтоб зарядить свинцовый аккумулятор небольшой ёмкости (до 10 А/ч), потребуется зарядное устройство, схема которого предлагается для самостоятельного изготовления. Вы не сможете испортить АКБ с помощью этого зарядного, потому что в нём ток около 300 мА не способный повредить батарею. ЗУ может полностью зарядить любой 12 вольтовый аккумулятор и держать его заряженным (периодически подзаряжая) в течение нескольких месяцев, и даже лет.

Схема простого зарядного на 12 вольт

Принцип действия схемы

   Чтоб было понятнее, условно разделим всю принципиальную схему на отдельные модули. Устройство не включается, пока аккумулятор не подключен через клеммы, как показано на схеме. Кнопка Push нужна для запуска схемы при абсолютно разряженной батарее. Это действие включает транзистор. Сопротивление между коллектором и эмиттером уменьшается и загорается светодиодный индикатор. Электрический потенциал к нижней части схемы идет через диод, Уэ-катод тиристора и через два резистора по 1R8 включенных в параллель. Поэтому светодиод горит.

   Прежде чем пойдем дальше заметим, что вся схема работает от адаптера ПЕРЕМЕННОГО тока. Постоянное питание не позволит тиристору открываться и закрываться, когда ток идущий через него падает до нуля.Тиристор SCR включается в течение каждого полупериода напряжения, и ток течет в батарею. Напряжение также падает на двух 1R8 резисторах и подается на электролитический конденсатор 47 мкФ. Он заряжается и включает транзистор BC547. Транзистор лишает тиристор напряжения управляющего электрода и он выключается. Энергия конденсатора поступает в транзистор, но через короткое время она уже не сможет удержать транзистор включенным.

   Транзистор выключается, тиристор включается и подает еще один импульс тока от заряжаемую батарею. В процессе заряда батареи, ее напряжение увеличивается, это контролирует блок «монитор напряжения». Данный узел состоит из транзистора и стабилитрона, а также резисторов 8k2, переменный 1k, 1k5, 150 Ом и светодиода. 

   Так как напряжение на батарее увеличивается до 13,4 вольт, каждый резистор будет иметь некоторое падение напряжения на нем, соответствующее сопротивлению резистора. Диод будет иметь постоянное падение 0,7 вольта. Напряжение через стабилитрон будет 10 В. Это оставляет 0,6 В между базой и эмиттером транзистора. Такого напряжения достаточно, чтобы открыть транзистор. А значит зарядка отключается. 

   Схема предназначена для тока заряда около 300-400 мА. Максимальное значение определяется резисторами 1R8. Они не позволяют превысить более 900 мА в течение половины цикла. Когда аккумулятор полностью заряжен, индикатор LED начнет мигать. Мигание создаёт резистор 2k2 и конденсатор 47 мкФ, подключенный к блоку монитору напряжения. При этом происходит небольшая подача тока в батарею, чтобы держать её заряженной. Это называется импульсный режим подзаряда.

Настройка зарядного

   Зарядите полностью аккумулятор и когда напряжение достигает 13.4 В, подстройте регулятор 1к так, чтобы светодиод мигал. Схема не включится, если напряжение аккумулятора менее 4-х вольт. Если аккумулятор хороший, но был полностью разряжен, вы можете вручную запустить процесс зарядки при подключении аккумулятора и нажатия кнопки.

   Если аккумулятор не заряжается даже после того, как вы нажали кнопку, не тратьте на него время — скорее всего он уже вообще не будет заряжаться. Таким образом это зарядное устройство идеально подходит для определения того, может ли вообще батарея быть заряжена. Для этого просто подключите АКБ к зарядному устройству и контролируйте напряжение на батарее. Если оно остается на уровне менее 8 В после 1 часа, то батарею можно выкинуть. Если нужно зарядное на большой ток, для автомобильных АКБ — тогда вам пойдёт другая схема.

   Схемы зарядных устройств

elwo.ru

Недорогое зарядное устройство 12.6 Вольта 3 Ампера

Буквально совсем недавно я выкладывал пару обзоров зарядных устройств, но так получилось, что случайно ко мне попало еще одно. К сожалению оно также на 12.6 Вольт (3S сборка литиевых аккумуляторов), но я решил, что обзор может быть полезен из-за низкой цены. Увы, не все так, как хотелось бы, но об этом уже в обзоре.

Было заказано 10 штук зарядных устройств, на момент заказа цена была $8.13, то ли акция была, то ли продавец цену сейчас поднял, не знаю. Чтобы не было проблем с таможней, заказал двумя заказами.
Любопытно что упаковки были разные, видно коробки были те, что попались под руку, но упаковано было плотно.

В любом случае пришло все, каждое зарядное упаковано в отдельную картонную коробку, кабели лежали отдельно.

В комплект входит собственно зарядное устройство и кабель питания.

Из десяти кабелей один попался с вилкой у которой плоские штыри, хотя в заказе было указано — EU. Не критично, но неприятно.
А вот второй нюанс куда интереснее. В описании лота указано — Liitokala 12.6 В 3A зарядное устройство. Если насчет 12.6 и 3 все понятно, то вот насчет Литокала возникли некоторые вопросы. В принципе, насколько мне известно, Литокала не производит подобных зарядных устройств. Но на зарядных устройствах присутствует наклейка Liitokala, причем оригинально, в одной коробке были, в другой нет. Хотя если смотреть на фото, то можно понять, что разницы между ними никакой нет, вернее разница только в наклейке.

Корпус — привычный «брусок» черного цвета, на одной стороне расположен разъем подключения кабеля питания, на другой кабель для подключения к потребителю. Разъем 5.5/2.1мм.
Со стороны кабеля находится светодиод индикации режима работы.

Но меня интересовало это зарядное не только само по себе, а и в сравнении с тем, что я обозревал ранее.
Напомню, зарядное устройство с теми же заявленными характеристиками, 12.6 Вольта 3 Ампера, на вид также почти такое же, корпус чуть больше. Ссылка на обзор, чтобы понимать о чем идет речь.

Справа обозреваемое, слева то, что я разбирал ранее. Даже здесь видны некоторые отличия.

Зарядные устройства я покупал не себе, потому перед разборкой пришлось спросить товарища, не против ли он, если я его разберу для обзора, так как половинки корпуса склеены. Возражений не последовало, потому разобрал.

Внутри отличий гораздо больше. Как минимум у предыдущего трансформатор имеет магнитопровод большего размера, на фото это не так заметно, мешает скотч. Хуже изоляция радиаторов, вернее она есть в небольшом количестве только на радиаторе транзистора.

Ну а входной фильтр. Справа обозреваемый экземпляр, диодный мост попроще, дросселя нет, предохранитель обычный.

На выходе ситуация немного лучше. Хотя нет, точнее сказать — не сильно отличается от предыдущего, также два конденсатора и также нет дросселя по выходу. И кстати, как и у предыдущего есть место под вторую диодную сборку.

Вынимаем плату из корпуса для более тщательного осмотра, так как еще при первом взгляде мне показалось, что отличий больше.

1. Входные диоды 1N4007, фильтр отсутствует, зато конденсатор емкостью 82мкФ. Даже с учетом что реальная емкость китайских конденсаторов обычно занижена, все равно нормально для зарядного мощностью 35-40 Ватт.
2. Транзистор 8N65, вполне нормально для такой мощности.
3. Помехоподавляющий конденсатор правильный, потому безопасность в основном упирается упирается в отсутствие изоляции радиаторов и защитных прорезей в плате.
4. Выходная диодная сборка 10 Ампер 100 Вольт, нормально как по напряжению, так и по току. Конденсаторы 1000мкФ 25 Вольт, также вопросов особо нет, за исключением их «безродности».

На удивление плата спаяна даже аккуратно, конечно ей далеко до фирменных устройств, но в целом нормально.
Защитных прорезей нет, но расстояние между «горячей» и «холодной» сторонами довольно неплохое.

Первичная сторона блока питания. На всякий случай, если кому-то придется ремонтировать подобное зарядное.

А вот и первый косяк. Хотя по большому счету я даже не знаю как корректно назвать то, что я увидел.
Сверху на плате виден желтый помехоподавляющий конденсатор Х класса, так вот он не участвует в процессе. Не, ну бывает что паяют перемычки вместо дросселя, я уже к этому давно привык, но впаять конденсатор и не использовать его.
На фото я обозначил как запаян термистор и предохранитель, видно что конденсатор (справа) ни с чем не соединен. Странное решение 🙂

Как и в прошлый раз меня куда больше интересует вторичная сторона, так как первичная обычно имеет настолько маленькие отличия от других, что ее уже можно по памяти рисовать.
Как и предыдущие зарядные устройства, схема основана на операционном усилителе LM358, никаких «умных» контроллеров и в помине нет.

Вся электроника это ШИМ контроллер 6853K09, его подключение идентично контроллерам — 63D39, 63D12, и все они очень похожи на FAN6862. А также ОУ LM358, классика дешевых зарядных устройств.

Перечертил схему, хотя в данном случае по сути это компиляция из схемы блока питания, и предыдущего зарядного устройства 12.6 Вольта 1 Ампер, которые я описывал ранее, но с некоторыми отличиями.
Позиционные номера компонентов совпадают со схемой, по крайней мере в большинстве случаев 🙂

Сходство выходной части ну очень большое со схемой этого зарядного, а в какой то мере схема даже проще. Но в любом случае обе схемы гораздо проще, чем у предыдущего варианта 3 Ампера зарядного. Там было двойное питание и при желании можно было получить почти нулевое потребление когда зарядное не подключено к сети.

Схемотехника выходной части также примитивна, синий — стабилизация напряжения, красный — тока, синий — индикация, зеленый — опорное напряжение.
Это один из самых простых вариантов зарядных устройств, проще только на базе LM317 или резистора, но второй вариант не используется с литиевыми батареями (по крайней мере попадается крайне редко).

Первые тесты по моей методике тестирования зарядных устройств.
1. Выходное напряжение на холостом ходу заметно завышено, примерно по 40мВ на элемент. Это означает, что каждый элемент будет заряжаться до 4.24, а не до 4.20 Вольта. В таком варианте больше шансов получить срабатывание платы защиты аккумуляторной сборки. У предыдущего варианта было 20мВ превышение.
2. Собственный ток потребления без сети составляет 11мА, у предыдущего 7мА, а у 1А версии 14мА. Но у предыдущей версии 3 Ампера можно этот ток заметно снизить, у обозреваемого это сделать заметно сложнее, хотя и реально.
3. Ток заряда 3.23 Ампера, что почти на 10% больше заявленного. По большому счету ничего страшного в этом нет, просто аккумуляторы зарядятся чуть быстрее, но в моем случае повышенный ток «вылез боком».
4. Переключение индикации с красного на зеленый происходит при 359мА, что немного больше чем стандартная 1/10 от исходного тока. Не критично.
5, 6. Ток заряда через 5 и через 10 минут после срабатывания индикации. Как и следовало из схемы, данное зарядное не умет отключать аккумуляторы по завершении процесса, продолжая оставлять их под током. Для типичного сценария зарядил/отключил это неважно, но на неделю я бы не стал оставлять.

Следующий тест под нагрузкой, как всегда проверяем две вещи:
1. Нагрев.
2. Уход напряжения после прогрева.

Электронная нагрузка в таком тесте подключается до шунта чтобы зарядное не переходило в режим стабилизации тока (хотя в итоге все равно светил красный индикатор), и ток нагрузки выбирается таким, какой был измерен в предыдущем тесте.

Напряжение после получасового прогрева заметно убежало от исходного. Конечно по завершении заряда падает и нагрев, но сначала зарядное доведет напряжение батареи до 12.7 Вольта, а после остывания снизит до 12.68. Хотя стоп, почему снизит, без нагрузки на выходе было 12.72, потому даже скорее повысит. Жаль нет подстроечного резистора для коррекции.

На графике виден уход напряжения при нагреве. У предыдущего 3 Ампера зарядного уход был 0.005 Вольта! Как говорится — почувствуйте разницу.

С нагревом также картина не очень веселая. Сначала температура корпуса и компонентов после получасового прогрева.

А теперь через 1 час 14 минут. Самая высокая температура зарегистрирована в районе обмотки трансформатора, более 100 градусов.
Я бы не сказал что все так уж плохо, так как зарядное работает обычно час-два, максимум три, дальше обычно аккумулятор заряжается и нагрев падает. Кроме того, на начальном этапе нагрев будет немного меньше, так как выходная мощность зарядного меньше. Например на каждом аккумуляторе 3.8 Вольта, в сумме выходит 3.8х3х3.2=36,5 Ватта, а почти в самом конце заряда (в этом режиме я проводил тест) — 4,2х3х3,2=40,3, на 10 процентов больше.

Температура отдельных компонентов в конце теста —
Входной диодный мост — 74.5
Высоковольтный транзистор — 86.3
Трансформатор — 94.8
Обмотка трансформатора — 102.8
Выходная диодная сборка — 99.9
Выходные конденсаторы — 82.4

Термограмма с двух ракурсов.

На мой взгляд проблема перегрева кроется в нескольких вещах и первая — малый запас по мощности трансформатора. Вторая — завышенный выход

www.kirich.blog

Зарядное устройство на 12 вольт. Схема и описание

Данное зарядное устройство на 12 вольт позволяет, как заряжать, так и восстанавливать автомобильные аккумуляторы с изношенными пластинами за счет применения асимметричного тока при зарядке в режиме заряд (5 А) — разряд (0,5 А) за полный период сетевого напряжения. В зарядном устройстве предусмотрена также возможность, при необходимости форсировать процесс заряда.

Данное зарядное устройство, также как и ранее описываемый самодельный зарядник для аккумулятора, обладает целым рядом дополнительных функций, способствующих удобству использования. Так, при завершении заряда схема автоматически выключит автомобильный аккумулятор от зарядного устройства.

А при попытке подсоединить неисправный автомобильный аккумулятор (с напряжением ниже 7 В) или же аккумулятор с неправильной полярностью схема не включится в режим заряда, что предохранит зарядное устройство и аккумулятор от повреждений. (Можно порекомендовать для запуска в зимнее время воспользоваться зарядно-пусковым устройством, которое так же сбережет ресурс аккумулятора.)

В случае короткого замыкания клемм Х1 (+) и Х2 (-) при работе устройства, перегорит предохранитель. Электрическая схема состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT1, контрольного устройства на компараторе D1, тиристора VS1 для фиксации состояния и ключевого транзистора VT2, управляющего работой реле К1.

При включении зарядного устройства тумблером SA1 включится светодиод HL2, и схема будет ожидать, пока подключим автомобильный аккумулятор к клеммам Х1, Х2. При верной полярности подключения аккумулятора небольшой ток, протекающий через диод VD7 и резисторы R14, R15 в базу VT2, будет достаточным, чтобы транзистор открылся и сработало реле К1.

При включении реле транзистор VT1 начинает работать в режиме стабилизатора тока — в этом случае будет гореть светодиод HL1. Ток стабилизации задается номиналами резисторов в эмиттерной цепи VT1, а опорное напряжение для работы получено на светодиоде HL1 и диоде VD6 .

Стабилизатор тока работает на одной полуволне сетевого напряжения. В течение второй полуволны диоды VD1, VD2 закрыты, и аккумулятор разряжается через резистор R8. Номинал R8 подобран таким, чтобы ток разряда составлял 0,5 А. Опытным путем установлено, что лучшим является режим заряда акумулятора  током 5 А, разряда — 0,5 А.

Пока идет разряд, компаратор совершает контроль напряжения на аккумуляторе, и при превышении значения 14,7 В (уровень устанавливается при настройке резистором R10) он включит тиристор. При этом начнут гореть светодиоды HL3 и HL2. Тиристор закорачивает базу транзистора VT2 через диод VD9 на общий провод, что приведет к выключению реле. Повторно реле не включится, пока не будет, нажата кнопка СБРОС (SB1) или же не отключена на некоторое время вся схема (SA1).

Для стабильной работы компаратора D1 его питание стабилизировано стабилитроном VD5. Чтобы компаратор сопоставлял напряжение на аккумуляторе с пороговым (установленным на входе 2) только в момент, когда производится разряд, пороговое напряжение цепью из диода VD3 и резистора R1 увеличивается на время заряда аккумулятора, что исключит его срабатывание. Когда происходит разряд аккумулятора, эта цепь в работе не участвует.

При изготовлении данного зарядного устройства, транзистор VT1 крепится  на радиатор площадью не менее 200 кв. см. Силовые цепи от клемм Х1, Х2 и трансформатора Т1 изготавливаются  проводом с сечением не менее 0,75 кв. мм. В схеме применены конденсаторы С1 типа К50-24 на 63 В, С2 — К53-4А на 20 В, подстроечный резистор R10 типа СП5-2 (многооборотный), постоянные резисторы R2…R4 типа С5-16МВ, R8 типа ПЭВ-15, остальные — типа С2-23. Реле К1 подойдет любое, с рабочим напряжением 24 В и допустимым током через контакты 5 А; тумблеры SA1, SA2 типа Т1, кнопка SB1 типа КМ1-1.

Для регулировки зарядного устройства понадобится источник постоянного напряжения с перестройкой от 3 до 15 В. Удобно воспользоваться схемой соединений, приведенной ниже.

Настройку начинаем с подбора номинала резистора R14 (определение сопротивления по цветовой маркеровке). Для этого от блока питания А1 подаем напряжение 7 В и изменением номинала резистора R14 достигаем, чтобы реле К1 срабатывало при напряжении не менее 7 В. После этого увеличиваем напряжение с источника А1 до 14,7 В и настраиваем резистором R10 порог срабатывания компаратора (для возврата схемы в исходное состояние после включения тиристора надо нажать кнопку SB1). Может также потребоваться подбор резистора R1.

В последнюю очередь настраиваем стабилизатор тока. Для этого в разрыв цепи коллектора VT1 в точке «А» временно устанавливаем стрелочный амперметр со шкалой 0…5 А. Подбором резистора R4 добиваемся показаний по амперметру 1,8 А (для амплитуды тока 5 А), а после этого при включенном SA2 настраиваем R4, значение 3,6 А (для амплитуды тока 10 А). Разница в показании стрелочного амперметра и фактической величины тока связана с тем, что амперметр усредняет измеряемую величину за период сетевого напряжения, а заряд производится только в течение половины периода.

В заключение следует обозначить, что окончательную настройку тока стабилизатора лучше проводить на настоящем аккумуляторе в установившемся режиме — когда транзистор VT1 прогрелся и эффект роста тока за счет изменения температуры переходов в транзисторе не наблюдается. На этом настройку можно считать законченной.

По мере заряда автомобильного аккумулятора, напряжение на нем будет понемногу возрастать, и, когда оно дойдет до значения 14,7 В, схема автоматически выключит цепи заряда. Автоматика также выключит процесс зарядки в случае каких-то других непредвиденных воздействий, например при пробое VT1 или же пропадании сетевого напряжения. Режим автоматического выключения может также срабатывать при плохом контакте в цепях от зарядного устройства до аккумулятора. В этом случае надо нажать кнопку СБРОС (SB1).

И в конце следует отметить, что необходимо следить за состоянием аккумулятора в процессе его эксплуатации,  следить за напряжением в бортовой сети автомобиля и не забывать выключать ближний свет фар. Последнее можно осуществить посредством автоматического выключателя ближнего света.

Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора.

www.joyta.ru

Зарядное устройство для сборки аккумуляторов своими руками 12.6 Вольт 1 Ампер

Еще один обзор еще одного небольшого зарядного устройства для 3S (12.6 Вольт) сборки аккумуляторов. Не так давно я публиковал обзор версии на 3 Ампера, сегодня версия попроще, 1 Ампер.
К сожалению все пошло не так, как хотелось, но не буду забегать вперед, подробности письмом в обзоре.

Началось все с того, что заказал я для товарища пять небольших зарядных устройств. Хотя нет, заказал я их раза в три больше, но другие относятся к более мощной серии и о них я расскажу в другой раз, а пока покажу «малышей».

Вопросов как к доставке, так и к упаковке не возникло, продавец отнесся к своей задаче вполне ответственно. Все было плотно уложено в картонную коробку, а сверху лежал листик вспененного полиэтилена.

Помимо этого каждый блок был упакован в небольшой пакетик. Конечно картонные коробочки смотрелись бы лучше, но в принципе и так неплохо.

На выбор было два варианта вилки, естественно я выбрал Евро. Каждое зарядное устройство имеет кабель подключения нагрузки, длина кабеля около метра, на конце находится привычный многим разъем 5.5/2.1

Заявленные характеристики — 12.6 Вольта, ток 1 Ампер, как и было заявлено на странице товара. Кроме того указано, что это именно зарядное устройство.

Корпус не склеен, потому выкручиваем единственный саморез и лезем внутрь.

Плата, на твердую тройку. Даже при беглом взгляде видно, что нет как минимум входного фильтра, а трансформатор несколько маловат для заявленной мощности в 12.6 Ватта, хотя с учетом потерь на диоде и шунте скорее в 13 Ватт, но не суть важно, проверим позже в деле.

Отмечу что присутствует предохранитель, при общем качестве сборки я бы не удивился если бы его не было.

1. Использован ШИМ контроллер KTG207C со встроенным высоковольтным транзистором. Судя по даташиту мощность составляет 12 Ватт для адаптера и 18 для открытого корпуса. В нашем случае мы имеем дело с адаптером (БП в маленьком закрытом корпусе), потому работать он будет с перегревом.

2. Входной конденсатор емкостью 15мкФ, измеренная 13.8, ESR- 1 Ом. Без запаса, но для зарядного нормально.

3. Присутствует нормальный помехоподавляющий конденсатор Y типа, я о них как-то рассказывал в своем видео.

4. На выходе диод Шоттки на ток 3 Ампера, конденсатор 16 Вольт 470мкФ и двухцветный светодиод. К конденсатору есть замечания. Емкость 470 мкФ (500 реальная) в данном случае нормально, это не БП и пульсации вредны только конденсатору, а не нагрузке, но напряжение 16 Вольт, это мало.

Качество пайки примерно на те же три балла, что и вид сверху. Имеются большие «сопли» припоя на некоторых контактах. Выходные провода припаяны снизу, хотя для них в плате есть соответствующие отверстия, да и сечение проводов не очень высокое, хотя опять же, для зарядного это не критично.

Первичная сторона меня интересует меньше всего, а вот вторичная куда важнее.

Уже видно, что зарядное устройство «без мозгов», а в качестве ОУ применена привычная LM358. Кроме того видно, что поверх одного из резисторов напаян еще один, видимо подбирали выходной ток.

Так как по печатной плате не очень удобно разбираться, что и как сделано, то я перечертил схему в более привычный вид.

Как и предполагалось, перед нами простое зарядное устройство. Хотел сначала назвать его примитивным, но нет, есть варианты куда проще.

На схеме я выделил основные узлы.

1. Синий — узел стабилизации напряжения. Фактически он определяет напряжение окончания заряда.

2. Красный — узел стабилизации тока. Определяет ток заряда.

3. Зеленый — источник опорного напряжения. Отвечает за стабильность измерения тока заряда и индикации.

4. Оранжевый — узел индикации. Так как под окончанием заряда (для литиевых аккумуляторов) принято понимать падение зарядного тока ниже чем 1/10 от исходного тока заряда, то здесь схема похожа на узел стабилизации тока, но с другими порогами срабатывания.

Отмечу то, что схема индикации не имеет гистерезиса и полное переключение красный/зеленый может занимать 10-40 секунд в зависимости от емкости аккумуляторов.

Стандартный первичный тест.

1. Напряжение окончания заряда 12.67 Вольта, т.е. каждый аккумулятор будет заряжен не до 4.20, а до 4.22 Вольта, что несколько выше нормы, хотя и терпимо.

2. При подключенной батарее и отключенном питании потребление 14мА, многовато, кроме того при этом светит светодиод.

3. Ток заряда 1.05 Ампера, немного выше заявленного. Причем что интересно, выше я показывал печатную плату и там был добавлен дополнительный резистор. Так вот если его выпаять то ток упадет с 1.05 до 1.00 (согласно расчетам). Зачем его припаяли — загадка.

4. Ток, при котором происходит переключение индикации, составляет 70мА, что ниже нормы (100мА).

5, 6. Ради интереса посмотрел ток через 5 и 10 минут после переключения индикации. Через 5 минут ток упал до 35мА, а еще через 5 минут до 20мА. Такой режим заряда не приветствуется, но допускается. Рекомендация проста — не оставлять на длительное время (несколько дней).

Вот теперь можно перейти к тестам под нагрузкой.

Так как моя электронная нагрузка не умеет работать в режиме CV, то я подключился до шунта зарядного устройства и нагрузил его током 1.05 Ампера, эмулируя реальную ситуацию. Зарядное было подключено отдельным проводом к сети, а сверху накрыто родной крышкой. Впрочем это видно на фото. Конечно есть отличия от реальных условий эксплуатации, но они незначительны.

Первый тест — измерение ухода напряжения окончания заряда от прогрева. Уход есть, хотя и не очень большой, кроме того к концу заряда температура падает и напряжение приходит в норму. Но я провожу этот тест для общей оценки качества устройства.

Но в процессе теста меня ждал неприятный сюрприз. Примерно через 20-25 минут электронная нагрузка «притихла», т.е. выключила вентилятор. Обычно это говорит о том, что произошло автоотключение.

В тесте я настроил порог отключения в 12 Вольт, так как у меня была цель проверить, а не спалить устройство.

Я немного остудил устройство и запустил тест еще раз, через 17 минут опять произошло отключение по падению напряжения.

Причина стала понятна сразу, как я открыл крышку. Банальный перегрев. Причем сначала я волновался по поводу перегрева трансформатора, но перегрев микросхемы произошел раньше, в процессе работы она нагрелась как минимум до 115 градусов, реально выше, так как измерил я через секунд 5 после отключения.

Так как зарядные устройства все таки были нужны, а в таком виде эксплуатировать их нельзя, то было принято решение снизить выходной ток.

Ниже я выделил элементы, которые влияют на выходные параметры.

1. Зеленым — шунт, влияет как на выходной ток, так и на индикацию. Влияет пропорционально, т.е. снижение выходного тока в 2 раза во столько же снизит порог переключения индикации.

2. Красным — делитель опорного напряжения. Влияет на выходной ток.

3. Синим — Второй делитель опорного напряжения. Влияет на порог переключения индикации.

Вариантов у меня было два, изменить номинал шунта или номинал делителя опорного напряжения (красный). Так как удобнее уменьшать сопротивление резисторов путем параллельного подключения еще одного, то я выбрал второй вариант, менять номиналы делителя.

Можно было конечно посчитать все при помощи калькулятора, но мне было куда проще сделать это в старом, но проверенном симуляторе электронных схем.

Сначала я сделал родную схему и узнал напряжение на выходе делителя (оно будет немного отличаться от реального). Вышло 116мВ.

Затем посчитал, какое напряжение мне надо выставить, чтобы на выходе был нужный мне ток (я решил сделать 700-750мА, среднее 725).

Так как исходный ток известен, то считаем 116/1.05х0.725=0.79.

Затем путем подбора добавочного резистора (правый нижний на схеме) я добился напряжения в 80мВ. В моем случае вышло что надо припаять параллельно резистор номиналом 10 кОм.

Затем находим нужный делитель на плате, нумерация в схеме и на плате соответствует. Попутно поправил косо установленный резистор. После этого припаиваем параллельно новый резистор. Я использовал резистор размера 0805.

Проверяем. Примерно соответствует расчетам, можно оставлять как есть.

Погонял еще примерно с пол часа, температура контроллера упала со 115 до 85. Как по мне, то довольно неплохо, для улучшения ситуации можно снизить ток до 700мА, ниже смысла снижать нет.

Кроме того, теперь ток переключения индикации составляет почти требуемые 1/10 от тока заряда 🙂

После обзора было снято видео, где я вкратце объясняю что к чему, просто как дополнение.

Теперь попробую кратко описать мое мнение об этом устройстве.

Общее качество изготовления не очень высокое, схема простая. Если снизить выходной ток до 700-750мА, то будет работать.

Без доработки использовать крайне не рекомендую, контроллер будет работать в режиме постоянного перегрева периодически выключаясь для остывания и может выйти из строя.

На этом все, надеюсь что обзор был полезен, а также скажу, что у меня лежит еще одно зарядное устройство 12.6 Вольта 3 Ампера, но уже «фирменное».

mysku.ru

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов 12 вольт (5 схем) | РадиоДом

Правильное соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей (АКБ), и главное, режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку АКБ производят током, значение которого можно определить по формуле:

Где I — средний зарядный ток в амперах., а Q — паспортная электрическая емкость АКБ в ампер-часах. Например, АКБ ёмкостью 70 ампер-час заряжают током не более 7 ампер.

Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени.
Классическая стандартная схема зарядного устройства для аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты и транзисторные стабилизаторы тока. В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя. Пример такого зарядного устройства представлен на рисунке 1.
 


Для регулировки зарядного тока также можно использовать блок конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен. Недостатком данного способа является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20 вольт). Пример такой схемы приведена на рисунке 2.
 


Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12 вольтовых АКБ током до 15 ампер, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 ампер с шагом через 1 ампер. Есть возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится недолгих коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней. Выключателями Q1 — Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки. Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания реле К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах АКБ, равном напряжению полностью заряженной батареи. Пример данного ЗУ представлена ниже на рисунке 3.
 


Здесь представлена схема еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения. Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на одно переходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10 ампер, устанавливается стрелочным или цифровым амперметром. Защита устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2. Вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором. Названое обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором). Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на алюминиевые теплоотводы. Схема показана на рисунке 4.





Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, если регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. В схеме регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 — VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).
 


Диоды выпрямительного моста VD5-VD8 необходимо установить на алюминиевые ребристые теплоотводы. В зарядном устройстве диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 одно переходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242-Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а если радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

radiohome.ru

Схема зарядного на 12 вольт

Представляем новую простую схему зарядного устройства для обычного автоаккумулятора на 12 В, которая по силам для самостоятельной сборки даже не слишком опытным радиолюбителем. Зарядное собрано на основе силового трансформатора 16-20 В 5 А, выпрямителя, системы слежения за напряжением аккумулятора и ключевым элементом – тиристором.

Постоянное напряжение с выпрямителя на диодах подаётся на заряжаемый аккумулятор через амперметр на 5 А и тиристор. Этот тиристор управляется другим, более слабым тиристором Q2, который отслеживает напряжение на заряжаемом АКБ. Оно снимается с резисторного делителя и стабилитрона. Как только напряжение полностью зарядившегося аккумулятора превысит порог открывания тиристора – он откроется и зажгётся зелёный светодиод “аккумулятор заряжен”. Одновременно тиристор Q1 закроется и зарядка прекратится.

Работа с зарядным устройством

  1. После сборки схемы выведите движок переменного резистора в нулевое положение. Прежде всего убедитесь, что без аккумулятора оба светодиода светятся.
  2. Подключите батарею и проследите, чтоб светодиод LED2 погас. Это значит пошёл заряд.
  3. Вращайте движок резистора вверх до тех пор, пока светодиод LED2 не засветится. Этим резистором выставляется порог отключения АКБ от зарядки, по мере достижения на аккумуляторе полного напряжения (около 14В).

Детали зарядного устройства на 12В

R1= 1 кОм 

R2= 1.2 кОм
R3= 470 Ом
R4= 470 Ом
R5= 10 кОм
D1= 1N4001
D2= 6.8V 0.5W стабилитрон
LD1= зелёный светодиод
TR1= 4.7 кОм переменник
LD2= красный светодиод
Q1= BTY79 или похожий на 10A
M1= 0-5A амперметр
Q2= тиристор C106D
C1= 10мкФ 25V
GR1= 50V 6A диодный мост
F= 5A предохранитель

Тиристоры можно ставить типа BT138-600, КУ202, Т122-10 (Q1) и любой маломощный на ток до 0,3А вместо Q2. Резисторы на 0,25 ватт. Диодный мост готовый, или составленный из 4-х диодов КД202, Д242, Д245. Конденсатор – 5-50 микрофарад. При всей своей простоте, эта схема ЗУ используется даже в некоторых промышленных зарядках. Но всё равно, обязательно ставьте предохранитель, так как от нештатных ситуаций (пробоя диодов или тиристора) никто не застрахован!

https://blogun.ru/cheerlessgdeje.html

serp1.ru

Заряд автомобильного АКБ от 12 Вольт — DRIVE2

Собрал палочкукоробочку-выручалочку для заряда аккумулятора, не снимая его с автомобиля. Всю зиму зарядное устройство тестировалось на двух моих автомобилях. Работает стабильно, поэтому делюсь идеей с читателями моего блога.

Зарядное устройство собрано на базе импульсного повышающего преобразователя с али-экспресс, платы Arduino-nano и небольшого числа радиоэлементов на самодельной плате.

Силовой модуль на TL494

Для корпуса ЗУ подошла старая автомобильная аптечка, что на мой взгляд очень символично.

Полный размер

Общий вид

Принцип работы простой: на вход ЗУ подключается обычный автомобильный аккумулятор, заряженный в тепле от стационарного ЗУ, выход подключается к бортсети автомобиля. В УАЗе я подключался к клемме предохранителя обогрева лобового стекла, в фордике к клемме какого-то отсутствующего предохранителя в монтажном блоке в багажнике. Оба подключения позволяют оставлять работающее ЗУ в салоне автомобиля, стоящего под охраной сигнализации. На выходе ЗУ напряжение 14,8 Вольт с ограничением по току около 3 Ампер.

Полный размер

Идеальное устройство 😉 Единственный орган управления — кнопка Пуск.

В процессе работы устройство контролирует напряжение аккумулятора-донора и автоматически прекращает работу при падении ниже 12 Вольт. Также присутствует защита от включения, если ЗУ не подключено к бортсети автомобиля. В этом случае светодиод на корпусе ЗУ мигает красными вспышками.

Заряд идет по т.н. алгоритму «моргалки». Подробнее про импульсные методы заряда можно прочитать здесь.

Процесс заряда можно считать адаптивным. В начале заряда происходит измерение напряжения в бортсети автомобиля. На его основе выбирается длительность импульса заряда. Зависимость линейная, при 12 В длительность заряда 20 секунд, при 14,4 В — 2 секунды. Время паузы между импульсами всегда постоянно и равно 15 секунд.

При переходе через порог 14,4 В ЗУ переходит в режим «добивки». В этой стадии заряда алгоритм следующий:
При достижении в бортсети напряжения 14,4 В — пауза 15 секунд, за ней заряд до 14,4 В — пауза, и т.д. Если во время паузы напряжение на АКБ опустится ниже 13,2 В, произойдет сброс таймера и заряд начнется досрочно. В этом режиме ЗУ будет работать, пока не сядет АКБ-донор. Применение вышеописанных алгоритмов позволяет избежать кипения электролита в заряжаемом АКБ и способствует равномерному разряду аккумулятора-донора.

Полный размер

Внутренности

Для индикации режимов работы на корпусе стоит двуцветный светодиод. Во время «моргалки» светодиод горит красным, в «добивке» горит зеленым во время заряда, и мигает зеленым во время паузы.

Значения напряжений АКБ-донора и напряжения на входе и выходе преобразователя раз в секунду выдаются в последовательный порт. Через bluetooth-адаптер HC-05 можно установить связь со смартфоном или ноутбуком и следить за изменением напряжений через терминал.

Полный размер

Схема

Небольшие пояснения к схеме:
Реле К1 подключает АКБ-донор ко входу импульсного стабилизатора.
Транзистор VT1 открыт когда контроллер разрешает работу ЗУ.
Кратковременное нажатие на кнопку SB1 запускает процесс заряда.
На транзисторах VT2 и VT3 собран узел плавного запуска преобразователя TL494. С платы преобразователя необходимо удалить резистор, подтягивающий вывод 4 микросхемы TL494 к 0 Вольт.

Имейте в виду, в этом китайском преобразователе стоит мегаговеный силовой ключ. Он сильно греется и быстро выходит из строя. Судя по отзывам на Али, происходит это минут через 5 — 15 после начала работы. У меня он сгорел практически сразу. Заменил его на убогий IRF540, при токе 3 А радиатор абсолютно холодный.

www.drive2.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о