Схемы зарядки автомобильных аккумуляторов: Схемы зарядных устройств для автомобильных АКБ: как сделать своими руками

Содержание

Схема заряда аккумулятора автомобильного

На данный момент существует много схем зарядных устройств, в том числе и импульсных, которые позволяют зарядить аккумулятор автомобиля. Часть таких устройств, к сожалению, обладают существенными недостатками, выраженными в значительных габаритах, дороговизне комплектующих, сложности самостоятельной сборки или недостаточной выходной мощности. Представленная ниже схема не обладает такими минусами, но к тому же еще имеет следующие преимущества:. Все эти функции возможны в одном зарядном устройстве, которое вполне под силу собрать самостоятельно, тщательно подбирая компоненты и припаивая их на свои места.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Схема защиты аккумулятора от перезаряда перегруза и кз

Схема зарядки автомобильного аккумулятора. Схема зарядки акб


При нормальных условиях эксплуатации, электрическая система автомобиля самодостаточна. Речь идет об энергоснабжении — связка из генератора, регулятора напряжения, и аккумуляторной батареи, работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем.

Это в теории. На практике, владельцы автомобилей вносят поправки в эту стройную систему. Или же оборудование отказывается работать в соответствии с установленными параметрами. Любая из перечисленных причин приводит к неприятной ситуации: вам надо ехать, а батарея не в силах провернуть стартер. Проблема решается внешней подпиткой аккумулятора : то есть, зарядным устройством.

Во вкладке четыре проверенных и надежных схем зарядных устройств для автомобиля от простой до самой сложной. Выбирай любую и она будет работать. Его совершенно несложно собрать своими руками. Пример зарядного устройства сделанного из бесперебойника. Любой зарядник, от самого простого, до интеллектуального автомата — состоит из перечисленных элементов или их комбинации.

Формула нормального заряда простая, как 5 копеек — базовая емкость батареи, деленная на Напряжение заряда должно быть немногим более 14 вольт речь идет о стандартной стартерной батарее 12 вольт. Простая принципиальная электрическая схема зарядного устройства для автомобиля состоит из трех компонентов : блок питания, регулятор, индикатор.

Выходное напряжение подбирается вторичной обмоткой. Выпрямитель — диодный мост, стабилизатор в этой схеме не применяется. Ток заряда регулируется реостатом. Проволочный реостат необходим для противостояния главной проблеме такой схемы — избыточная мощность выделяется в виде тепла. Причем происходит это очень интенсивно. Разумеется, КПД такого прибора стремится к нулю, а ресурс его компонентов очень низкий особенно реостата. Тем не менее, схема существует, и она вполне работоспособна.

Есть и ограничения — ток более 5 ампер является предельным для подобной схемы. Стало быть, заряжать можно АКБ емкостью не более 45 Ач. Зарядное устройство своими руками, подробности, схемы — видео. Принцип работы изображен на схеме. Благодаря реактивному сопротивлению конденсатора, включенного в цепь первичной обмотки, можно регулировать зарядный ток.

Реализация состоит из тех же трех компонентов — блок питания, регулятор, индикатор при необходимости. Схему можно настроить под заряд одного типа АКБ, и тогда индикатор будет не нужен. Если добавить еще один элемент — автоматический контроль заряда , а также собрать коммутатор из целой батареи конденсаторов — получится профессиональный зарядник, остающийся простым в изготовлении.

Схема контроля заряда и автоматического отключения, в комментариях не нуждается. Технология отработана, один из вариантов вы видите на общей схеме. Порог срабатывания устанавливается переменным резистором R4.

Когда собственное напряжение на клеммах аккумуляторной батареи достигает настроенного уровня, реле К2 отключает нагрузку. В качестве индикатора выступает амперметр, который перестает показывать ток заряда. Изюминка зарядного устройства — конденсаторная батарея. Особенность схем с гасящим конденсатором — добавляя или уменьшая емкость просто подключая или убирая дополнительные элементы вы можете регулировать выходной ток.

Подобрав 4 конденсатора для токов 1А, 2А, 4А и 8А, и коммутируя их обычными выключателями в различных комбинациях, вы можете регулировать ток заряда от 1 до 15 А с шагом в 1 А. При этом никакого паразитного нагрева кроме естественного, выделяющегося на диодах моста , коэффициент полезного действия зарядника высокий. Если вы не боитесь держать в руках паяльник, можно собрать автомобильный аксессуар с плавной регулировкой тока заряда, но без недостатков, присущих резисторной классике.

В качестве регулятора применяется не рассеиватель тепла в виде мощного реостата, а электронный ключ на тиристоре. Вся силовая нагрузка проходит через этот полупроводник. Регулируя резистором R5 степень открытия перехода на транзисторе VT1, вы обеспечиваете плавное и очень точное управление тринистором VS1. Схема надежная , легко собирается и настраивается. Но есть одно условие, которое мешает занести подобный зарядник в перечень удачных конструкций. Мощность трансформатора должна обеспечивать троекратный запас по току заряда.

То есть, для верхнего предела в 10 А, трансформатор должен выдерживать длительную нагрузку Вт. Практически реализованная схема будет громоздкой и тяжелой. Впрочем, если зарядное устройство стационарно устанавливается в помещении — это не проблема. Все недостатки перечисленных выше решений, можно поменять на один — сложность сборки.

Такова сущность импульсных зарядников. Эти схемы имеют завидную мощность, мало греются, располагают высоким КПД. К тому же, компактные размеры и малый вес, позволяют просто возить их с собой в бардачке автомобиля.

Схемотехника понятна любому радиолюбителю, имеющему понятие, что такое ШИМ генератор. Он собран на популярном и совершенно недефицитном контроллере IR В данной схеме реализован классический полу мостовой инвертор. При имеющихся конденсаторах выходная мощность составляет Вт. Это немало, но нагрузку можно увеличить вдвое, заменив конденсаторы на емкости по мкФ. Тогда можно будет заряжать аккумуляторы емкостью до Ач.

Принудительного охлаждения не требуется , но вентиляционные отверстия надо предусмотреть. Их надо вынести за пределы корпуса. В качестве донора может выступить блок питания от системника ПК. Поэтому просто воспользуемся элементной базой.

Отлично подойдет трансформатор, дроссель и диодная сборка Шоттки в качестве выпрямителя. Все остальное: транзисторы, конденсаторы и прочая мелочь — обычно в наличии у радиолюбителя по всяким коробочкам-ящичкам. Так что зарядник получается условно бесплатным. На видео показано и рассказано как собрать самостоятельно собрать импульсное зарядное устройство для авто.

Отменить ответ. Простая схема зарядного устройства на 12В. Зарядное устройство с регулировкой тока зарядки. Регулировка от 0 до 10А осуществляется изменением задержки открывания тринистора. Схема зарядного устройства для аккумулятора с самоотключением после зарядки. Для заряда аккумуляторов емкостью 45 ампер.

Схема умного зарядного устройства, которое предупредит о не правильном подключении. Никакие переменные резисторы, даже на керамическом сердечнике, не выдержат такой нагрузки. При использовании блока питания АТ или АТХ, возникает желание переделать готовую схему в зарядное устройство.

Для реализации такой затеи необходима заводская схема блока питания. Комментариев нет, будьте первым кто его оставит. Отменить ответ Ваше имя. Ваш e-mail. Ваш комментарий. Электроника 4 комментария. Мультиметр 3 комментария. Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете свое согласие на работу с этими файлами.


Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора – от простого к сложному

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле. Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в ней и нормальную работу в течение длительного времени. Классическая схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты см. В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Принцип работы автомобильного аккумулятора . Довольно простая, но стабильно работающая схема зарядки легко выполняется на интегральной.

Зарядка аккумулятора подборка схем

Бывают случаи, особенно зимой, когда владельцы автомобилей нуждаются в подзарядке автомобильного аккумулятора от внешнего источника питания. Безусловно, людям, не имеющим хороших навыков работы с электротехникой, желательно купить заводское устройство зарядки аккумуляторной батареи , ещё лучше приобрести пуско-зарядное устройство для запуска двигателя с разряженным аккумулятором без потерь времени на внешнюю подзарядку. Но если есть небольшие знания в области электроники, можно собрать простое зарядное устройство своими руками. Для правильного обслуживания аккумулятора и продления срока его службы подзарядка требуется при падении напряжения на клеммах ниже 11,2 В. При таком напряжении двигатель, скорее всего, запустится, но при долгой стоянке зимой это приведёт к сульфатации пластин и, как следствие, к снижению ёмкости батареи. При длительной стоянке зимой необходимо регулярно следить за вольтажом на клеммах АКБ. Оно должно составлять 12 В. Лучше всего снять батарею и занести её в тёплое место, не забывая при этом следить за уровнем заряда. Зарядка АКБ производится постоянным или импульсным током. При использовании блока питания постоянного напряжения ток для правильной зарядки должен составлять одну десятую часть от ёмкости батареи.

Схемы простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Схемы источники питания. Блоки питания книги. Схемы источников электропитания. Рисовать схемы.

Аккумулятор является неотъемлемой частью автомобиля. Как и любая другая деталь, он подвержен некорректной работе или поломке.

Обзор схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов

Причин этому много, например они обладают большой удельной емкостью , низким саморазрядом , способны отдавать большие токи в нагрузку. Подборка схем самодельных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов сделанных своими руками. Типовая схема автомобильного ЗУ состоит из понижающего трансформатора, двухполупериодного выпрямителя подсоединенного к вторичной обмотке и реостата для установки требуемого тока заряда и некоторых других радиолюбительских разработок. Предположим, батарея составлена из семи аккумуляторов, среди которых один имеет реальную емкость, меньшую, чем остальные. При разряде этот аккумулятор достигнет 1 В раньше, чем остальные.

Как сделать зарядку для автомобильного аккумулятора

Самодельное зарядное устройство для никель-кадмиевых Ni-Cd аккумуляторов, принципиальная схема. Чтобы аккумулятор служил долго нужно обеспечить его оптимальный режим, как зарядки, так и разрядки. Заключающийся в том, что Зарядные устройства, продающиеся в магазинах обычно очень просты и обеспечивают быстрый режим заряда, при котором аккумулятор стареет значительно быстрее. Более безопасно заряжать аккумулятор номинальным зарядным током 0,2 от паспортной емкости , но это требует много времени, и это время Принципиальная схема приставки к сетевому адаптеру мобильного телефона, что позволяет заряжать NiCd и NiMH аккумуляторы. Но аккумуляторы можно заряжать. После преждевременного выхода из строя аккумулятора в одном из многих устройств вероятно, из-за того, что я забыл сделать подзарядку согласно рекомендуемому графику , я начал искать автоматическое зарядное устройство.

Посмотрите на картинке на схему ЗУ на 12 В. Оборудование предназначается для зарядки автомобильных аккумуляторов с.

Схема импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Разбор больше 11 схем для изготовления ЗУ своими руками в домашних условиях, новые схемы и года, как собрать принципиальную схему за час. ТЕСТ: Чтобы понять, обладаете ли вы необходимой информацией об аккумуляторах и зарядных устройствах для них, следует пройти небольшой тест:. А Желательно производить демонтаж батареи с установленного места, иначе возникнет риск повредить электронику поступлением большого напряжения. Б Зарядное устройство просто не включится, потребуется переместить на положенные места необходимые контакты.

Схемы простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

При нормальных условиях эксплуатации, электрическая система автомобиля самодостаточна. Речь идет об энергоснабжении — связка из генератора, регулятора напряжения, и аккумуляторной батареи, работает синхронно и обеспечивает бесперебойное питание всех систем. Это в теории. На практике, владельцы автомобилей вносят поправки в эту стройную систему.

Проблемы с аккумуляторами — не такое уж редкое явление. 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.

Схемы зарядки на автомобиле

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора состоит из источника электропитания и схем защиты. Собрать его самостоятельно можно, владея навыками электромонтажных работ. При сборке используют как сложные электросхемы, так и конструируют более простые варианты устройства. Чтобы зарядка автоматически могла восстановить АКБ автомобиля, к ней предъявляются жесткие требования:. Если аппарат полностью сделать своими руками, несоблюдение требований навредит не только зарядному прибору, но и аккумулятору.

Самое простое, но самое правильное зарядное устройство

Как правило, схема зарядки — одна из самых простых на автомобиле. Главный выход генератора связан с батареей через кабель соответствующего сечения иногда через два кабеля, чтобы увеличить надежность и гибкость. Индикатор предупреждения одним выводом подключен к замку зажигания, другим — к с соответствующей клемме генератора. При необходимости может использоваться вывод фазы.


Схема зарядки автомобильного аккумулятора

Зарядка для автомобильного аккумулятора своими руками

 

Цены на современные зарядки для автомобильных аккумуляторов постоянно растут изза неспадающего на них спроса. На нашем сайте выложены уже несколько схем таких устройств.И представляю вашему вниманию еще одно устройство: Схема зарядки для автомобильного акб на 12 Вольт

 

 

 

 

Схема устройства:

В схеме зарядки для аккумулятора имеется узел контроля, обеспечивающий отключение по окончанию процесса зарядки.Микросхема TL494 ШИМ – контроллер, применяющийся в импульсных блоках питания персональных компьютеров, может обеспечить регулировку выходного I заряда в диапазоне  1- 6 А и Uвых.  2-20 В. Максимально возможный ток которое может выдать зарядное устройство для авто аккумуляторадостигает 10А.

Конструктивно все мощные и тепловыделяющие элементы: ключевой транзистор VT1, VD5,  выпрямительные диоды VD1 — VD4 должны быть установлены на радиатор достаточной площади рассеивания. Надёжная схема зарядного устройства автомобильного аккумулятора собирается с использованием слюдяных прокладок на радиатор площадью минимум 200 см2, рекомендуемое значение будет 500 см2. Для этих целей хорошо подойдёт игольчатый радиатор.  От дросселя L1 зависит КПД схемы зарядных устройств авто аккумуляторов. Сердечник можно взять от импульсного трансформатора ТПИ, который расположен в блоке питания телевизоров 3УСЦТ-5УСЦТ.


Щелевой зазор магнитопровода должен быть 0,5-1,5 мм. Этим мы предотвращаем насыщение при максимальных токах. Наматываем примерно витков 15-100 проводом ПЭВ-2 2,0 мм. Свистящий звук будет исходить от дросселя если мы намотаем лишних витков при средних токах. Если зарядное устройство для авто аккумулятора перестаёт издавать свистящий звук при малых токах а при больших выходной транзистор VT1 начинает сильно греться то необходимо увеличить F рабочую микросхемы TL494 подбором элементов R4 или C3. Можно правда применить в схема зарядного устройства автомобильного аккумулятора дроссель L1 большего типоразмера. Если у Вас нет силовых транзисторов p-n-p то можно применить транзисторы  n-p-n, соединённые по схеме Дарлингтона.

Схема зарядного устройства для автомобиля должна содержать диод VD5 с барьером Шоттки с Iраб 10А и U 50В, диод КД213или КД2997 использовать в крайнем случае. Вместо мощных выпрямительных диодов на ток 10А можно использовать диодный мост KBPC3506или MP3508. Rшунта наматываем самостоятельно. I выхода зависит от R3 в цепи 15 ноги микросхемы tl494. Резистор регулировки Uвых. R9 в схемы зарядных устройств авто аккумуляторов может иметь номинал  2-100 кОм. R10 устанавливает максимум выходного напряжения. Минимум Uвых. определяется соотношением R6 и R7, но не меньше 1 В.  Зарядное устройство для авто аккумулятора на микросхеме tl494 использует переделанный трансформатор ТС180 от телевизоров черно-белого изображения типа Горизонт.Если все элементы исправны то схема зарядного устройства автомобильного аккумулятора начинает работать сразу же без дополнительной подстройки.

Смотрите также остальные схемы на нашем сайте зарядных устройств

Практические схемы универсальных зарядных устройств для аккумуляторов

Кто не сталкивался в своей практике с необходимостью зарядки батареи и, разочаровавшись в отсутствии зарядного устройства с необходимыми параметрами, вынужден был приобретать новое ЗУ в магазине, либо собирать вновь нужную схему?
Вот и мне неоднократно приходилось решать проблему зарядки различных аккумуляторных батарей, когда под рукой не оказывалось подходящего ЗУ. Приходилось на скорую руку собирать что-то простое, применительно к конкретному аккумулятору.

Ситуация была терпимой до того момента, пока не появилась необходимость в массовой подготовке и, соответственно, зарядке батарей. Понадобилось изготовить несколько универсальных ЗУ — недорогих, работающих в широком диапазоне входных и выходных напряжений и зарядных токов.

К этому моменту у меня уже была линейка отработанных схем, осталось лишь воплотить схему в готовое устройство, и попутно поделиться своими решениями. Вдруг камрадам пригодится!

Содержание / Contents

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Предлагаемые ниже схемы ЗУ были разработаны для зарядки литий-ионных аккумуляторов, но существует возможность зарядки и других типов аккумуляторов и составных батарей (с применением однотипных элементов, далее — АБ).

Все представленные схемы имеют следующие основные параметры:
• входное напряжение 15-24 В;
• ток заряда (регулируемый) до 4 А;
• выходное напряжение (регулируемое) 0,7 — 18 В (при Uвх=19В).

Все схемы были ориентированы на работу с блоками питания от ноутбуков либо на работу с другими БП с выходными напряжениями постоянного тока от 15 до 24 Вольт и построены на широко распространенных компонентах, которые присутствуют на платах старых компьютерных БП, БП прочих устройств, ноутбуков и пр.


ЗУ на схеме 1 является мощным генератором импульсов, работающим в диапазоне от десятков до пары тысяч герц (частота варьировалась при исследованиях), с регулируемой шириной импульсов.
Зарядка АБ производится импульсами тока, ограниченного обратной связью, образованной датчиком тока R10, включенным между общим проводом схемы и истоком ключа на полевом транзисторе VT2 (IRF3205), фильтром R9C2, выводом 1, являющимся «прямым» входом одного из усилителей ошибки микросхемы TL494.

На инверсный вход (вывод 2) этого же усилителя ошибки подается регулируемое посредством переменного резистора PR1, напряжение сравнения с встроенного в микросхему источника опорного напряжения (ИОН — вывод 14), меняющего разность потенциалов между входами усилителя ошибки.
Как только величина напряжения на R10 превысит значение напряжения (установленного переменным резистором PR1) на выводе 2 микросхемы TL494, зарядный импульс тока будет прерван и возобновлен вновь лишь при следующем такте импульсной последовательности, вырабатываемой генератором микросхемы.
Регулируя таким образом ширину импульсов на затворе транзистора VT2, управляем током зарядки АБ.

Транзистор VT1, включенный параллельно затвору мощного ключа, обеспечивает необходимую скорость разрядки затворной емкости последнего, предотвращая «плавное» запирание VT2. При этом амплитуда выходного напряжения при отсутствии АБ (или прочей нагрузки) практически равна входному напряжению питания.

При активной нагрузке выходное напряжение будет определяться током через нагрузку (её сопротивлением), что позволит использовать эту схему в качестве драйвера тока.

При заряде АБ напряжение на выходе ключа (а, значит, и на самой АБ) в течении времени будет стремиться в росте к величине, определяемой входным напряжением (теоретически) и этого, конечно, допустить нельзя, зная, что величина напряжения заряжаемого литиевого аккумулятора должна быть ограничена на уровне 4,1 В (4,2 В). Поэтому в ЗУ применена схема порогового устройства, представляющего из себя триггер Шмитта (здесь и далее — ТШ) на ОУ КР140УД608 (IC1) или на любом другом ОУ.

При достижении необходимого значения напряжения на АБ, при котором потенциалы на прямом и инверсном входах (выводы 3, 2 — соответственно) IC1 сравняются, на выходе ОУ появится высокий логический уровень (практически равный входному напряжению), заставив зажечься светодиод индикации окончания зарядки HL2 и светодиод оптрона Vh2 который откроет собственный транзистор, блокирующий подачу импульсов на выход U1. Ключ на VT2 закроется, заряд АБ прекратится.

По окончании заряда АБ он начнет разряжаться через встроенный в VT2 обратный диод, который окажется прямовключенным по отношению к АБ и ток разряда составит приблизительно 15-25 мА с учетом разряда кроме того через элементы схемы ТШ. Если это обстоятельство кому-то покажется критичным, в разрыв между стоком и отрицательным выводом АБ следует поставить мощный диод (лучше с малым прямым падением напряжения).

Гистерезис ТШ в этом варианте ЗУ выбран таким, что заряд вновь начнется при понижении величины напряжения на АБ до 3,9 В.

Это ЗУ можно использовать и для заряда последовательно соединенных литиевых (и не только) АБ. Достаточно откалибровать с помощью переменного резистора PR3 необходимый порог срабатывания.
Так, например, ЗУ, собранный по схеме 1, функционирует с трехсекционной последовательной АБ от ноутбука, состоящей из сдвоенных элементов, которая была смонтирована взамен никель-кадмиевой АБ шуруповерта.
БП от ноутбука (19В/4,7А) подключен к ЗУ, собранному в штатном корпусе ЗУ шуруповерта взамен оригинальной схемы. Зарядный ток «новой» АБ составляет 2 А. При этом транзистор VT2, работая без радиатора нагревается до температуры 40-42 С в максимуме.
ЗУ отключается, естественно, при достижении напряжения на АБ=12,3В.

Гистерезис ТШ при изменении порога срабатывания остается прежним в ПРОЦЕНТНОМ отношении. Т.е., если при напряжении отключения 4,1 В, повторное включение ЗУ происходило при снижении напряжения 3,9 В, то в данном случае повторное включение ЗУ происходит при снижении напряжения на АБ до 11,7 В. Но при необходимости глубину гистерезиса можно изменить.

Калибровка происходит при использовании внешнего регулятора напряжения (лабораторного БП).
Выставляется верхний порог срабатывания ТШ.
1. Отсоединяем верхний вывод PR3 от схемы ЗУ.
2. Подключаем «минус» лабораторного БП (далее везде ЛБП) к минусовой клемме для АБ (самой АБ в схеме во время настройки быть не должно), «плюс» ЛБП — к плюсовой клемме для АБ.
3. Включаем ЗУ и ЛБП и выставляем необходимое напряжение (12,3 В, например).
4. Если горит индикация окончания заряда, вращаем движок PR3 вниз (по схеме) до гашения индикации (HL2).
5. Медленно вращаем движок PR3 вверх (по схеме) до зажигания индикации.
6. Медленно снижаем уровень напряжения на выходе ЛБП и отслеживаем значение, при котором индикация вновь погаснет.
7. Проверяем уровень срабатывания верхнего порога еще раз. Хорошо. Можно настроить гистерезис, если не устроил уровень напряжения, включающий ЗУ.
8. Если гистерезис слишком глубок (включение ЗУ происходит при слишком низком уровне напряжения — ниже, например, уровня разряда АБ, выкручиваем движок PR4 влево (по схеме) или наоборот, — при недостаточной глубине гистерезиса, — вправо (по схеме). При изменении глубины гистерезиса уровень порога может сместиться на пару десятых долей вольта.
9. Сделайте контрольный прогон, поднимая и опуская уровень напряжения на выходе ЛБП.

Настройка токового режима еще проще.
1. Отключаем пороговое устройство любыми доступными (но безопасными) способами: например, «посадив» движок PR3 на общий провод устройства или «закорачивая» светодиод оптрона.
2. Вместо АБ подключаем к выходу ЗУ нагрузку в виде 12-вольтовой лампочки (например, я использовал для настройки пару 12V ламп на 20 Вт).
3. Амперметр включаем в разрыв любого из проводов питания на входе ЗУ.
4. Устанавливаем на минимум движок PR1 (максимально влево по схеме).
5. Включаем ЗУ. Плавно вращаем ручку регулировки PR1 в сторону роста тока до получения необходимого значения.
Можете попробовать поменять сопротивление нагрузки в сторону меньших значений ее сопротивления, присоединив параллельно, скажем, ещё одну такую же лампу или даже «закоротить» выход ЗУ. Ток при этом не должен измениться значительно.

В процессе испытаний устройства выяснилось, что частоты в диапазоне 100-700 Гц оказались оптимальными для этой схемы при условии использования IRF3205, IRF3710 (минимальный нагрев). Так как TL494 используется неполно в этой схеме, свободный усилитель ошибки микросхемы можно использовать, например, для работы с датчиком температуры.

Следует иметь в виду и то, что при неправильной компоновке даже правильно собранное импульсное устройство будет работать некорректно. Поэтому не следует пренебрегать опытом сборки силовых импульсных устройств, описанном в литературе неоднократно, а именно: все одноименные «силовые» соединения следует располагать на кратчайшем расстоянии относительно друг друга (в идеале — в одной точке). Так, например, точки соединения такие, как коллектор VT1, выводы резисторов R6, R10 (точки соединения с общим проводом схемы), вывод 7 U1 — следует объединить практически в одной точке либо посредством прямого короткого и широкого проводника (шины). То же касается и стока VT2, вывод которого следует «повесить» непосредственно на клемму «-» АБ. Выводы IC1 также должны находиться в непосредственной «электрической» близости к клеммам АБ.


Схема 2 не сильно отличается от схемы 1, но если предыдущая версия ЗУ была придумана для работы с АБ шуруповерта, то ЗУ на схеме 2 задумывалось, как универсальное, малогабаритное (без лишних элементов настройки), рассчитанное для работы как с составными, последовательно включенными элементами числом до 3-х, так и с одиночными.

Как видно, для быстрой смены токового режима и работы с разным количеством последовательно соединенных элементов, введены фиксированные настройки с подстроечными резисторами PR1-PR3 (установка тока), PR5-PR7 (установка порога окончания зарядки для разного количества элементов) и переключателей SA1 (выбор тока зарядки) и SA2 (выбор количества заряжаемых элементов АБ).
Переключатели имеют по два направления, где вторые их секции переключают светодиоды индикации выбора режима.

Ещё одно отличие от предыдущего устройства — использование второго усилителя ошибки TL494 в качестве порогового элемента (включенного по схеме ТШ), определяющего окончание зарядки АБ.

Ну, и, конечно, в качестве ключа использован транзистор р-проводимости, что упростило полное использование TL494 без применения дополнительных компонентов.

Методика настройки порогов окончания зарядки и токовых режимов такая же, как и для настройки предыдущей версии ЗУ. Разумеется, для разного количества элементов, порог срабатывания будет меняться кратно.

При испытании этой схемы был замечен более сильный нагрев ключа на транзисторе VT2 (при макетировании использую транзисторы без радиатора). По этой причине следует использовать другой транзистор (которого у меня просто не оказалось) соответствующей проводимости, но с лучшими токовыми параметрами и меньшим сопротивлением открытого канала, либо удвоить количество указанных в схеме транзисторов, включив их параллельно с раздельными затворными резисторами.

Использование указанных транзисторов (в «одиночном» варианте) не критично в большинстве случаев, но в данном случае размещение компонентов устройства планируется в малогабаритном корпусе с использованием радиаторов малого размера или вовсе без радиаторов.


В ЗУ на схеме 3 добавлено автоматическое отключение АБ от ЗУ с переключением на нагрузку. Это удобно для проверки и исследования неизвестных АБ. Гистерезис ТШ для работы с разрядом АБ следует увеличить до нижнего порога (на включение ЗУ), равного полному разряду АБ (2,8-3,0 В).
Схема 3а — как вариант схемы 3.
ЗУ на схеме 4 не сложнее предыдущих устройств, но отличие от предыдущих схем в том, что АБ здесь заряжается постоянным током, а само ЗУ является стабилизированным регулятором тока и напряжения и может быть использовано в качестве модуля лабораторного источника питания, классически построенного по «даташитовским» канонам.

Такой модуль всегда пригодится для стендовых испытаний как АБ, так и прочих устройств. Имеет смысл использование встроенных приборов (вольтметр, амперметр). Формулы расчета накопительных и помеховых дросселей описаны в литературе. Скажу лишь, что использовал готовые различные дроссели (с диапазоном указанных индуктивностей) при испытаниях, экспериментируя с частотой ШИМ от 20 до 90 кГц. Особой разницы в работе регулятора (в диапазоне выходных напряжений 2-18 В и токов 0-4 А) не заметил: незначительные изменения в нагреве ключа (без радиатора) меня вполне устраивали. КПД, однако, выше при использовании меньших индуктивностей.
Лучше всего регулятор работал с двумя последовательно соединенными дросселями 22 мкГн в квадратных броневых сердечниках от преобразователей, интегрированных в материнские платы ноутбуков.


На схеме 5 вариант ШИ-регулятора с регулировкой тока и напряжения выполнена на микросхеме ШИМ/ЧИМ MC34063 с «довеском» на ОУ CA3130 (возможно использование прочих ОУ), с помощью которого осуществляется регулировка и стабилизация тока.
Такая модификация несколько расширила возможности MC34063 в отличии от классического включения микросхемы позволив реализовать функцию плавной регулировки тока.
На схеме 6 — вариант ШИ-регулятора выполнен на микросхеме UC3843 (U1), ОУ CA3130 (IC1), оптроне LTV817. Регулировка тока в этом варианте ЗУ осуществляется с помощью переменного резистора PR1 по входу токового усилителя микросхемы U1, выходное напряжение регулируется с помощью PR2 по инвертирующему входу IC1.
На «прямом» входе ОУ присутствует «обратное» опорное напряжение. Т.е., регулирование производится относительно «+» питания.

В схемах 5 и 6, при экспериментах использовались те же наборы компонентов (включая дроссели). По результатам испытаний все перечисленные схемы мало в чем уступают друг другу в заявленном диапазоне параметров (частота/ток/напряжение). Поэтому схема с меньшим количеством компонентов предпочтительнее для повторения.


ЗУ на схеме 7 задумывалось, как стендовое устройство с максимальной функциональностью, потому и по объему схемы и по количеству регулировок ограничений не было. Данный вариант ЗУ так же выполнен на базе ШИ-регулятора тока и напряжения, как и вариант на схеме 4.
В схему введены дополнительно режимы.
1. «Калибровка — заряд» — для предварительной установки порогов напряжения окончания и повтора зарядки от дополнительного аналогового регулятора.
2. «Сброс» — для сброса ЗУ в режим заряда.
3. «Ток — буфер» — для перевода регулятора в токовый или буферный (ограничение выходного напряжения регулятора в совместном питании устройства напряжением АБ и регулятора) режим заряда.

Применено реле для коммутации батареи из режима «заряд» в режим «нагрузка».

Работа с ЗУ аналогична работе с предыдущими устройствами. Калибровка осуществляется переводом тумблера в режим «калибровка». При этом контакт тумблера S1 подключает пороговое устройство и вольтметр к выходу интегрального регулятора IC2. Выставив необходимое напряжение для предстоящей зарядки конкретной АБ на выходе IC2, с помощью PR3 (плавно вращая) добиваются зажигания светодиода HL2 и, соответственно, срабатывания реле К1. Уменьшая напряжение на выходе IC2, добиваются гашения HL2. В обоих случаях контроль осуществляется встроенным вольтметром. После установки параметров срабатывания ПУ, тумблер переводится в режим заряда.

Применения калибровочного источника напряжения можно избежать, используя для калибровки собственно ЗУ. В этом случае следует отвязать выход ТШ от ШИ-регулятора, предотвратив его выключение при окончании заряда АБ, определяемым параметрами ТШ. АБ так или иначе будет отключена от ЗУ контактами реле К1. Изменения для этого случая показаны на схеме 8.

В режиме калибровки тумблер S1 отключает реле от плюса источника питания для предотвращения неуместных срабатываний. При этом работает индикация срабатывания ТШ.
Тумблер S2 осуществляет (при необходимости) принудительное включение реле К1 (только при отключенном режиме калибровки). Контакт К1.2 необходим для смены полярности амперметра при переключении батареи на нагрузку.
Таким образом однополярный амперметр будет контролировать и ток нагрузки. При наличии двухполярного прибора, этот контакт можно исключить. В конструкциях желательно в качестве переменных и подстроечных резисторов использование многооборотных потенциометров во избежании мучений при установке необходимых параметров.

Варианты конструктива приведены на фото. Схемы распаивались на перфорированных макетных платах экспромтом. Вся начинка смонтирована в корпусах от ноутбучных БП.
В конструкциях использовались китайские вольтметры (они же использовались и в качестве амперметров после небольшой доработки).
На корпусах смонтированы гнезда для внешнего подключения АБ, нагрузки, джек для подключения внешнего БП (от ноутбука).

В этом корпусе дополнительно смонтированы зажимы для подключения источника переменного тока (трансформатора). Соответственно, внутри дополнительно смонтирован диодный мост с конденсаторным сглаживающим фильтром.

Спасибо за внимание!

 

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора «Кедр»

Любой владелец автомобиля должен иметь в своём арсенале зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 12 В. Без него при эксплуатации машины просто не обойтись. Если вы начинающий автолюбитель и ещё не купили ЗУ для аккумулятора, то обязательно к этому придёте. Особенно это важно зимой, когда заряжать АКБ нужно чаще, чем обычно. В противном случае вы можете оказаться в машине с «мёртвым» аккумулятором и придётся «прикуривать». Можно, конечно, заряжать аккумулятор на СТО. Но это лишние расходы и потерянное время. Проще зарядить АКБ в гараже или дома. Нужно только правильно выбрать зарядное устройство. В этой статье мы поговорим о зарядных устройствах для автомобильного аккумулятора «Кедр». Рассмотрим разные модели и прочитаем, что говорят люди в отзывах.

 

Содержание статьи

Различные модели зарядных устройств «Кедр»

«Кедр-М»

Это зарядное устройство (ЗУ) предназначено для проведения зарядки автомобильных АКБ. А также прибор предназначен для восстановления работоспособности батарей, которую они утратили в результате окисления и сульфатации электродов. Кроме того, ЗУ может использоваться для тренировки заряд-разряд, чтобы увеличить срок эксплуатации.

Зарядное устройство «Кедр-М»



Основные возможности устройства:
  • Отключение процесса зарядки в автоматическом режиме;
  • Есть циклический режим работы (заряд-разряд) для восстановления утраченной ёмкости в результате сульфатации пластин;
  • Защита от неправильного подключения зажимов к токовыводам и от короткого замыкания;
  • Есть режим дозарядки, предназначенный для набора аккумулятором полной ёмкости.

Сетевой кабель, а также шнуры с зажимами находятся в специальном отсеке с обратной стороны устройства.

Обратите внимание! ЗУ «Кедр-М» напряжение, которое опасно для жизни. Всегда перед ремонтными работами и смене предохранителя выключайте аппарат. Категорически запрещается использовать самодельные предохранители и закрывать отверстия в корпусе, предусмотренные для вентилирования. Кроме того, запрещается проводить зарядку аккумулятора ближе одного метра к отопительным приборам, печам и т. п.

В таблице ниже приведены основные параметры устройства «Кедр-М».

ХарактеристикиЗначение
Напряжение в сети питания, В220
Номинал заряжаемого аккумулятора, В12
Ток заряда, Адо 4
Потребляемая мощность, ваттдо 85
Длительность импульсного тока заряда в циклическом режиме, секот 15 до 75
Длительность импульсного тока разряда в циклическом режиме, секот 5 до 25
Допустимая температура окружающей среды, Сот 10 до 40
Допустимая влажность воздуха, %98 (при 25 С)
Допустимое атмосферное, 84 кПа
ХарактеристикиЗначение


Для того чтобы подготовить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора «Кедр-М» к работе, откройте задний отсек и достаньте шнуры с клеммами. Первый тумблер устанавливаете в режим заряд, а вторым выбираете непрерывный или циклический режим. Непрерывный рекомендуется, когда вам необходимо зарядить АКБ. Циклический режим используется при десульфатации или формовке электродов. При этом к выводам нужно подключить лампочку на 12 вольт мощностью 6 ватт. Далее с соблюдением полярности подключаете клеммами к токовыводам.

Здесь стоит отметить, что ЗУ «Кедр-М» имеет защиту от КЗ и неправильного подключения. Работать аппарат будет только в том случае, если на клеммы подключена АКБ с напряжением от 10 вольт. То есть, глубоко разряженный аккумулятор он заряжать не будет, уходя в защиту.

В процессе работы зарядного устройства можно переключать режимы, не отключая прибор от сети 220 вольт. Если батарея разряжена, то сначала ток зарядки составит 4 ампера, а затем будет постоянно уменьшаться. После того как аккумулятор полностью зарядится, ЗУ отключится и будет мигать светодиод, указывающий на окончание процесса. После этого можете установить «Кедр-М» в режим дозаряда.


В циклическом режиме аккумулятор заряжается примерно 45 секунд, а затем разряжается посредством подключённой лампочки. В этом режиме нет автоматического отключения и процесс нужно контролировать самостоятельно.

Ниже можете посмотреть два варианта принципиальной схемы зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов «Кедр-М».

Принципиальная схема зарядного устройства «Кедр-М». Вариант 1

Принципиальная схема зарядного устройства «Кедр-М». Вариант 2



В таблице ниже можно посмотреть обозначение элементов на принципиальной схеме.

Список элементов принципиальной схемы

Далее приводится схема монтажной платы для изготовления устройства.

Монтажная плата ЗУ «Кедр-М»



Советуем дополнительно прочитать материал о том, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством.
Вернуться к содержанию
 

Зарядные устройства «Кедр-Авто 4А» и «Кедр-Авто 12В»

Эта модель ЗУ предназначена для зарядки, восстановления свинцово-кислотных АКБ номиналом 12 вольт и проведения тренировочных циклов заряд-заряд.

ЗУ «Кедр-Авто 4А»

Шнуры питания и подключения к аккумуляторной батарее выходят из задней стенки устройства. В отличие от модели «Кедр-М» здесь нет отсека для укладки проводов. Порядок использования ЗУ «Кедр-Авто 4А» будет показан ниже в разделе «Как пользоваться?». В таблице далее приведены основные характеристики этих моделей.

ХарактеристикиЗначение
Напряжение питания ЗУ, В220
Номинал заряжаемых АКБ, В12
Ток заряда, Адо 4
Потребляемая мощность, Адо 85
ХарактеристикиЗначение


Ниже приводится принципиальная схема «Кедр-Авто 4А» и «Кедр-Авто 12В».

Принципиальная схема зарядных устройств «Кедр-Авто 4А» и «Кедр-Авто 12В»

В таблице можно посмотреть список элементов, обозначенных на принципиальной схеме.

Список элементов на принципиальной схеме ЗУ «Кедр-Авто 4А» и «Кедр-Авто 12В»



На фото ниже представлена печатная плата для изготовления «Кедр-Авто 4А» и «Кедр-Авто 12В».

Печатная плата устройств «Кедр-Авто 4А» и «Кедр-Авто 12В»


Вернуться к содержанию
 

Зарядно-предпусковое устройство «Кедр-Авто-10»

Это усовершенствованный вариант зарядного устройства «Кедр-Авто 4А», который был выпущен в 2008 году. Производитель сообщает, что ЗУ предназначено для зарядки 12-вольтовых свинцово-кислотных АКБ.

Зарядно-предпусковое устройство «Кедр-Авто-10»



В чём отличия усовершенствованной модели?
  • Улучшена защита от неправильного подключения клемм, КЗ и перегрузки;
  • При сборке используются современные трансформаторы и другие комплектующие;
  • Добавлен предпусковой режим («форсаж»). В этом режиме аккумуляторная батарея заряжается током 10 ампер. После этого, ЗУ автоматически переключается в режим зарядки током 4 ампер;
  • После окончания основного этапа зарядки «Кедр-Авто-10» автоматические переводит устройство на подзарядку током 0,5 ампера. Так обеспечивается наиболее полный заряд АКБ и исключается перезарядка;
  • Возможность проводить десульфатацию в цикле;
  • В режиме автоматического заряда номинальный ток составляет 4 А;
  • Срок службы от 5 лет при соблюдении инструкции по эксплуатации;
  • Масса ЗУ всего 600 грамм;
  • Гарантия ─ 1 год.

Основные характеристики «Кедр-Авто-10» можно посмотреть ниже:
  • Размеры составляют 185 на 130 на 90 миллиметров;
  • Предпусковой режим с током зарядки до 10 ампер;
  • Номинальный зарядный ток 4 ампер;
  • Потребляемая мощность составляет до 250 ватт;
  • Номинал заряжаемых АКБ – 12 вольт;
  • ЗУ работает от сети 220 вольт.

Время зарядки зависит от степени разрежённости аккумулятора и его ёмкости. ЗУ «Кедр-Авто-10» имеет микропроцессор, который управляет зарядкой. В том числе, предпусковым режимом. Всё это выполняется при переводе устройства в режим автомат. Сначала подаётся увеличенный ток заряда, который затем снижается до номинала. Это ускоряет процесс зарядки.

Вернуться к содержанию
 

Как пользоваться на примере ЗУ «Кедр-Авто 4А»?

Ничего сложного в использовании зарядного устройства нет. Даже если вы неправильно подключите клеммы, устройство уйдёт в защиту, и вы ничего не испортите.
 

Автомат

Итак, для зарядки разряженного аккумулятора вам требуется:

  • Подключить клеммы ЗУ «Кедр» с соблюдением полярности;
  • Установить режим зарядки «Автомат»;
  • После этого включите штекер в сеть 220 В;
  • По окончании зарядки ЗУ автоматически прервёт процесс и будет мигать индикатор окончания заряда.

Подключаем клеммы


Устанавливаем режим «Автомат»


Включаем в сеть


Вернуться к содержанию
 

Цикл

Чтобы провести восстановление аккумулятора в цикле, нужно сделать следующее:

  • Подключаете к выводам аккумулятора автомобильную лампочку номиналом 12 вольт. Мощность специалисты рекомендуют брать 6 ватт;
  • Накидываете клеммы с соблюдением полярности;
  • Включаете режим «Цикл» с помощью соответствующей кнопки. Индикатор заряда в этом режиме будет гореть постоянно;
  • Включаете ЗУ в сеть. Здесь автоматическое отключение не работает. Цикл заряда и разряда может гоняться до бесконечности. Поэтому прерывать процесс нужно самостоятельно.

Перед зарядкой не забудьте выкрутить пробки из банок. После проведения зарядки или восстановления сначала вытаскиваете вилку устройства из розетки 220 В, а затем отсоединяете клеммы.

Подключаем лампочку и клеммы


Устанавливаем режим «Цикл»


Включаем в сеть



Вернуться к содержанию
 

Отзывы

В целом отзывы о зарядных устройствах «Кедр» разделились так: 80% положительные и 20% отрицательные. Стоит отметить, что практически все отзывы в интернете касаются модели «Кедр-Авто 4А». Об аппарате «Кедр-Авто-10» отзывов значительно меньше.

В актив зарядного устройства пользователи заносят простоту, доступную цену и длительный срок службы. Было немало тех, у кого устройство без нареканий проработало по 10 лет. А также существенным плюсом владельцы «Кедр-Авто 4А» считают наличие циклического режима заряд-разряд, который позволяет проводить десульфатацию и оживление старых аккумуляторов. Многим он помогал вернуть к жизни аккумуляторы, которые продолжительное время стояли разряженными. Конечно, о полном восстановлении ёмкости речь не идёт, положительный эффект есть.

Имеются также отрицательные отзывы. В частности, некоторые владельцы пишут, что устройство в автоматическом режиме не заряжает АКБ. Кроме того, ограничение в 4 ампера делает очень длительной зарядку батарей ёмкостью более 60 Ач. Если речь идёт о ёмкости 70 и более Ач, то владельцы ЗУ писали, что они вообще не заряжаются до конца. И ещё стоит отметить, что если ваша АКБ была разряжена ниже 10 вольт, то «Кедр» отказывается её заряжать.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье, а также ваши отзывы о зарядных устройствах «Кедр» оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

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.

Простые схемы автомобильных зарядных устройств. Зарядные устройства для аккумулятора своими руками

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в ), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.




Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.


Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

  1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
  2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.


Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.


Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Ни для кого не ново, если скажу, что у любого автомобилиста в гараже должно быть зарядное устройство для аккумуляторной батареи. Конечно, его можно купить в магазине, но, столкнувшись с этим вопросом, пришел к выводу, заведомо не очень хорошее устройство по приемлемой цене брать не хочется. Встречаются такие, у которых ток заряда регулируется мощным переключателем, который добавляет или уменьшает количество витков во вторичной обмотке трансформатора, тем самым увеличивая или уменьшая зарядный ток, при этом прибор контроля тока в принципе отсутствует. Это наверно самый дешевый вариант зарядника заводского исполнения, ну а толковый девайс стоит не так уж и дешево, цена прямо-таки кусается, поэтому решил найти схему в интернете, и собрать ее самому. Критерии выбора были такие:

Простая схема, без лишних наворотов;
— доступность радиодеталей;
— плавная регулировка зарядного тока от 1 до 10 ампер;
— желательно чтобы это была схема зарядно-тренировочного устройства;
— не сложная наладка;
— стабильность работы (по отзывам тех, кто уже делал данную схему).

Поискав в интернете, наткнулся на промышленную схему зарядного устройства с регулирующими тиристорами.

Все типично: трансформатор, мост (VD8, VD9, VD13, VD14), генератор импульсов с регулируемой скважностью (VT1, VT2), тиристоры в качестве ключей (VD11, VD12), узел контроля заряда. Несколько упростив эту конструкцию, получим более простую схему:

На этой схеме нет узла контроля заряда, а остальное – почти то же самое: транс, мост, генератор, один тиристор, измерительные головки и предохранитель. Обратите внимание, что в схеме стоит тиристор КУ202, он немного слабоват, поэтому чтобы не допустить пробоя импульсами большого тока его необходимо установить на радиатор. Трансформатор — ватт на 150, а можно использовать ТС-180 от старого лампового телевизора.

Регулируемое зарядное устройство с током заряда 10А на тиристоре КУ202.

И еще одно устройство, не содержащее дефицитных деталей, с током заряда до 10 ампер. Оно представляет собой простой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением.

Узел управления тиристором собран на двух транзисторах. Время, за которое конденсатор С1 будет заряжаться до переключения транзистора, выставляется переменным резистором R7, которым, собственно, и выставляется величина зарядного тока аккумулятора. Диод VD1 служит для защиты управляющей цепи тиристора от обратного напряжения. Тиристор, также как и в предыдущих схемах, ставится на хороший радиатор, или на небольшой с охлаждающим вентилятором. Печатная плата узла управления выглядит следующим образом:

Схема не плохая, но в ней есть некоторые недостатки:
— колебания напряжения питания приводят к колебанию зарядного тока;
— нет защиты от короткого замыкания кроме предохранителя;
— устройство дает помехи в сеть (лечится с помощью LC-фильтра).

Зарядно-восстанавливающее устройство для аккумуляторных батарей.

Это импульсное устройство может заряжать и восстанавливать практически любые типы аккумуляторов. Время заряда зависит от состояния батареи и колеблется в пределах 4 — 6 часов. За счет импульсного зарядного тока происходит десульфатация пластин аккумулятора. Смотрим схему ниже.

В этой схеме генератор собран на микросхеме, что обеспечивает более стабильную его работу. Вместо NE555 можно использовать российский аналог — таймер 1006ВИ1 . Если кому не нравится КРЕН142 по питанию таймера, так ее можно заменить обычным параметрическим стабилизатором, т.е. резистором и стабилитроном с нужным напряжением стабилизации, а резистор R5 уменьшить до 200 Ом . Транзистор VT1 — на радиатор в обязательном порядке, греется сильно. В схеме применен трансформатор со вторичной обмоткой на 24 вольта. Диодный мост можно собрать из диодов типа Д242 . Для лучшего охлаждения радиатора транзистора VT1 можно применить вентилятор от компьютерного блока питания или охлаждения системного блока.

Восстановление и зарядка аккумулятора.

В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при заряде их «ассимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.


Рис. 1. Электрическая схема зарядного устройства

На рис. 1 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.
Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22…25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0…5 А (0…3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000…18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 2). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.


Рис. 2. Электрическая схема зарядного устройства

Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.
Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.
обратного напряжения.

Какой провод лучше использовать от зарядного устройства до аккумулятора.

Конечно, лучше брать гибкий медный многожильный, ну а сечение нужно выбрать из расчета какой максимальный ток будет проходить по этим проводам, для этого смотрим табличку:

Если вас интересует схемотехника импульсных зарядно-восстановительных устройств с применением таймера 1006ВИ1 в задающем генераторе — прочтите эту статью:

Неуклонная тенденция развития портативной электроники практически ежедневно заставляет рядового пользователя сталкиваться с зарядкой аккумуляторов своих мобильных устройств. Будь вы владельцем мобильного телефона, планшета, ноутбука или даже автомобиля, так или иначе вам неоднократно придётся столкнуться с зарядкой аккумуляторов этих устройств. На сегодняшний день рынок выбора зарядных устройств настолько обширен и велик, что в этом многообразии довольно тяжело сделать грамотный и правильный выбор зарядного устройства, подходящего к типу используемого аккумулятора. К тому же, сегодня существуют более 20-и типов аккумуляторов с различным химическим составом и основой. Каждый из них имеет свою специфику работы заряда и разряда. В силу экономической выгоды современное производство в этой сфере сейчас сконцентрировано преимущественно на выпуске свинцово-кислотных (гелевых) (Pb), никель – металл — гидридных (NiMH), никель – кадмиевых (NiCd) аккумуляторов и аккумуляторов на основе лития – литий-ионных (Li-ion) и литий-полимерных (Li-polymer). Последние из указанных, кстати, активно используются в питании портативных мобильных устройств. Главным образом литиевые аккумуляторы заслужили популярность за счёт применения относительно недорогих химических компонентов, большого количества циклов перезаряда (до 1000), высокой удельной энергии, низкой степени саморазряда, а так же способности удерживать ёмкость при отрицательных значениях температуры.

Электрическая схема зарядного устройства литиевых аккумуляторов, применяемых в мобильных гаджетах сводится к обеспечению их в процессе заряда постоянным напряжением, превышающим на 10 – 15 % номинальное. К примеру, если для питания мобильного телефона используется литий-ионная батарея на 3,7 В., то для её заряда необходим стабилизированный источник питания достаточной мощности для поддержания напряжения заряда не выше 4,2В – 5В. Именно поэтому большинство портативных зарядных устройств, идущих в комплекте с устройством, выпускают на номинальное напряжение 5В, обусловленное максимальным напряжением питания процессора и заряда батареи с учётом встроенного стабилизатора.

Конечно, не стоит забывать и о контроллере заряда, который берёт на себя основной алгоритм заряда батареи, а так же опрос её состояния. Современные литиевые аккумуляторы, выпускаемые для мобильных устройств с малыми токами потребления, уже идут со встроенным контроллером. Контроллер выполняет функцию ограничения тока заряда в зависимости от текущей ёмкости аккумулятора, отключает подачу напряжения устройству в случае критического разряда батареи, защищает батарею в случае короткого замыкания нагрузки (литиевые батареи очень чувствительны к большому току нагрузки и имеют свойство сильно нагреваться и даже взрываться). С целью унификации и взаимозаменяемости литий-ионных аккумуляторов ещё в 1997 году компании Duracell и Intel разработали управляющую шину опроса состояния контроллера, его работы и заряда с названием SMBus. Под эту шину были написаны драйвера и протоколы. Современные контроллеры и сейчас используют основы алгоритма заряда, прописанные этим протоколом. В плане технической реализации существует множество микросхем, способных реализовать контроль заряда литиевых аккумуляторов. Среди них выделяется серия MCP738xx, MAX1555 от MAXIM, STBC08 или STC4054 с уже встроенным защитным n-канальным MOSFET транзистором, резистором определения тока заряда и диапазоном напряжения питания контроллера от 4,25 до 6,5 Вольт. При этом у последних микросхем от STMicroelectronics значение напряжения заряда аккумулятора 4,2 В. имеет разброс всего +/- 1%, а зарядный ток может достигать 800 мА, что позволит реализовать зарядку аккумуляторов ёмкостью до 5000 мА/ч.


Рассматривая алгоритм заряда литий-ионных аккумуляторов стоит сказать, что это один из немногих типов, предусматривающих паспортную возможность зарядки током до 1С (100% ёмкости аккумулятора). Таким образом, аккумулятор ёмкостью в 3000 ма/ч может заряжаться током до 3А. Однако, частая зарядка большим «ударным» током хоть и существенно сократит её время, но в то же время довольно быстро снизит ёмкость аккумулятора и приведёт его в негодность. Из опыта проектирования электрических схем зарядных устройств скажем, что оптимальным значением зарядки литий-инного (полимерного) аккумулятора является значение 0,4С – 0,5С от его ёмкости.


Значение тока в 1С допускается лишь в момент начального заряда батареи, когда ёмкость аккумулятора достигает приблизительно 70% своей максимальной величины. Примером может стать работа зарядки смартфона или планшета, когда первоначальное восстановление ёмкости происходит за короткое время, а оставшиеся проценты набираются медленно.

На практике довольно часто случается эффект глубокого разряда литиевого аккумулятора, когда его напряжение опускается ниже 5% его ёмкости. В этом случае контроллер не в состоянии обеспечить достаточный пусковой ток для набора начальной ёмкости заряда. (Именно поэтому не рекомендуется разряжать такие аккумуляторы ниже 10%). Для решения таких ситуаций необходимо аккуратно разобрать аккумулятор и отключить встроенный контроллер заряда. Далее необходимо к выводам аккумулятора подсоединить внешний источник заряда, способный выдать ток не менее 0,4С ёмкости аккумулятора и напряжение не выше 4,3В (для аккумуляторов на 3,7В.). Электрическая схема зарядного устройства для начальной стадии зарядки таких аккумуляторов может примениться из примера ниже.


Данная схема состоит из стабилизатора тока в 1А. (задаётся резистором R5) на параметрическом стабилизаторе LM317D2T и импульсном регуляторе напряжения LM2576S-adj. Напряжение стабилизации, определяется обратной связью на 4-ю ногу стабилизатора напряжения, то есть соотношением сопротивлений R6 и R7, которыми на холостом ходу выставляется максимальное напряжение зарядки аккумулятора. Трансформатор должен на вторичной обмотке выдавать 4,2 – 5,2 В переменного напряжения. Тогда после стабилизации мы получим 4,2 – 5В постоянного напряжения, достаточного для заряда вышеупомянутого аккумулятора.


Никель – металл — гидридные аккумуляторы (NiMH) чаще всего можно встретить в исполнении корпусов стандартных батареек – это формфактор ААА (R03), АА (R6), D, С, 6F22 9В. Электрическая схема зарядного устройства для NiMH и NiCd аккумуляторов должна в себя включать нижеперечисленные функциональные возможности, связанные со спецификой алгоритма заряда этого типа аккумуляторов.

У различных аккумуляторов (даже с одинаковыми параметрами) со временем меняются химические и емкостные характеристики. В итоге возникает необходимость организовывать алгоритм заряда каждого экземпляра индивидуально, поскольку в процессе зарядки (особенно большими токами, что допускают никелевые аккумуляторы) избыточный перезаряд влияет на быстрый перегрев аккумулятора. Температура в процессе заряда выше 50 градусов из-за химически необратимых процессов распада никеля полностью погубит аккумулятор. Таким образом, электрическая схема зарядного устройства должна иметь функцию контроля температуры аккумулятора. Для увеличения срока службы и количества циклов перезаряда никелевого аккумулятора желательно каждую его банку разрядить до напряжения не ниже 0,9В. током порядка 0,3С от его ёмкости. К примеру, аккумулятор с 2500 – 2700 мА/ч. разрядить на активную нагрузку током в 1А. Так же зарядное устройство должно поддерживать зарядку с «тренировкой», когда в течении нескольких часов происходит циклический разряд до 0,9В с последующим зарядом током 0,3 – 0,4С. Исходя из практики таким образом можно оживить до 30% убитых никелевых аккумуляторов, причём никель-кадмиевые аккумуляторы «реанимации» поддаются гораздо охотнее. По времени заряда электрические схемы зарядных устройств могут делиться на «ускоренные» (ток заряда до 0,7С с временем полного заряда 2 – 2,5ч.), «средней длительности» (0,3 – 0,4С – заряд за 5 – 6ч.) и «классические» (ток 0,1С – время заряда 12 – 15ч.). Конструируя зарядное устройство для NiMH или NiCd аккумулятора, так же можно воспользоваться общепринятой формулой расчёта времени заряда в часах:

T = (E/I) ∙ 1.5

где Е – ёмкость аккумулятора, мА/ч.,
I – ток заряда, мА,
1,5 – коэффициент для компенсации КПД во момент зарядки.
К примеру, время заряда аккумулятора ёмкостью 1200 мА/ч. током 120 мА (0,1С) будет:
(1200/120)*1,5 = 15 часов.

Из опыта эксплуатации зарядных устройств для никелевых аккумуляторов стоит отметить, что чем ниже зарядный ток, тем больше циклов перезаряда перенесёт элемент. Паспортные циклы, как правило, производитель указывает при зарядке аккумулятора током 0,1С с наиболее длительным временем заряда. Степень заряженности банок зарядное устройство может определять через измерение внутреннего сопротивления за счёт разницы падения напряжения в момент заряда и разряда определённым током (метод ∆U).

Итак, учитывая всё вышеизложенное, одним из наиболее простых решений для самостоятельной сборки электрической схемы зарядного устройства и в то же время обладающей высокой эффективностью является схема Виталия Спорыша, описание которой без труда можно найти в сети.



Основными преимуществами данной схемы является возможность зарядки как одного, так и двух последовательно соединённых аккумуляторов, термоконтроль заряда цифровым термометром DS18B20, контроль и измерение тока в процессе заряда и разряда, автоотключение по завершению зарядки, возможность зарядки аккумулятора в «ускоренном» режиме. Кроме того, с помощью специально написанного программного обеспечения и дополнительной платы на микросхеме — преобразователе TTL уровней MAX232 возможен вариант контроля зарядки на ПК и дальнейшей её визуализации в виде графика. К недостаткам стоит отнести необходимость наличия независимого двухуровневого питания.

Аккумуляторы на основе свинца (Pb) довольно часто можно встретить в устройствах с большим потреблением тока: автомобилях, электромобилях, бесперебойниках, в качестве источников питания различного электроинструмента. Нет смысла перечислять их достоинства и недостатки, которые можно разыскать на многих сайтах на просторах сети. В процессе реализации электрической схемы зарядного устройства для таких аккумуляторов следует различать два режима зарядки: буферный и циклический.

Буферный режим зарядки предусматривает одновременное подключение к аккумулятору и зарядного устройства, и нагрузки. Такое подключение можно наблюдать в блоках бесперебойного питания, автомобилях, ветряных и солнечных энергосистемах. При этом, во время подзаряда устройство является ограничителем тока, а когда аккумулятор набирает свою ёмкость – переходит в режим ограничения напряжения для компенсации саморазряда. В этом режиме аккумулятор выступает в роли суперконденсатора. Циклический режим предусматривает отключение зарядного устройства по завершению зарядки и его повторное подключение в случае разряда батареи.

Схемных решений по зарядке данных аккумуляторов в Интернете достаточно много, поэтому рассмотрим некоторые из них. Для начинающего радиолюбителя для реализации простого зарядного устройства «на коленках» отлично подойдёт электрическая схема зарядного устройства на микросхеме L200C от STMicroelectronics. Микросхема представляет собой АНАЛОГОВЫЙ регулятор тока с возможностью стабилизации напряжения. Из всех преимуществ, которые имеет эта микросхема – это простота схемотехники. Пожалуй, на этом все плюсы и заканчиваются. Согласно даташиту на эту микросхему, максимальный ток заряда может достигать 2А, что теоретически позволит зарядить аккумулятор ёмкостью до 20 А/ч напряжением
(регулируемым) от 8 до 18В. Однако, как оказалось на практике, минусов у этой микросхемы гораздо больше, чем плюсов. Уже при зарядке 12 амперного cвинцово-гелевого SLA аккумулятора током 1,2А микросхема требует радиатор площадью не менее 600 кв. мм. Хорошо подходит радиатор с вентилятором от старого процессора. Согласно документации к микросхеме, к ней можно прикладывать напряжение до 40В. На самом деле, если подать по входу напряжение более 33В. – микросхема сгорает. Данное зарядное требует довольно мощный источник питания, способный выдать ток не менее 2А. Согласно приведённой схеме вторичная обмотка трансформатора должна выдавать не более 15 – 17В. переменного напряжения. Значение выходного напряжения, при котором зарядное устройство определяет, что аккумулятор набрал свою ёмкость, определяется значением Uref на 4-й ножке микросхемы и задаётся резистивным делителем R7 и R1. Сопротивления R2 – R6 создают обратную связь, определяя граничное значение зарядного тока аккумулятора.
Резистор R2 в то же время определяет его минимальное значение. При реализации устройства не стоит пренебрегать значением мощности сопротивлений обратной связи и лучше применять такие номиналы, какие указаны в схеме. Для реализации переключения зарядного тока лучшим вариантом станет применение релейного переключателя, к которому подключаются сопротивления R3 – R6. От использования низкоомного реостата лучше отказаться. Данное зарядное устройство способно заряжать аккумуляторы на свинцовой основе ёмкостью до 15 А/ч. при условии хорошего охлаждения микросхемы.


Существенно уменьшить габариты зарядки свинцовых аккумуляторов небольшой ёмкости (до 20 А/ч.) поможет электрическая схема зарядного устройства на импульсном 3А. стабилизаторе тока с регулировкой напряжения LM2576-ADJ.

Для зарядки свинцово-кислотных или гелевых аккумуляторных батарей ёмкостью до 80А/ч. (к примеру, автомобильных). Отлично подойдёт импульсная электрическая схема зарядного устройства универсального типа представленная ниже.


Схема была успешно реализована автором этой статьи в корпусе от компьютерного блока питания ATX. В основе её элементной базы лежат радиоэлементы, большей частью взятые из разобранного компьютерного блока питания. Зарядное устройство работает как стабилизатор тока до 8А. с регулируемым напряжением отсечки заряда. Переменное сопротивление R5 устанавливает значение максимального тока заряда, а резистор R31 устанавливает его граничное напряжение. В качестве датчика тока используется шунт на R33. Реле K1 необходимо для защиты устройства от изменения полярности подключения к клеммам аккумулятора. Импульсные трансформаторы T1 и Т21 в готовом виде были так же взяты из компьютерного блока питания. Работает электрическая схема зарядного устройства следующим образом:

1. включаем зарядное устройство с отключённой батареей (клеммы зарядки откинуты)

2. выставляем переменным сопротивлением R31(на фото верхнее) напряжение заряда. Для свинцового 12В. аккумулятора оно не должно превышать 13,8 – 14,0 В.

3. При правильном подключении зарядных клемм слышим, как щёлкает реле, и на нижнем индикаторе видим значение тока заряда, которое выставляем нижним переменным сопротивлением (R5 по схеме).

4. Алгоритм заряда спроектирован таким образом, что устройство заряжает аккумулятор постоянным заданным током. По мере накопления ёмкости значение зарядного тока стремится к минимальному значению, а «дозаряд» происходит за счёт выставленного ранее напряжения.

Полностью посаженый свинцовый аккумулятор не включит реле, как и собственно саму зарядку. Поэтому важно предусмотреть принудительную кнопку подачи мгновенного напряжения от внутреннего источника питания зарядного устройства на управляющую обмотку реле К1. При этом следует помнить, что в момент нажатой кнопки защита от переполюсовки будет отключена, поэтому нужно перед принудительным пуском обратить особое внимание на правильность подключения клемм зарядного устройства к аккумулятору. Как вариант, возможен запуск зарядки от заряженного аккумулятора, а уж потом перебрасываем клеммы зарядки на требуемый посаженный аккумулятор. Разработчика схемы можно найти под ником Falconist на различных радиоэлектронных форумах.

Для реализации индикатора напряжения и тока была применена схема на pic-контроллере PIC16F690 и «супердоступных деталях», прошивку и описание работы которой можно найти в сети.

Данная электрическая схема зарядного устройства, конечно же, не претендует на звание «эталонной», но она в полной мере способна заменить дорогостоящие зарядные устройства промышленного производства, а по функциональности может даже значительно превзойти многие из них. В окончании стоит сказать, что последняя схема универсального зарядного устройства рассчитана главным образом на человека, подготовленного в радиоконструировании. Если же вы только начинаете, то лучше в мощном зарядном устройстве применить гораздо более простые схемы на обычном мощном трансформаторе, тиристоре и системе его управления на нескольких транзисторах. Пример электрической схемы такого зарядного устройства приведён на фото ниже.

Смотрите также схемы.

Существуют огромное число схем и конструкций, которые позволят нам зарядить автомобильный аккумулятор, в данной статье рассмотрим лишь некоторые из них, но наиболее интересные и максимально простые

За основу этого зарядника для авто возьмем одну из самых простых схем которые я смог откопать в просторах интернета, мне в первую очередь понравился тот факт, что трансформатор можно позаимствовать из старого телевизора

Как уже сказал выше, самую дорогую часть зарядника я взял из блока питания телевизора Рекорд, им оказался силовой трансформатор ТС-160, что особо порадоволо на нем имелась табличка с отображением всех возможных напряжений и тока. Я выбрал сочетание с максимальным током, т.е со вторичной обмотки я взял 6,55 в на 7,5 А


Но как известно для зарядки автомобильного аккумулятора требуется 12 вольт, поэтому мы просто соеденяем две обмотки с одинаковыми параметрами последовательно (9 и 9″ и 10 и 10″). А на выходе получим 6.55 + 6.55 = 13.1 В. переменного напряжения. Для его выпрямления потребуется собирать диодный мост, но учитывая большую силу тока диоды должны быть не слабыми. (Их параметры вы можете посмотреть в ). Я взял рекомендованные схемой отечественные диоды Д242А

Из курса электротехники нам известно, что разряженный аккумулятор имеет низкое , которое по мере заряда возрастает. Исходя из сила тока в начале процесса зарядки будет весьма высокая. И через диоды будет протекать большой ток из-за чего диоды будут нагреваться. Поэтому, чтобы их не сжечь, нужноиспользовать радиатор. В качестве радиатора проще всего использовать корпус нерабочего блока питания от;компьютера. Ну и для понимания на какой стадии идет зарядка аккумулятора мы используем амперметр который включаем последовательно. Когда зарядный ток упадет до 1А считаем аккумулятор полностью заряженым. Не выкидывайте из схемы предохранитель, иначе при замыкании вторичной обмотки (что может иногда происходить при сгорании накоротко одного из диодов) у вас накроется силовой трансформатор

Рассмотренное ниже простое самодельное зарядное устройство обладает большими пределами регулирования зарядного тока до 10 А, и отлично справляется с зарядкой различных стартерных батарей аккумуляторов расчитанных на напряжение 12 В, т.е подходит для большинства современных автомобилей.

Схема зарядного устройства выполнена на симисторном регуляторе, с дополнительными диодным мостом и резисторами R3 и R5.

Работа устройства При подаче питания при положительном полупериоде по цепи R3 — VD1 — R1 и R2 — SA1 заряжается конденсатор С2. При минусовом полупериоде конденсатор C2 заряжается уже через диод VD2 изменяется только полярность зарядки. В момент достижения порогового уровня заряда на конденсаторе вспыхнет неоновая лампа, и конденсатор разряжается через нее и управляющий электрод сммистора VS1. При этом последний откроется на оставшееся время до конца полупериода. Описанный процесс цикличен и повторяется в каждый полупериод сети.

Резистор R6 используется для формирования импульсов разрядного тока, что увеличивает срок службы батареи. Трансформатор должен обеспечивать напряжение на вторичной обмотке 20 В при токе 10 А. Симистор и диоды необходимо разместить на радиаторе. Резистор R1 регулирующий зарядный ток желательно разместить на передней панели.

При наладке схемы сначала устанавливают требуемый предел зарядного тока резистором R2. Амперметр на 10А вставляют в разрыв цепи, затем ручку переменного резистора R1 устанавливают в крайнее положение, а резистора R2 – в противоположное, и подключают устройство к сети. Двигая ручку R2, устанавливают требуемое значение максимального зарядного тока. В заключении калибруют шкалу резистора R1 в амперах. Необходимо помнить, что при зарядки батареи ток через нее уменьшаясь в среднем на 20% к концупроцесса. Поэтому перед началом операции следует установить начальный ток чуть больше номинального значения. Окончание процесса заряда определяют с помощью вольтметра – напряжение отключенной батареи должно быть 13,8 — 14,2 В.

Автомат для зарядного устройства автомобиля — Схема включает батарею на зарядку при понижении на ней напряжения до определенного уровня и отключает при достижении максимума. Максимальным напряжением для кислотных автомобильных аккумуляторов является величина 14,2…14,5 В, а минимально допустимое при разряде — 10,8 В

Автомат-переключатель полярности напряжения для зарядного устройства — предназначен для зарядки двенадцативольтных автомобильных аккумуляторных батареи. Главная его фича состоит в том, что оно допускает подключение батареи, при любой полярности.

Автоматическое зарядное устройство — 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

Восстановление и зарядка автомобильного аккумулятора — Способ востановления «ассимметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

Способ восстановление кислотных аккумуляторов переменным током — Технология восстановления свинцовых аккумуляторов переменным током позволяет в кратчайшее время снизить внутреннее сопротивление до заводского значения, при незначительном нагреве электролита. Положительный полупериод тока используется полностью при зарядке аккумуляторов с незначительной рабочей сульфатацией, когда мощности зарядного импульса тока достаточно для восстановления пластин.

Если в вашем автомобиле появился гелиевый аккумулятор, то появится вопрос как его заряжать. Поэтому предлагаю эту несложную схему на микросхеме L200C, которая представляет собой обычный стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. R2-R6 — Токозадающие резисторы. Микросхему желательно разместить на радиаторе. Резистор R7 подстраивает выходное напряжение от 14 до 15 вольт.


Если использовать диоды в металлическом корпусе, то их можно не устанавливать на радиаторе. Трансформатор подбираем с выходным напряжение на вторичной обмотке 15 вольт.

Достаточно простая схема расчитанная на зарядный ток до десяти ампер, отлично справляется с аккумуляторами от автомобиля «Камаз»

Свинцовые аккумуляторы очень критичны к условиям эксплуатации. Одним из этих условий является заряд и разряд аккумулятора. Чрезмерный заряд приводит к выкипанию электролита и разрушительным процессам в положительных пластинах. Эти процессы усиливаются, если зарядный ток велик

Рассмотрено несколько простых схем для зарядки автомобильных аккумуляторов

Схема автоматического зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов описанная в данной статье, позволяет осуществлять зарядку аккумулятора в автомобиле в автоматическом режиме т.е схема автоматически отключит аккумулятор по окончанию процесса заряда.

Иногда возникает необходимость зарядки аккумулятора вдалеке от тихого и уютного гаража, а зарядки нет. Не беда, давайте попробуем слепить ее из того, что было. Например, для самой простой зарядки нам потребуется лампочка накаливания и диод.

Лампу накаливания можно взять любую, но на напряжение 220 вольт, а вот диод должен быть обязательно мощный рассчитанный на ток до 10 Ампер, поэтому его лучше всего установить на радиатор.

Чтоб увеличить ток заряда можно лампу можно заменить более мощной нагрузкой, например электрическим обогревателем.

Ниже дана схема чуть более сложная схема ЗУ, в качестве нагрузки которой используется кипятильник, электроплитка или т.п.

Диодный мост можно позаимствовать из старого компьютерного блока питания. Но не применяйте диоды Шотки хотя они и достаточно мощные, но их обратное напряжение порядка 50-60 Вольт, поэтому они сразу же сгорят.

У каждого автомобилиста рано или поздно возникают проблемы с аккумулятором. Не избежал этой участи и я. После 10 минут безуспешных попыток завести свой автомобиль решил, что необходимо приобрести или сделать самому зарядное устройство. Вечером сделав ревизию в гараже и найдя там подходящий трансформатор решил делать зарядку сам.

Там же среди ненужного барахла нашел и стабилизатор напряжения от старого телевизора, который по моему мнению чудесно подойдет в качестве корпуса.

Проштудировав бескрайние просторы Интернета и реально оценив свои силы выбрал наверное самую простую схему.

Распечатав схему пошел к соседу, увлекающемуся радиоэлектроникой. Он в течение 15 минут набрал мне необходимые детали, отрезал кусок фольгированного текстолита и дал маркер для рисования плат. Затратив около часа времени, я нарисовал приемлемую плату (монтаж просторный размеры корпуса позволяют). Как травить плату рассказывать не буду, об этом много информации. Я же отнес своё творение соседу, и он мне её протравил. В принципе можно было купить монтажную плату и все сделать на ней, но как говорят дареному коню ….
Просверлив все необходимые отверстия и выведя на экран монитора цоколевку транзисторов я взялся за паяльник и спустя примерно час у меня была готовая плата.

Диодный мостик можно купить на рынке, главное чтобы он был рассчитан на ток не менее 10 ампер. У меня нашлись диоды Д 242 их характеристики вполне подходят, и на кусочке текстолита я спаял диодный мост.

Тиристор необходимо устанавливать на радиатор, так как при работе он заметно греется.

Отдельно должен сказать про амперметр. Его пришлось покупать в магазине, там же продавец консультант подобрал и шунт. Схему решил немного доработать и добавить переключатель, чтобы можно было измерять напряжение на аккумуляторе. Здесь тоже понадобился шунт, но при измерении напряжения он подключается не параллельно, а последовательно. Формулу расчета можно найти в Интернете, от себя добавлю, что большое значение имеет мощность рассеивания резисторов шунта. По моим расчетам она должна была быть 2,25 ватт, но у меня грелся шунт мощностью 4 ватта. Причина мне неизвестна, не хватает опыта в подобных делах, но, решив, что в основном мне нужны показания амперметра, а не вольтметра я с этим смерился. Тем более что в режиме вольтметра шунт заметно нагревался секунд за 30-40. Итак, собрав все необходимое и проверив все на табуретке, я взялся за корпус. Полностью разобрав стабилизатор я вынул всю его начинку.

Разметив переднюю стенку я просверлил отверстия под переменный резистор и переключатель, потом сверлом маленького диаметра по окружности просверлил отверстия под амперметр. Острые края доработал напильником.

Немного поломав голову над расположением трансформатора и радиатора с тиристором, остановился на таком варианте.

Прикупил еще пару зажимов «крокодил» и все-зарядка готова. Особенностью данной схемы является то что она работает только под нагрузкой, поэтому собрав устройство и не найдя напряжения на выводах вольтметром не спешите меня ругать. Просто повесьте на выводы хотя бы автомобильную лампочку, и будет вам счастье.

Трансформатор берите с напряжением на вторичной обмотке 20-24 вольта. Стабилитрон Д 814. Все остальные элементы указанны на схеме.

Мощные Зарядные Устройства Для Автомобильных Аккумуляторов ~ NET.Гаджет

За базу этого зарядника для авто возьмем одну из самых обычных схем которые я сумел откопать в просторах веба, мне в начале приглянулся тот факт, что трансформатор можно взять в долг из старенького телека

Как уже произнес выше, лучшую дорогую часть зарядника я взял из блока питания телека Рекорд, им оказался силовой трансформатор ТС-160, что особо порадоволо у него имелась табличка с отображением разнообразных напряжений и тока. Я избрал сочетание с наибольшим током, т.е со вторичной обмотки я взял 6,55 в на 7,5 А

Однако всем известно для зарядки авто аккума требуется 12 вольт, потому мы просто соеденяем две обмотки с схожими параметрами поочередно (9 и 9′ и 10 и 10′). А на выходе получим 6.55 6.55 = 13.1 В. переменного напряжения. Для его выпрямления необходимо собирать диодный мост, однако беря всерьез огромную силу тока диоды являются не слабенькими. (Их характеристики есть вариант свободно поглядеть в справочнике по диодикам). Я взял рекомендованные схемой российские диоды Д242А

Из курса электротехники нам понятно, что разряженный аккумулятор имеет низкое внутреннее сопротивление, которое по ходу заряда увеличивается. Из соображений закона Ома сила тока сначала процесса зарядки будет очень высочайшая. И через диоды будет протекать большой ток на основании чего диоды будут греться. Потому, чтоб их не спалить, нужноиспользовать радиатор. Для радиатора намного проще использовать корпус нерабочего блока питания от ;компьютера. Для осознания на какой стадии идет зарядка аккума мы используем амперметр который включаем поочередно. Когда

зарядный

ток свалится до 1А считаем

аккумулятор

на сто процентов заряженым. Не выкидывайте из схемы предохранитель, по другому при замыкании вторичной обмотки (что может постоянно происходить при сгорании накоротко одной книги из диодов) у вас накроется силовой трансформатор

Зарядное устройство на тиристорах

Рассмотренное ниже обычное самодельное зарядное

устройство

обладает большенными пределами регулирования зарядного тока до 10 Но и дополнительно дополнительно отлично совладевает с зарядкой разных стартерных батарей аккумов расчитанных на напряжение 12 В, т.е подходит для большинства современных автомобилей.

Схема зарядного устройства выполнена на симисторном регуляторе, с дополнительными диодным мостом и резисторами R3 и R5.

Работа устройства При подаче питания при положительном полупериоде по цепи R3. VD1. R1 и R2. SA1 заряжается конденсатор С2. При минусовом полупериоде конденсатор C2 заряжается уже через диодик VD2 меняется только полярность зарядки. В момент заслуги порогового уровня заряда на конденсаторе вспыхнет неоновая лампа, и конденсатор разряжается через нее и управляющий электрод сммистора VS1. При всем этом последний раскроется на оставшееся время до конца полупериода. Описанный процесс цикличен и повторяется в кто полупериод сети.

Резистор R6 употребляется для формирования импульсов разрядного тока, что наращивает срок службы батареи. Трансформатор должен обеспечивать напряжение на вторичной обмотке 20 В при токе 10 А. Симистор и диоды нужно расположить на радиаторе. Резистор R1 регулирующий

зарядный

ток лучше расположить на фронтальной панели.

При наладке схемы поначалу устанавливают требуемый предел зарядного тока резистором R2. Амперметр на 10А вставляют в разрыв цепи, потом ручку переменного резистора R1 устанавливают в последнее положение, а резистора R2 – в обратное, и подключают устройство к сети. Двигая ручку R2, устанавливают требуемое значение наибольшего зарядного тока. В заключении калибруют шкалу резистора R1 в амперах. Важно помнить, что при зарядки батареи ток через нее уменьшаясь примерно на 20% к концупроцесса. Потому до операции следует установить исходный ток чуток чем просто номинального значения. Окончание процесса заряда определяют посредством вольтметра – напряжение отключенной батареи будет 13,8. 14,4 В.

Автомат для зарядного устройства автомобиля. Схема включает батарею на зарядку при снижении здесь напряжения до определенного уровня и отключает при достижении максимума. Наибольшим напряжением для кислотных авто аккумов является величина 14,2.4.7. 14,5 В, а чем допустимое при разряде. 10,8 В

Автомат-переключатель полярности напряжения для зарядного устройства. предназначен для зарядки двенадцативольтных авто аккумуляторных батареи. Основная его фича заключается в том факте, что оно допускает подключение батареи, при хоть какой полярности.

Автоматическое зарядное устройство. Схема состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT1, контрольного устройства на компараторе D1, тиристора VS1 для фиксации состояния и главного транзистора VT2, управляющего работой реле К1

Восстановление и зарядка авто аккума. Метод востановления «ассимметричным» током. При всем этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (лучший режим). Данный режим позволяет не только лишь лишь восстанавливать засульфатированные батареи аккумов, зато проводить профилактическую обработку исправных.

Метод восстановление кислотных аккумов переменным током. Разработка восстановления свинцовых аккумов переменным током позволяет в самое короткое время понизить внутреннее сопротивление до промышленного значения, при малозначительном нагреве электролита. Положительный полупериод тока употребляется на сто процентов при зарядке аккумов с малозначительной рабочей сульфатацией, когда мощности зарядного импульса тока довольно для восстановления пластинок.

Если в вашем автомобиле появился гелиевый аккумулятор, то появится вопрос как его заряжать. Потому предлагаю эту легкую схему на микросхеме L200C, которая это обыденный стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. R2-R6. Токозадающие резисторы. Микросхему лучше расположить на радиаторе. Резистор R7 подстраивает выходное напряжение от 14 до 15 вольт.

Обзор тест зарядного устройства автомобильных аккумуляторов АТЛАНТИК 15А

Если использовать диоды в железном корпусе, то их бывают вариант не устанавливать на радиаторе. Трансформатор подбираем с выходным напряжение на вторичной обмотке 15 вольт.

Довольно обычная схема расчитанная на зарядный ток до 10 ампер, отлично совладевает с аккумами от автомобиля «Камаз»

Свинцовые батареи очень критичны к условиям эксплуатации. Одним из этих критерий является заряд и разряд аккума. Лишний заряд приводит к выкипанию электролита и разрушительным процессам в положительных пластинках. Эти процессы усиливаются, если

зарядный

ток велик

Рассмотрено несколько обычных схем для зарядки авто аккумов

Схема автоматического зарядного устройства для авто аккумов описанная ниже, позволяет производить зарядку аккума в автомобиле работая в режиме автомата т.е схема автоматом отключит

аккумулятор

по окончанию процесса заряда.

При необходимо зарядки аккума вдали от тихого и комфортного гаража, а зарядки нет. Не неудача, попробуем слепить ее из того, что было. К примеру, для самой обычной зарядки нам нужно лампочка накаливания и диодик.

Лампу накаливания встречаются вариант взять всякую, однако на напряжение 220 вольт, однако диодик обязан непременно мощнейший рассчитанный на ток до 10 Ампер, потому его значительно надежнее установить на радиатор.

Чтобы прирастить ток заряда конечно лампу это сменять более сильной нагрузкой, к примеру электронным обогревателем.

Ниже дана схема чуток более непростая схема ЗУ, в роли нагрузки занят употребляется кипятильник, электроплитка либо т.п.

Диодный мост это взять в долг из старенького компьютерного блока питания. Увы не применяйте диоды Шотки хотя они и довольно массивные, однако их оборотное напряжение порядка 50-60 Вольт, потому они сразу сгорят.

Супер зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Еще вот вспомнилась обычная схема зарядного устройства для авто с применением гасящего конденсатора.

Ток заряда просто посчитать по формуле, где U =220 вольт, С. емкость конденсатора, f.частота 50 Гц. Конденсатор нужен пленочный, с рабочим напряжением от 250 Вольт, это применить конденсаторы типа МБГО.

Вся модернизация состоит в таких процессах, ищем микросхему TL431, и после просто заместо резистора R3 устанавливаем переменный резистор. Подключаем к выходу блока питания мультиметр работая работая в режиме измерения неизменного напряжения и просто подкручиваем переменный резистор до 14,8 вольт. Потом измеряем его сопротивление и впаиваем неизменный. Вот и финал практически заводская зарядка за 10 баксов.

Рассмотрены схемы обычных зарядных устройств для авто аккумов на базе пользующейся популярностью микросхемы стабилизатора напряжения LM317.

Напряжение на выходе зарядного устройства меняется плавненько от 0 до 20 В. Ток заряда до 10 А. Схему это собрать типа маленькой капсулы, особенно если использовать детали для поверхностного монтажа

Маленькая выборка схем авто зарядных устройств на транзисторах. Рассмотренные конструкции будут использованы для зарядки 12В и 6В батарей аккумуляторных автомобилей или скутеров.

Создайте собственные решения для зарядки аккумуляторов электромобилей

Приведенные ниже указания по применению должны помочь разработчикам в разработке собственных решений для зарядки аккумуляторов электромобилей. При необходимости можно получить помощь от компании.

Популярность электромобилей (EV) в Индии быстро растет. Согласно опросу, рынок электромобилей в Индии, по оценкам, увеличится с 3 миллионов единиц в 2019 году до 29 миллионов единиц к 2027 году при среднегодовом темпе роста в 21,1%. В результате спрос на зарядные устройства переменного/постоянного тока, интеллектуальные зарядные устройства для электромобилей, также будет расти.

Чтобы эффективно заряжать батареи и обеспечивать их долгий срок службы, нам нужна интеллектуальная система управления батареями или зарядки. Чтобы реализовать такую ​​систему зарядки электромобилей, Holtek разработала интеллектуальные решения для зарядки аккумуляторов электромобилей, основанные на недорогом флэш-микроконтроллере (MCU) ASSP HT45F5Q-X для зарядки аккумуляторов электромобилей.

В настоящее время для быстрой разработки продукта доступны три конструкции зарядных устройств для электромобилей, подходящие для индийского рынка, со спецификациями 48 В/4 А, 48 В/12 А и 48 В/15 А.Эта интеллектуальная система зарядки на основе полупроводников может поддерживать как литий-ионные, так и свинцово-кислотные батареи.

Блок-схема решения для зарядки аккумуляторов электромобилей показана на рис. 1. Здесь зарядное устройство ASSP flash MCU HT45F5Q-X является сердцем схемы зарядного устройства электромобиля со встроенными операционными усилителями (OPA) и цифровым преобразователем. аналоговые преобразователи (ЦАП), которые необходимы для функции зарядки аккумулятора.

Рис. 1: Блок-схема зарядного устройства для электромобиля

Технические характеристики зарядного устройства flash MCU серии HT45F5Q-X показаны на рис.2. Разработчики могут выбрать подходящий микроконтроллер из серии HT45F5Q-X в соответствии с требованиями своего приложения.

Рис. 2: Спецификации HT45F5Q-X

Ниже кратко описаны функции и принцип работы зарядного устройства для электромобилей по спецификации 48 В/12 А. В этой конструкции зарядного устройства для электромобиля используется микроконтроллер HT45F5Q-2 для реализации функции управления зарядкой аккумулятора.

MCU включает в себя модуль зарядки аккумулятора, который можно использовать для управления зарядкой с обратной связью с постоянным напряжением и постоянным током для эффективной зарядки аккумулятора.Внутренняя блок-схема MCU HT45F5Q-2 показана на рис. 3.

Рис. 3: Блок-схема HT45F5Q-2

Модуль зарядки аккумулятора в HT45F5Q-2 имеет встроенные OPA и DAC, необходимые для процесса зарядки. Таким образом, конструкция снижает потребность во внешних компонентах, таких как шунтирующие регуляторы, ОУМ и ЦАП, которые обычно используются в обычных цепях зарядки аккумуляторов. В результате периферийная схема компактна и проста, что приводит к меньшей площади печатной платы и низкой общей стоимости.

Работа зарядного устройства электромобиля

Входная мощность зарядного устройства электромобиля представляет собой напряжение переменного тока в диапазоне от 170 до 300 В.Зарядное устройство электромобиля использует полумостовую конструкцию резонансного преобразователя LLC из-за его характеристик высокой мощности и высокой эффективности для получения мощности постоянного тока для зарядки аккумулятора.

В конструкции используется схема выпрямителя для преобразования входного переменного напряжения в высоковольтный выходной постоянный ток, а также фильтр электромагнитных помех (ЭМП) для устранения высокочастотных помех от входного источника питания. Микросхема контроллера широтно-импульсной модуляции (ШИМ), такая как UC3525, может использоваться для управления полевыми МОП-транзисторами полумостового LLC-преобразователя.

Процесс зарядки аккумулятора контролируется MCU HT45F5Q-2. Он отслеживает напряжение батареи и уровни зарядного тока и дает обратную связь на микросхему ШИМ-контроллера. Основываясь на обратной связи, ШИМ-контроллер изменяет рабочий цикл своего ШИМ-сигнала и управляет схемой MOSFET для получения переменного выходного напряжения и тока для зарядки аккумулятора.

Для лучшей защиты HT45F5Q-2 изолирован от остальной части схемы (т. е. высоковольтных компонентов) с помощью оптрона.Светодиодные индикаторы уровня заряда батареи предназначены для определения состояния зарядки.

Процесс зарядки аккумулятора

Изменение зарядного напряжения и тока во время процесса зарядки графически показано на рис. 4. Если напряжение батареи слишком низкое при подключении для зарядки, сначала будет установлен низкий зарядный ток (т. е. непрерывный заряд (TC)) и зарядка процесс начнется.

Рис. 4: Кривая зарядки аккумулятора

Когда напряжение аккумулятора увеличивается до заданного уровня (Vu), для зарядки применяется постоянное напряжение (CV) и постоянный ток (CC), которые продолжаются до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен.Аккумулятор считается полностью заряженным, когда напряжение достигает VOFF. Когда зарядный ток падает до Iu, устанавливается конечное напряжение (FV). Процесс контроля напряжения, тока и температуры в этом зарядном устройстве для электромобилей описан ниже.

(а) Контроль напряжения

Напряжение зарядки определяется на основе начального напряжения батареи, когда она подключена для зарядки. По мере зарядки напряжение зарядки изменяется соответствующим образом, и, наконец, когда батарея полностью заряжена, устанавливается окончательное напряжение.Уровни принятия решений по зарядному напряжению для зарядного устройства 48 В/12 А поясняются ниже.

  • Если напряжение батареи <36 В, TC (0,6 А) зарядки, установка напряжения FV (56 В)
  • Если напряжение батареи <40 В, TC (0,6 А) зарядки, установка напряжения CV (58 В)
  • Если напряжение батареи > 40 В, зарядка CC (12,0 А), установка напряжения CV (58 В)
  • При полной зарядке напряжение устанавливается на FV (56 В). Если напряжение батареи ниже FV, зарядный ток будет сброшен до CC (12,0 А).

(b) Текущий контроль

Зарядный ток устанавливается в зависимости от напряжения аккумулятора.Первоначально, если напряжение батареи слишком мало, для зарядки батареи будет установлен ток подзарядки. Как только напряжение батареи достигает определенного уровня, для зарядки подается постоянный ток, пока батарея не будет полностью заряжена. Уровни принятия решений по зарядному току для зарядного устройства 48 В/12 А перечислены ниже.

  • Ток перезарядки <1,2 А, определить окончание зарядки
  • Ток перезарядки >0,2 А, определить начало зарядки

(c) Защита от перегрева

Зарядное устройство электромобиля имеет термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) для контроля температуры и вентилятор для регулирования нагрева.При повышении температуры автоматически включается вентилятор для отвода тепла; он выключается, когда температура снижается до нижнего установленного порога. Кроме того, вентилятор включается при высоком зарядном токе и выключается при низком зарядном токе.

  • Когда температура NTC >110°C, зарядный ток будет снижен до 50 % от зарядного тока и будет периодически контролироваться

(d) Светодиодная индикация состояния зарядки

Они перечислены ниже.

  • Зарядка TC, красный индикатор медленно мигает (0,3 с горит, 0,3 с выключается)
  • CC, CV зарядка, красный индикатор быстро мигает (0,1 с горит, 0,1 с выключается)
  • При отсутствии зарядки горит зеленый индикатор
  • Когда время зарядки превышает восемь часов, ярко горят красный и зеленый индикаторы

(e) Продолжительность зарядки

При превышении продолжительности заряда (длительность зависит от емкости аккумулятора) напряжение падает до FV, ток снижается до TC, и зарядное устройство повторно контролирует напряжение аккумулятора.

Схема и сборка печатной платы

Схема конструкции зарядного устройства Holtek EV для типа 48 В/12 А показана на рис. 5 для справки, а его печатная плата в сборе показана на рис. 6.

Рис. 5: Схема зарядного устройства для электромобиля 48 В/12 А
Скачать исходное изображение: 
нажмите здесь

Флэш-микроконтроллер ASSP HT45F5Q-2 также можно использовать для разработки решений с более высокой мощностью. Он предлагает программируемую опцию для установки пороговых значений параметров, что делает его очень удобным для конструкций зарядных устройств для электромобилей.Holtek предоставляет технические ресурсы, такие как блок-схемы, схемы приложений, файлы печатных плат, исходный код и т. д., чтобы помочь разработчикам в быстрой разработке продукта и сокращении времени выхода на рынок.

Рис. 6: Сборка печатной платы зарядного устройства для электромобилей Платформа разработки

зарядных устройств для электромобилей для серии HT45F5Q-X также скоро будет доступна. Используя этот программный инструмент, пользователи смогут легко выбирать зарядное напряжение/ток и другие параметры для создания программы. Это приложение также сможет генерировать программу, содержащую стандартный процесс зарядки, тем самым значительно упрощая процесс разработки.


Кришна Чайтанья Камасани, директор индийского подразделения Holtek Semiconductor

КОНСТРУКЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ СХЕМЫ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА НА 12 В С USB-ПОРТОМ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ТЕЛЕФОНА

РЕЗЮМЕ

В данной проектной работе описывается конструкция и проектирование зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на 12 вольт с портом USB для зарядки мобильных телефонов. Процесс зарядки больше ориентирован на 12-вольтовые свинцовые автомобильные аккумуляторы, обычно используемые в транспортных средствах.Этот проект был выполнен с использованием IC LM7812 и LM7806 с трансформатором на 230 вольт и ряда других электрических компонентов, выделенных в работе для достижения нашей цели. Зарядное устройство способно заряжать свинцовые автомобильные аккумуляторы максимум на 70 мАч быстрее, а с возможным портом для зарядки мобильных телефонов USB. В конструкции также есть светодиодные индикаторы, которые определяют уровень заряда батареи при полной зарядке или полностью разряженной батарее.

В отличие от любого другого зарядного устройства, этот проект представляет собой комбинацию схемы зарядного устройства и схемы зарядки через usb.Процесс зарядки останавливается вручную путем включения цепи, чтобы отобразить полный свет 3 светодиодов, как полностью заряженную батарею. Теория, конструкция, анализ цепи и принципиальная схема были предоставлены для предоставления адекватной информации о конструкции.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ВВЕДЕНИЕ

1.1       ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В современном обществе написание проекта — это применение теорий, изученных за год, для создания дизайна, конструкции и операционной системы, способной выполнять известную задачу.

Именно с этой точки зрения мы решили написать, спроектировать и построить этот конкретный проект, который называется «Создание 12-вольтового зарядного устройства с USB-портом с использованием LM7812 и LM7806, используемых для управления током в электрической цепи».

Зарядное устройство — это устройство, используемое для подачи энергии в элемент или (перезаряжаемую) батарею путем пропускания через нее электрического тока. Зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов обычно выполняют две задачи. Первый заключается в восстановлении мощностей, часто настолько быстро, насколько это практически возможно.Второй заключается в поддержании емкости за счет компенсации саморазряда. В обоих случаях оптимальная работа требует точного измерения напряжения батареи.

Когда типичный свинцово-кислотный элемент заряжается, сульфат свинца превращается в свинец на отрицательной пластине аккумулятора и диоксид свинца на положительной пластине. Реакции перезарядки начинаются, когда большая часть сульфата свинца была преобразована, что обычно приводит к образованию газообразного водорода и кислорода. При умеренных скоростях зарядки большая часть водорода и кислорода рекомбинирует в герметичных батареях.Однако в негерметичных батареях может произойти обезвоживание.

Начало перезарядки можно обнаружить, контролируя напряжение батареи. На рисунке 1.1 на следующей странице показана зависимость напряжения батареи от предыдущей разрядной емкости, возвращаемой в процентах при различных скоростях зарядки. На реакции перезарядки указывает резкий рост напряжения на ячейке. Точка, в которой начинаются реакции перезарядки, зависит от скорости зарядки, и по мере увеличения скорости зарядки процент возвращенной емкости в начале перезарядки уменьшается.Чтобы перезарядка совпала со 100% возвратом емкости, скорость заряда обычно должна быть меньше С/100 (1/100 ампер от ампер-часа).

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В

.
RAY pitts Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 25 мая 2020 г., 6:50:22
ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ UN ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДЛЯ ОСТАНОВКИ РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРА, ПОМЕСТИТЕ ПОДХОДЯЩИЙ ДИОД В ПОДАЧУ АККУМУЛЯТОРА
Таранга Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 18 сентября 2018 г., 11:47:03
Опубликовано — 18 сентября 2018 г. : 11:36:55 Показать профиль Ответить с цитатой Я сделал два зарядных устройства на 12 В, используя вашу схему, и оба отлично работают.Спасибо за принципиальную схему. Теперь хочу сделать зарядное устройство на 24В. Каковы значения компонентов?
Валерий Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 23 апреля 2016 г., 11:17:28
Большое спасибо за электрическую схему. Я сделал это, но мне пришлось заменить 2 пары резисторов на 82 Ом 2 Вт (параллельная пара дает 41 Ом 4 Вт) вместо пяти керамических резисторов последовательно на 8.2 Ом 10 Вт. В этом случае вентилятор не нужен. Слегка теплый. BRX49 можно заменить на mcr100-8 или P0102DA на BT169 или 2N6565. Смотрите даташит, сравнивайте. Мне это нравится. Очень.
Мухаммад Али Ариф Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 3 декабря 2015 г., 00:10:00
Я хочу срочно построить эту схему для моих сухих батарей 12 Вольт 7 Ач / 18 Ач / 35 Ач. Я новичок, извините за мой плохой английский.Мои характеристики запчастей: Трансформатор 12В 20А МОСТ НА 35 АМП KBPC3510 . Триак BT137 8AMPS SCR TNY616 16AMPS, установленный на радиаторе Могу ли я использовать двухполупериодное выпрямление для этой схемы?? и какова выходная мощность этой схемы по моим спецификациям. ?? может симистор срабатывает через выход мостового выпрямителя??
туан Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В Пятница, 20 ноября 2015 г. 10:50:29
Если я хочу спроектировать эту схему для зарядки аккумулятора 6v Что нужно исправить.Используя солнечную энергию идентичность 12v. Пожалуйста, помогите мне завершить этот проект.

(Примечания редактора: не работает из Вашингтона.)

анонимно Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В Воскресенье, 12 июля 2015 г. 7:44:07
однополупериодный выпрямитель не будет давать требуемое зарядное напряжение 13,8 В, если на него подается 12 В переменного тока от T1.
Джованни Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 15 апреля 2015 г. 20:35:59
Я построил эту схему более 20 лет назад, и я использовал два SCR и мост graetz.Я могу гарантировать, что около нуля вольт Q1 все равно умирал и снова уходил на следующей полуволне, конечно, если этого требовала схема. Иногда я использовал Tr NPN вместо Q2, но я никогда не использовал диоды Зенера, только резисторы, рассчитанные соответствующим образом. Недостаток и достоинство схемы: при уменьшении зарядного тока компоненты нагреваются и увеличивают их проводимость, тем самым уменьшая V Gate (или VBE).
КРИОС Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 19 февраля 2015 г. 17:29:06
привет Я хотел бы получить информацию о компоненте R2… нужно знать, это 100 Ом или 100 кОм, а?? не думайте, что это переменное сопротивление 100 Ом здесь, в Бразилии Я могу использовать 100 кОм вместо 100 Ом или какой-нибудь другой
азим Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В 28 января 2015 г., 8:11:56
ПРИВЕТ можно ли модифицировать это зарядное устройство, чтобы отображать уровень заряда аккумулятора (более одного зеленого светодиода и один красный во время процесса зарядки).зарядное устройство может использовать солнечные модули. Если да, пожалуйста, пришлите мне принципиальную схему и список компонентов. Также цену этого комплекта. спасибо
анонимно Автоматическое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В Воскресенье, 23 ноября 2014 г. 7:55:00
Спасибо за отличный Автодром. Светодиод гаснет примерно каждые 10 секунд. Это нормальное состояние работы или мне нужно настроить горшок, чтобы он светился постоянно. ?

Многоступенчатое зарядное устройство – введение, схема и аккумулятор Car_Greenway

  Аккумулятор является одним из самых важных ресурсов для человека.Батарея питает человеческую деятельность от домашних дел до их космических миссий и новых технологий. Будучи таким важным компонентом человеческой жизни, необходимость развития аккумуляторных технологий для улучшения и улучшения результатов имеет важное значение для людей.

  Из-за постоянно растущего спроса и потребности в батареях, на протяжении многих лет люди разработали несколько типов батарей и их технологий в соответствии с их различными применениями. Каждая батарея имеет свои уникальные химические и электрические характеристики и предлагает определенную мощность.

  Большая часть выходной эффективности батареи и срок ее службы зависят от ее зарядки. Механизм зарядки и метод зарядки — это такие аспекты батареи, которые могут причинить большую часть вреда батарее и в основном воспринимаются пользователями как должное. Чтобы снизить риск вреда, причиняемого такой практикой, технология механизма зарядки аккумуляторов претерпела значительные изменения и продолжает развиваться.

  Новейшая форма технологии зарядки аккумуляторов, направленная на уменьшение последствий ложной зарядки аккумуляторов, включает микропроцессоры и микроэлектронные схемы.Эти типы зарядных устройств известны как «умные зарядные устройства». Они используют процедуру зарядки с разделителями, которая включает в себя выполнение процесса зарядки в 3-4 этапа.

   Цепь многоступенчатого зарядного устройства

  Многоступенчатые зарядные устройства бывают разных типов в зависимости от типа используемого аккумулятора. Некоторые из них могут включать в себя электронные компоненты большой емкости, тогда как некоторые из них будут включать компоненты микрономиналов.

  Какой бы аккумулятор вы ни рассматривали, чтобы спроектировать для него многоступенчатое зарядное устройство, вам необходимо знать его напряжение поглощения и плавающее напряжение.Основываясь на значении этих двух напряжений, вы решите контролировать значения напряжения для управления с помощью потенциометра или микроконтроллера.

  Самый простой способ управления напряжением — использовать микросхему регулятора напряжения. ИС — это интеллектуальные компоненты, и они специально предназначены для регулирования любого уровня напряжения, на который они рассчитаны. Наиболее распространенными микросхемами постоянного напряжения, которые можно использовать для разработки базовой схемы многокаскадного зарядного устройства, являются LM317, LM338 и LM350.

  После принятия решения о типе ИС регулятора напряжения следующим шагом является обеспечение ограничителя тока на входном выводе ИС регулятора напряжения. Для этой цели рекомендуется установить переменный резистор (потенциометр) на 5 кОм или 2 кОм. Для ограничения протекания тока в противоположном направлении используются диоды вместе с резистором 0,2 Ом, который действует как токоограничивающий резистор. Чтобы получить практическое представление о схеме многоступенчатого зарядного устройства, следуйте приведенному ниже рисунку:

   Автомобильное многоступенчатое зарядное устройство

  Автомобильные аккумуляторы разряжаются, как и любой другой аккумулятор.Скорее, не будет ошибкой сказать, что автомобильные аккумуляторы разряжаются больше, чем другие аккумуляторы. Несколько причин этого связаны с неисправностью функций автомобиля и человеческими ошибками. Однако при разрядке можно не беспокоиться о приобретении новенькой батареи для автомобиля. Автомобильные аккумуляторы можно легко заряжать с помощью автомобильных зарядных устройств.

  Чтобы упростить проблему разрядки и последующей подзарядки автомобильных аккумуляторов, на рынке доступны многоступенчатые зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов (интеллектуальные зарядные устройства).Эти зарядные устройства не только защищают аккумулятор вашего автомобиля от неисправностей, но и помогают увеличить срок службы автомобильных аккумуляторов за счет улучшения процесса зарядки аккумулятора.

  Многоступенчатые зарядные устройства для автомобилей работают по многоступенчатому циклу, включающему анализ, зарядку, защиту и ремонт автомобильного аккумулятора. Многоступенчатые зарядные устройства не просто заряжают автомобильные аккумуляторы, они анализируют состояние автомобильного аккумулятора и в зависимости от этого выбирают подходящий механизм зарядки.Многоступенчатые зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов могут быть дорогими в случае некоторых брендов, но они наверняка сэкономят вам большую сумму денег, которую вы могли бы потратить на разряженные батареи в противном случае. Таким образом, эти зарядные устройства являются хорошей инвестицией для увеличения срока службы и эффективности батареи.

   Интеллектуальное многоступенчатое зарядное устройство

  Умные многоступенчатые зарядные устройства называются «умными» из-за их эксклюзивного трехэтапного процесса. Эти этапы предназначены для защиты аккумулятора от повреждений, повышения его эффективности и достижения максимальной мощности.Ниже приведены три этапа, которые составляют основу интеллектуального многоступенчатого зарядного устройства, независимо от его применения:

   1. Объемный столик

  На начальной стадии зарядное устройство заряжает аккумулятор на 80%, как и любое обычное зарядное устройство. Единственным ограничением, которое применяется на этом этапе, является зарядная способность зарядного устройства — какой ток может выдержать заряд за один раз? В случае многоступенчатых зарядных устройств на солнечных батареях единственным ограничением является видимость солнца.

   2. Стадия абсорбции

  С увеличением заряда батареи напряжение батареи также увеличивается. Через некоторое время напряжение батареи достигает значения напряжения поглощения. При достижении этого значения зарядное устройство переходит в режим поглощения, и выходное зарядное напряжение зарядного устройства становится равным напряжению поглощения. Это также известно как постоянное зарядное напряжение, и это значение напряжения отличается для каждой батареи. Управление стадией поглощения находится в руках зарядного тока, который падает после определенного момента.Но это значение тока трудно контролировать и контролировать, поэтому управление стадией поглощения отдается временному интервалу. Сцена продолжается от 2 до 5 часов, а затем выключается. Время зависит от аккумулятора и значений, установленных производителем зарядного устройства.

   3. Поплавковая ступень

  После завершения этапа поглощения батарея почти заряжена, но в хранилище батареи осталось очень мало места. Чтобы заполнить это пространство, требуется очень критичный механизм зарядки, который не перезаряжает батарею, поскольку это наносит вред.Чтобы решить эту проблему, многоступенчатые зарядные устройства используют плавающую ступень, в которой постоянное низкоуровневое напряжение используется для зарядки оставшейся батареи. Это также известно как «капельная зарядка».

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевый аккумулятор

Как работают зарядные устройства?

Как работают зарядные устройства? — Объясните этот материал Реклама

Сила в пути — разве батарейки не великолепны? Проблема в том, что они хранят только фиксированную сумму электрического заряда до полной разрядки, обычно не более неудобное время. Если вы используете перезаряжаемые батареи, это меньше проблемы: вставьте батарейки в зарядное устройство, вставьте его в розетку и вставьте Через несколько часов они как новые и снова готовы к использованию. Типичный аккумуляторная батарея может быть заряжена сотни раз, может длиться вам что-нибудь от трех или четырех лет до десяти или более лет, и будет вероятно, сэкономит вам сотни долларов на покупке одноразовых изделий (так что это отлично подходит для окружающей среды тоже).Но насколько хорошо ваши батареи производительность зависит от того, как вы их используете и насколько тщательно вы заряжаете их. Вот почему приличное зарядное устройство так же важен, как и батарейки, которые вы в него вставляете. Что такое зарядное устройство для аккумуляторов и как оно работает это работает? Давайте посмотрим поближе!

Artwork: зачем использовать сотни батареек один раз, если можно использовать одну батарейку сотни раз, перезарядив его электрическим зарядом? Аккумуляторы стоят немного дороже для начала, но, относитесь к ним бережно, и они сэкономят вам целое состояние за те годы, что прослужат.Они намного лучше для окружающей среды тоже.

Что такое батареи и как они работают?

Фото: Обычные батарейки (как эта повседневная угольно-цинковая батарейка) не предназначены для использования более одного раза, поэтому не пытайтесь перезарядить их. если ты не любите угольно-цинковые батарейки, не пытайтесь их перезарядить: для начала купите перезаряжаемые.

Если вы читали нашу основную статью о батареях, вы будете знать все об этих портативных источниках питания растения.Пример того, что ученые называют электрохимией, они используют силу химии для высвобождения накопленного электричества очень постепенно.

Что происходит внутри типичной батарейки, такой как в фонарике? Щелкнув выключателем питания, вы давая зеленый свет химическим реакциям внутри батареи. Когда ток начинает течь, ячейки (энергетические отсеки) внутри батареи начинают трансформироваться в поразительные, но совершенно невидимыми способами. Химические вещества, из которых состоят их компоненты заставляют начать перестраиваться.Внутри каждой клетки хим. происходят реакции с участием двух электрических клемм (или электроды) и химическое вещество, известное как электролит которые их разделяют. Эти химические реакции приводят к образованию электронов (т. крошечные частицы внутри атомов, которые несут электричество) для прокачки цепь, к которой подключена батарея, обеспечивает питание фонарик. Но элементы внутри батареи содержат только ограниченные запасы химических веществ, поэтому реакции не могут продолжаться бесконечно. Как только химические вещества истощаются, реакции прекращаются, электроны перестают течь через внешней цепи, батарея фактически разряжена, и ваша лампа перегорает. из.

Это плохие новости. Хорошей новостью является то, что если вы используете перезаряжаемую батарею, вы можете Заставьте химические реакции идти в обратном направлении, используя зарядное устройство. Зарядка аккумулятора — это полная противоположность его разрядке: где разрядка отдает энергию, зарядка забирает энергию и сохраняет ее сбросив химические вещества батареи в исходное состояние. В Теоретически зарядить и разрядить аккумуляторную батарею можно в любом количество раз; на практике даже перезаряжаемые батареи портятся со временем, и в конце концов наступает момент, когда они больше не готов хранить заряд.В этот момент вы должны переработать их или выкинь их.

Рекламные ссылки

Как работают зарядные устройства

Фото: Это зарядное устройство с функцией быстрой зарядки предназначено для зарядить четыре цилиндрических никель-кадмиевых (никель-кадмиевых) аккумулятора за пять часов или одна батарея RX22 квадратной формы за 16 часов. Его легко использовать и так же легко использовать неправильно: он не выключается, когда батареи полностью заряжены и нечего сказать вам, когда зарядка завершена. С помощью зарядного устройства, подобного этому, зарядка аккумуляторов является полной догадкой.

Все зарядные устройства имеют одну общую черту: они работают, питая электрический ток через батареи в течение определенного периода времени в надежде, что элементы внутри будут удерживать часть энергии, проходящей через них. это примерно где сходство между зарядными устройствами начинается и заканчивается!

Самые дешевые и грубые зарядные устройства используют либо постоянное напряжение, либо постоянного тока и подавайте его на батареи, пока не выключите их. Забудьте, и вы перезарядите батареи; отключите зарядное устройство слишком рано, и вы не будете заряжать их достаточно, так что они будут работать плоский быстрее.Лучшие зарядные устройства используют гораздо более низкую и мягкую «капельную» зарядку (возможно, 3–5 процентов от максимального номинального тока батареи) в течение значительно более длительного времени. промежуток времени.

Аккумуляторы немного похожи на чемоданы: чем больше вы упаковываете, тем сложнее упаковать еще и тем больше времени это займет. Это легко понять, если вы помните, что зарядка аккумулятора по существу включает в себя обращая вспять химические реакции, которые происходят, когда он разряжается. В аккумуляторе ноутбука например, зарядка и разрядка включают шунтирование ионов лития (атомов, у которых отсутствуют электроны) туда и обратно, с одного электрода (где их много) на другой электрод (где их мало).Поскольку все ионы несут положительный заряд, их легче сначала переместить на «пустой» электрод. В виде они начинают накапливаться там, становится все труднее упаковать их больше, что делает более поздние этапы зарядки более трудными, чем более ранние.

График: Батареи становится труднее заряжать на более поздних стадиях. Для зарядки последних 25 процентов аккумулятора (оранжевая область) может потребоваться столько же времени, сколько и для первых 75 процентов (желтая область). Об этом стоит помнить, если вы имеете ограниченное время для зарядки аккумулятора и беспокоитесь, что это займет слишком много времени: возможно, вы сможете его зарядить наполовину за гораздо меньшее время, чем вы думаете.

Перезаряд, как правило, хуже, чем недозаряд. Если батареи полностью заряжены и вы не выключайте зарядное устройство, им придется избавиться от лишних энергию, которую вы им подаете. Они делают это, нагревая и строя давление внутри, что может привести к их разрыву, утечке химикатов или газа, и даже взорваться. (Думайте о перезарядке как о пережаривании аккумулятор, и вы можете просто не забывать этого делать!)

Фото: Innovations Battery Manager, популярный в 1990-х годах, продавался как интеллектуальное зарядное устройство, способное заряжать даже обычные угольно-цинковые и щелочные батареи.Справа: цифровой дисплей показывал напряжение каждой батареи по мере ее зарядки (в данном случае 1,39 вольта). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии находится батарея (сколько еще раз ее можно зарядить). Было продано много тысяч таких зарядных устройств, но разные мнения от того, насколько хорошо они работали.

Чуть более сложные зарядные устройства с таймером отключаются по истечении заданного периода времени. хотя это не обязательно предотвращает перезарядку или недозарядка, потому что идеальное время зарядки варьируется для всех видов причины (сколько заряда держала батарея изначально, насколько она горячая сколько ей лет, работает ли одна клетка лучше, чем другие, и так далее).Лучшие зарядные устройства работают разумно, используя электронные схемы на основе микрочипов, определяющие уровень заряда хранится в батареях, выясняя такие вещи, как изменения в напряжение батареи (технически называемое дельта V или ΔV) и температура элемента (дельта T или ΔT), когда зарядка, вероятно, будет «завершена», а затем отключение тока или переход на малый подзаряд на подходящее время; теоретически невозможно перезарядить интеллектуальное зарядное устройство.

Зарядка аккумуляторов различных типов

Ситуация усложняется тем, что разные типы аккумуляторов лучше всего реагируют на разные типов зарядки, поэтому зарядное устройство, подходящее для одного типа батареи, может плохо работать с другим.

Батареи на основе никеля

Фото: Электрическая зубная щетка обычно содержит либо никель-кадмиевые, либо никель-металлгидридные батареи и медленно или медленно заряжается на подставке, которая на самом деле является индукционным зарядным устройством.

Никель-кадмий (также называемый «никад» или NiCd), самый старый и, возможно, все еще лучший известный тип перезаряжаемых батарей, лучше всего реагируют либо на довольно быстрая зарядка (при условии, что они не нагреваются) или медленная струйка зарядка.

Никель-металлогидридные (NiMH) аккумуляторы

используют более новую технологию и выглядят точно то же, что и никады, но они, как правило, дороже, потому что могут хранить больше заряда (отображается на упаковке батареи как более высокий рейтинг в мАч или миллиампер-часах).NiMH аккумуляторы можно быстро заряжать (на большой ток в течение нескольких часов, с риском перегрева), медленный заряжается (около 12–16 часов при более низком токе) или струйкой заряжены (значительно меньшим током, чем никад), но они должны действительно заряжать только с помощью зарядного устройства NiMH: быстрое зарядное устройство NiCad может привести к перезарядке NiMH аккумуляторов.

Мнения экспертов расходятся во мнениях относительно того, подвержены ли никелевые батареи так называемому эффекту памяти. Это хорошо известное явление, когда невозможно разрядить аккумулятор на основе никеля перед зарядкой (когда вы «доливаете» частично разряженный аккумулятор с помощью быстрая перезарядка), по общему мнению, вызывает необратимые химические изменения, которые снижают большой заряд батареи будет принимать в будущем.Некоторые люди клянутся усилие памяти реально; другие в равной степени настаивают на том, что это миф. Настоящим объяснением очевидного эффекта памяти является Падение напряжения , когда батарея не была полностью разряжена перед временной зарядкой «думает», что у него более низкое напряжение и емкость для накопления заряда, чем должно быть. Эксперты по аккумуляторам утверждают, что вы можете решить эту проблему путем зарядки и разрядки. батарея полностью в несколько раз больше.

Принято считать, что аккумуляторы на основе никеля необходимо «заправить». (полностью заряжены перед первым использованием), поэтому обязательно точно следуйте тому, что говорят производители, когда вы берете свой новый батарейки из упаковки.

Как долго следует заряжать аккумуляторы?

Есть две простые причины, по которым существует так много разных размеров и типов батарей: большая батарея содержит больше химических веществ внутри, поэтому она может хранить больше энергии и отпустите его дольше; большие батареи, как правило, имеют больше ячеек внутри, поэтому они могут производить более высокое напряжение. и ток для питания более крупных вещей (ярких фонариков или более мощных двигателей). Точно так же большие перезаряжаемые батареи требуют более длительной зарядки.Чем больше энергии вы ожидаете получить от перезаряжаемой батареи (чем дольше вы ожидаете, что это продлится), тем дольше вам нужно будет заряжать его (или тем выше зарядный ток, который вам нужно использовать). Основной закон физики, называемой законом сохранения энергии, говорит нам Вы не можете получить больше энергии из батареи, чем вложили в нее.

Большинство людей склонны ставить вещи на зарядку «на ночь», не обращая особого внимания на то, что это значит, но ваши батареи будут работать лучше и дольше, если вы будете заряжать их нужное количество часов.Как долго это? Это может сбивать с толку, особенно если вы используете аккумуляторы, которые не входят в комплект поставки зарядного устройства. Не бойся! Все, что вам нужно сделать, это прочитать, что написано на ваших батареях, и вы должны найти (часто мелким шрифтом) рекомендуемый зарядный ток и время зарядки. Если у вас есть обычное зарядное устройство, просто проверьте его номинальный ток и соответствующим образом отрегулируйте время зарядки. Однако имейте в виду, что мы говорили в другом месте о согласовании вашего зарядного устройства с вашими батареями.

Фото: Аккумуляторы — это не ракетостроение. Заряжать аккумуляторы легко, если следовать инструкциям, обычно написанным на аккумуляторах или на упаковке, в которой они поставляются.

Например, эти три обычных 1,2-вольтовых аккумулятора на основе никеля имеют совершенно разные рекомендации:

  1. В верхней части бело-зеленой никель-кадмиевой батареи рекомендуется медленная зарядка 60 мА (миллиампер) в течение 14–16 часов или быстрая зарядка 390 мА (более чем в шесть раз больший ток) всего за два часа (2 часа). Общий заряд, поступающий в аккумулятор, равен току, умноженному на время, поэтому умножьте числа, и вы получите значение около 800–900 мАч. Сама батарея утверждает, что ее емкость равна 0.65Ач (650мАч), но не забывайте, что процесс зарядки не на 100 процентов эффективен: батарея не поглотит всю проходящую через нее электрическую энергию. Таким образом, количество заряда, которое вы подаете, и количество, которое поглощает батарея, находятся на одном и том же стадионе.
  2. В середине серебристая NiMH батарея рекомендует заряжать 200 мА (миллиампер) в течение 7 часов, что дает нам заряд около 1400 мАч. Опять же, сама батарея заявляет, что ее емкость ниже этой (1000 мАч).
  3. Внизу зелено-оранжевая батарея NiMH рекомендует зарядку 63 мА (миллиампер) в течение 18 часов, что дает чуть более 1000 мАч.Аккумулятор немного ниже (970 мАч).

Литий-ионные батареи

Литий-ионные аккумуляторы

обычно встраиваются в такие гаджеты, как сотовые телефоны, Mp3-плееры, цифровые фотоаппараты и ноутбуки. Обычно они поставляются с собственными зарядными устройствами, которые автоматически определяют время зарядки завершена и отключила электропитание в нужное время. Литий-ионные батареи могут стать опасно нестабильными, когда напряжение батареи либо слишком высокое, либо слишком низкое, поэтому они разработаны никогда не работать в таких условиях.Если напряжение достигает слишком низкий (если аккумулятор слишком сильно разряжается во время использования), прибор должен отключиться автоматически; если напряжение становится слишком высоким (во время зарядки) вместо этого отключится зарядное устройство. Несмотря на то что литий-ионные аккумуляторы не имеют эффекта памяти, они деградируют по мере они становятся старше. Типичным признаком старения является постепенная разрядка в течение период времени (может быть, час или около того), за которым следует внезапный, драматический, и совершенно неожиданное отключение прибора после этого. Узнайте больше о том, как работают литий-ионные аккумуляторы.

Фото: Надежное зарядное устройство Canon для литий-ионных аккумуляторов. Когда батарея нуждается в зарядке, камера предупреждает вас заблаговременно. Просто извлеките аккумулятор (это очень просто для цифровой камеры), поместите его в отдельное зарядное устройство, и индикатор загорится красным, а когда аккумулятор полностью заряжен, он станет зеленым. Весь процесс автоматизирован и безопасен: камера прекращает использование батареи до того, как ее напряжение станет слишком низким; зарядное устройство перестанет заряжать его до того, как напряжение станет слишком высоким.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Самые большие, тяжелые и старые перезаряжаемые батареи получили свое название от (разбавленный) сернокислотный электролит и электроды на основе свинца. Они больше всего знакомые нам как автомобильные аккумуляторы (первоначальные источники энергии, которые заставить двигатель автомобиля провернуться до того, как газ начнет гореть), хотя немного другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также используются в таких вещах, как гольф. багги и электрические инвалидные коляски.

Фото: Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы были первоначально разработаны в 19 веке, задолго до того, как появились перезаряжаемые технологии на основе никеля и лития.

Свинцово-кислотные аккумуляторы популярны, потому что они просты, дешевы, надежны и используют хорошо зарекомендовавшую себя технологию. который относится к середине 19 века. Как правило, они служат несколько лет, хотя это полностью зависит от того, насколько хорошо они поддерживаются, другими словами, заряжаются и разряжаются. Для их зарядки требуется довольно много времени (обычно до 16 часов — в несколько раз больше, чем требуется для полной разрядки), и это может привести как к недозарядке, так и к (если у вас нет времени зарядить их должным образом перед следующим использованием) или перезарядить (если вы поставили их на зарядку и забыли о них).Недостаточная зарядка, зарядка с неправильным напряжением или оставление батарей неиспользованными вызывает проблему, известную как сульфатация (образование кристаллов твердого сульфата свинца), в то время как чрезмерная зарядка вызывает коррозию (постоянное разрушение положительной свинцовой пластины в результате окисления, аналогичное ржавчине в железе и стали). ). И то, и другое повлияет на производительность и срок службы свинцово-кислотного аккумулятора. Перезаряд также приводит к ухудшению состояния электролита, разложению воды (путем электролиза) на водород и кислород, которые выделяются в виде газов и поэтому теряются в аккумуляторе.Это делает кислоту сильнее и с большей вероятностью воздействует на пластины, что снижает производительность батареи. Это также означает, что для взаимодействия с пластинами доступно меньше электролита, что также снижает производительность. Время от времени такие аккумуляторы необходимо доливать дистиллированной водой (не обычной водой), чтобы поддерживать кислоту оптимальной концентрации и достаточно высокого уровня, чтобы покрыть пластины.

Подбор аккумуляторов к зарядному устройству

Различные зарядные устройства предназначены для работы по-разному на разных скоростях. в основном для разных типов аккумуляторов.Первое правило зарядка аккумуляторов заключается в том, что зарядное устройство предназначено для одного типа аккумуляторов может не подходить для зарядки другого: вы не можете зарядить мобильный телефон с автомобильным зарядным устройством, но вы не должны заряжать NiMH аккумуляторы с никель-кадмиевым зарядным устройством. Многие современные перезаряжаемые бытовая техника и гаджеты, такие как ноутбуки, MP3-плееры и мобильные телефоны — при покупке они поставляются с собственным специальным зарядным устройством, так что вы не нужно беспокоиться о соответствии зарядного устройства аккумулятору. Но если вы покупаете в магазине пачку универсальных перезаряжаемых батареек, это важно, чтобы вы покупали аккумуляторы, которые подходят к зарядному устройству, которое у вас есть, или соответственно замените зарядное устройство.Обратите внимание на напряжение и ток, батареи требуют (это будет отмечено на упаковке батареи или на сами аккумуляторы), обязательно выбирайте зарядное устройство с правильным напряжение и ток, чтобы идти с ними, и заряд для правильного количество времени. Если вы хотите купить себе перезаряжаемые батареи, но вы не совсем уверены, как подобрать батареи и зарядное устройство, выберите комбинированный комплект — где вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство в том же пакете.

Фото: Подбор аккумулятора к зарядному устройству.По мере того, как мир переходит на более экологичные электромобили с батарейным питанием, нам потребуется гораздо больше правильно оборудованные, удобно расположенные зарядные станции. В этом используются фотоэлектрические солнечные элементы (в навесе) для зарядки транспортных средств, припаркованных внизу. Фото Денниса Шредера предоставлено NREL.

Как долго работают перезаряжаемые батареи?

Неудивительно, что это зависит от того, как вы с ними обращаетесь, храните и используете. Небольшие перезаряжаемые аккумуляторы (такие как NiCd, NiMH и ионно-литиевые) обычно служат сотни «циклов». (вы можете заряжать и разряжать их столько раз), что может означать от нескольких лет до от достойной жизни в ноутбуке до десятилетия использования в портативном радио.Хорошо лечили, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы обычно рассчитаны на тысячи циклов и могут легко прослужить 5–10 лет в автомобиле, который ездит каждый день. Но если вы оставите аккумуляторные батареи в продукте, который вы почти никогда не используете, никогда не заряжайте и не разряжайте его, перезаряжайте его, пусть они перегреваются или хранятся в плохих условиях, не ждите, что они прослужат долго.

Как узнать, что пора заменить батарейки? В чем-то вроде ноутбука вы можете обратите внимание, что литий-ионный аккумулятор некоторое время нормально разряжается, а затем внезапно теряет все оставшиеся заряды. заряжать очень быстро.Если вы используете перезаряжаемые никель-кадмиевые или никель-металлогидридные аккумуляторы в таких вещах, как фонарики, вы увидите очень постепенное снижение емкости и необходимость подзарядки гораздо чаще.

Лучшие советы по увеличению срока службы батареи

Как максимально эффективно использовать аккумуляторы? Вот несколько советов, которые я нашел читая различные веб-сайты экспертов по батареям:

  1. Аккумуляторы лучше всего работают при регулярном использовании. Не оставляйте их сидящими в вашем сарае, полностью заряженным или полностью разряженным в течение нескольких месяцев.
  2. Эксперты по батареям предполагают, что хорошей идеей является «кондиционирование» или «восстановление» аккумуляторов. ваши батареи. Это означает, что вы регулярно позволяете им разряжаться существенно перед перезарядкой, если вы можете (хотя вам не нужно полностью их разряжать).
  3. Подберите зарядное устройство к аккумуляторам. Например, используйте зарядное устройство NiMH для аккумуляторов NiMH. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и силу тока.
  4. Не перезаряжайте аккумуляторы. Вы повредите их.
  5. Не допускайте перегрева или переохлаждения аккумуляторов во время зарядки, хранения и т. д. или использовать (это их повреждает).Они будут греться во время зарядки, но если сильно нагреются, то что-то не так.
  6. Не скупитесь на покупку приличного умного зарядного устройства. Ваши батареи прослужат долго дольше, если зарядное устройство относится к ним правильно!
  7. По возможности следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему устройству. Например, инструкции, которые прилагаются к роботу-пылесосу Roomba®, говорят вам оставить его «пристыкован» (сидит на зарядке), на подзарядке, все время не используется. Если ты этого не сделаешь, вы обнаружите, что ваш Roomba очень быстро разряжается (даже если вы им не пользуетесь), и вы можете значительно сократить срок службы батареи.
  8. Если вы используете что-то вроде ноутбука, постоянно подключенного к сети, возьмите в привычку позволять ему работать от батареи, возможно, раз в неделю или около того, пока он не разрядится почти полностью, для поддержания батареи в хорошем состоянии. Вы обнаружите, что это помогает расширить срок службы вашего аккумулятора.

Фото: Батареи бывают всех форм и размеров. Вы не всегда можете сказать, какие перезаряжаемые просто глядя. Из показанных здесь можно заряжать только никель-кадмиевые и литий-ионные аккумуляторы; все остальные одноразовые.Большая литий-ионная батарея серебристого цвета слева от ноутбука. а меньший (справа) от iPod. Никель-кадмиевые аккумуляторы — это универсальные перезаряжаемые аккумуляторы, зарядное устройство, такое как на нашем самом верхнем фото.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Артикул

  • Стеклянная батарея, которая становится лучше? Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 30 мая 2019 г.Нарушают ли батареи, улучшающиеся со временем, основной закон физики?
  • Он большой и долговечный, и он не загорится: ванадиевая окислительно-восстановительная батарея Z. Gary Yang. IEEE Spectrum, 26 октября 2017 г. Являются ли VRFB следующей большой прорывом в аккумуляторных технологиях?
  • Потенциальные опасности на обоих концах жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов, Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 1 марта 2013 г. Исследует опасности производства и переработки литий-ионных аккумуляторов.
  • Мощный химический коктейль с недостатком Мэтью Вальджан.The New York Times, 17 января 2013 г. Опасность пожара становится все более серьезной проблемой по мере того, как литий-ионные батареи становятся все более распространенными.
  • Аккумуляторы с напылением могут накапливать энергию где угодно Лиат Кларк, Wired, 2 июля 2012 г. Если бы мы могли превращать компоненты батареи в жидкости, мы могли бы распылять их на любую плоскую поверхность для накопления электроэнергии.
  • Вирусная батарея может «заряжать автомобили»: BBC News, 2 апреля 2009 г. Ученые Массачусетского технологического института создали новую мощную батарею из вирусов.
  • Аккумулятор, который «заряжается за секунды»: BBC News, 11 марта 2009 г.Новый способ изготовления литий-ионных аккумуляторов может значительно сократить время зарядки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Зарядные устройства. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Больше информации на нашем веб-сайте…

Схема защиты от перезарядки батареи с автоматическим отключением (часть 4/9)

Большинство современных устройств работают от батарей. Аккумулятор хранит заряд, а затем подает этот заряд для питания любого электронного устройства. Хотя батареи удобны в использовании, их использование также требует некоторых мер предосторожности. Основной проблемой при использовании аккумуляторов является их чрезмерная разрядка и перезарядка. Обе эти проблемы влияют на срок службы батареи и напрасно обходятся конечному пользователю.Эти вопросы также часто игнорируются пользователями. Неправильное обращение с батареями сокращает срок их службы и даже может привести к взрыву. Это в конечном итоге увеличивает стоимость обслуживания электронных устройств.

В этом электронном проекте схема на основе стабилитрона будет разработана для защиты аккумулятора от перезарядки. Когда аккумулятор заряжается, напряжение на его выводах, то есть напряжение между анодом и катодом аккумулятора, увеличивается. При полной зарядке напряжение на клеммах достигает пикового значения, что свидетельствует о 100-процентной зарядке.Зарядка батареи выше ее полного уровня приводит к необратимому или временному повреждению батареи.

Возможно, что чрезмерная зарядка может привести к тому, что аккумулятор снова потеряет способность перезаряжаться, или даже аккумулятор может взорваться из-за перезарядки. Таким образом, процент или уровень заряда батареи оценивается по ее напряжению на клеммах. Батарея должна быть отключена от цепи зарядного устройства после обнаружения пикового напряжения на клеммах или после полной зарядки батареи. Поэтому должна быть схема защиты, которая может контролировать уровень зарядки батареи, определяя напряжение на клеммах, и защищать батарею. от перезарядки, разорвав соединение аккумулятора с зарядным устройством.

В этом электронном проекте разработана силовая цепь, которая определяет верхний предел напряжения на клеммах с помощью подходящего стабилитрона и отключает соединение батареи с нагрузочным устройством с помощью реле. Схема включает в себя секцию светодиодного индикатора, который также загорается, когда батарея заряжается до пикового значения и не требует подзарядки.

Конкретно в данном проекте в качестве блока питания будут взяты два последовательно соединенных литий-ионных аккумулятора.В большинстве широко используемых портативных электронных устройств, таких как ноутбуки, смартфоны и другие, используются литий-ионные аккумуляторы с пиковым пределом напряжения на клеммах 4,2 В. Поскольку в этом проекте для питания используются аккумуляторы с пределом отсечки 4,2 В, то при последовательном подключении двух аккумуляторов порог отсечки устанавливается на уровне 8,4 В. Практически схема защиты, разработанная в этом проекте электроники, отключает аккумулятор от зарядное устройство, когда напряжение аккумулятора превышает 8,37 В.

Итак, схема стабилитрона с падением напряжения 8.4 В в условиях обратного смещения используется для определения предела отсечки в конструкции схемы. Схема Зенера может быть спроектирована несколькими способами. Можно использовать один стабилитрон или комбинацию стабилитронов для достижения желаемого падения напряжения в условиях обратного смещения. Другой вариант — использовать обычный диод в сочетании со стабилитроном, который используется в этом проекте. Диодная схема будет использоваться для управления переключающим транзистором, который будет управлять реле.

Поскольку напряжение на клеммах аккумулятора превысит 8.4 В, диодная цепь перейдет в состояние проводимости, срабатывая переключающий транзистор и изменяя состояние реле, чтобы отключить питание от зарядного устройства. После понимания функционирования этого проекта схемы защиты для других пределов отключения также могут быть разработаны путем правильного выбора стабилитрона и реле с той же схемой.

Необходимые компоненты

Рис. 1: Список компонентов, необходимых для схемы защиты от перезарядки аккумулятора с автоматическим отключением

Блок-схема —

Рис.2: Блок-схема устройства защиты от перезарядки аккумулятора

Соединения цепи —

Схема, разработанная в этом проекте, имеет следующие участки цепи –

1) Цепь стабилитрона для определения напряжения отключения аккумулятора

2) Транзисторная цепь для управления реле

3) Диодная схема защиты от обратного тока

4) Схема светодиодного индикатора полной зарядки аккумулятора

1) Схема на стабилитроне – Схема на стабилитроне может быть построена несколькими способами.Рассмотрим три варианта оформления схемы стабилитрона —

a) Взяв стабилитрон, эквивалентный желаемому напряжению отключения. Поскольку схема стабилитрона будет использоваться для срабатывания переключающего транзистора, необходимо учитывать падение напряжения на транзисторе. Можно использовать один стабилитрон, имеющий пиковое обратное напряжение, эквивалентное требуемому падению напряжения за вычетом падения напряжения на схеме переключающего транзистора. Таким образом, номинал требуемого падения напряжения можно рассчитать следующим образом –

Напряжение отключения, Vcut = 8.4 В

Vcut = падение напряжения на стабилитроне (D1) + падение напряжения на транзисторе (Q1) (Vbe)

8,4 = падение напряжения на стабилитроне (D1) + 0,7

Падение напряжения на стабилитроне = 8,4 -0,7

Падение напряжения на стабилитроне = 7,7 В

Таким образом, для включения напряжения 8,4 В следует выбрать стабилитрон с номиналом 7,7 В.

б) Взяв комбинацию стабилитронов – Так как падение напряжения в цепи стабилитрона должно быть 7.7 В. Таким образом, если стабилитрон с номинальным максимальным обратным напряжением 7,7 В недоступен, можно использовать комбинацию последовательно соединенных стабилитронов. Например, можно использовать два стабилитрона с номиналом 3 В и 4,7 В.

c) При использовании обычного диода со стабилитроном. Падение напряжения в цепи стабилитрона можно согласовать с 7,7 В, подключив типовой диод с прямым смещением последовательно со стабилитроном. Например, стабилитрон на 7 В можно включить последовательно с диодом 1N4007. Диод 1N4007 имеет прямое падение напряжения равное 0.7 В, поэтому он обеспечит дополнительное падение на 0,7 В. Это даст точные 7,7 В, необходимые для отключения напряжения в цепи. Тот же метод используется в конструкции этой батареи для защиты от перезарядки.

Обычный диод подключен в конфигурации прямого смещения, его анод подключен к аноду батареи, а катод — к катоду стабилитрона. Стабилитрон включен последовательно с нормальным диодом в конфигурации с обратным смещением, при этом анод соединен с базой переключающего транзистора, а катод с катодом нормального диода.Пока напряжение на клеммах батареи не будет ниже предела отсечки и пикового обратного напряжения стабилитрона, стабилитрон будет оставаться в непроводящем состоянии, но по мере того, как напряжение на клеммах поднимется выше порога отсечки и пикового обратного напряжения стабилитрона стабилитрон, он перейдет в состояние проводимости.

2) Транзисторная схема – Транзисторная схема используется для управления реле. Переключающий транзистор используется в качестве переключателя на стороне высокого напряжения в схеме, где транзистор работает как логический инвертор.Анод стабилитрона подключен к базе транзистора Q1, эмиттер транзистора Q1 подключен к земле, а коллектор транзистора подключен к катушке реле, которая управляет питанием от зарядного устройства.

3) Диодная цепь – Диодная цепь подключена параллельно катушке реле для защиты от обратного тока от реле. Обратный ток разряда катушки реле может привести к необратимому повреждению аккумулятора, поэтому эта диодная схема используется для защиты от обратного тока.

4) Цепь светодиодного индикатора – Цепь светодиодного индикатора подключается к размыкающему контакту реле. Когда транзисторная схема переключает реле в размыкающую точку, светодиод смещается в прямом направлении, поскольку анод светодиода подключается к размыкающей точке реле, а катод подключается к земле. Токоограничивающий резистор включен последовательно со светодиодом, чтобы избежать повреждения светодиода чрезмерным напряжением.

Как работает схема –  

Рис.3: Прототип устройства защиты от перезарядки аккумулятора, разработанный на макетной плате

Схема основана на работе стабилитрона. Если стабилитрон подключен в конфигурации с обратным смещением и напряжение на его катоде ниже напряжения пробоя, то стабилитрон действует как разомкнутая цепь. Но когда на его катодный вывод подается напряжение выше пробоя стабилитрона, стабилитрон начинает проводить от катода к аноду в условиях обратного смещения. Поскольку стабилитрон также может работать при обратном смещении, эта функция стабилитрона полезна для определения уровня напряжения батареи.

Две литий-ионные батареи соединены последовательно, поэтому общее пиковое напряжение на их клеммах составляет 8,4 В. Когда две литий-ионные батареи будут подключены к зарядному устройству, возможны два случая:

Напряжение на клеммах аккумулятора может быть ниже 8,4 В. Когда напряжение аккумулятора ниже 8,4 В, напряжение на катоде стабилитрона (D1) будет ниже 6,8 В. Диод D1 начнет проводить, и на D1 и D1 произойдет падение напряжения. Q1. В этом случае стабилитрон останется в непроводящем состоянии и не будет проводить ток от катода к аноду (как показано на рисунке ниже).Поскольку база транзистора Q1 подключена к аноду стабилитрона (как показано на рисунке ниже). Таким образом, база транзистора Q1 не получит требуемого напряжения и будет работать как разомкнутая цепь. Таким образом, транзистор Q1 работает как логический инвертор. Когда стабилитрон находится в непроводящем состоянии и на базе транзистора недостаточно напряжения, ток коллектора замыкается на землю через эмиттер, и напряжение на коллекторе падает.

Практически наблюдается, что хотя стабилитрон ниже 8.25 В не будет проводить, но все же есть некоторый ток (в микроамперах), который течет от его катода к аноду, этот ток является током утечки стабилитрона.

Рис. 4. Принципиальная схема, показывающая секцию стабилитрона устройства защиты от перезарядки аккумулятора

Как правило, когда ток на базе транзистора начинает увеличиваться, он действует как переменное сопротивление, значение этого сопротивления начинает уменьшаться по мере увеличения тока. С учетом транзистора BC547 напряжение между базой и эмиттером находится в пределах 0.65 В до 0,7 В, то транзистор будет действовать как короткое замыкание. Транзистор (BC457) имеет минимальное усиление 110, поэтому база транзистора требует очень меньшего тока для проводимости. Таким образом, транзистор Q1 будет усиливать микроамперный ток утечки в миллиамперах, и ток в миллиамперах начнет течь от коллектора к эмиттеру (как показано на рисунке ниже). Таким образом, ток утечки из стабилитрона также включает транзистор Q1. Но в этом состоянии Q1 не полностью включен, так как база-эмиттер до сих пор не достигает 0.65 В.

Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая работу переключателя High Side в устройстве защиты от перезарядки аккумулятора

Коллектор транзистора Q1 обеспечит заземление реле (RL1), чтобы реле могло быть активировано. Но в этом случае, поскольку Q1 не полностью включен, будет некоторое падение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора Q1. Следовательно, в этом случае реле не сработает, а аккумулятор останется в состоянии зарядки через зарядное устройство. Выходной светодиод также остается в выключенном состоянии (как показано на рисунке ниже).

Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая практичный переключатель верхней стороны, работающий в устройстве защиты от перезарядки аккумулятора

Другой случай может быть, когда напряжение на клеммах батареи может быть ниже 8,37 В. Когда напряжение батареи станет выше 8,37 В, диод D1 начнет открываться, а стабилитрон выйдет из строя. Таким образом, в этом состоянии стабилитрон позволяет току течь от его катода к анодным клеммам (как показано на рисунке ниже).

Рис. 7: Принципиальная схема, показывающая работу стабилитрона в устройстве защиты от перезарядки аккумулятора

Поскольку база транзистора Q1 подключена к аноду стабилитрона (как показано на рисунке ниже).Таким образом, транзистор Q1 начнет проводить и действовать как короткое замыкание. Следовательно, весь ток коллектора Q1 получит короткий путь и начнет течь от коллектора Q1 к его эмиттеру и, наконец, к земле.

Рис. 8: Принципиальная схема, показывающая работу реле при защите от перезаряда аккумулятора

Таким образом, разница напряжений между коллектором и эмиттером равна нулю, так как весь ток стекает на землю. Это активирует реле. Следовательно, зарядное устройство, которое находится на NC (нормально замкнутом) контакте, отключится от аккумулятора.Светодиод на NO (нормально разомкнутом) контакте реле загорается и указывает на перезарядку аккумулятора.

Рис. 9: Принципиальная схема, показывающая полную работу защиты от перезарядки аккумулятора

Использование последовательного сопротивления (R1) со стабилитроном и другими компонентами

Для стабилитрона требуется последовательное сопротивление, которое ограничивает протекание через него тока выше его номинального тока, это предотвратит перегрев стабилитрона.С помощью последовательного сопротивления стабилитрон также может обеспечить регулируемое напряжение на выходе. Сопротивление R2 подключено к коллектору транзистора Q1, а сопротивление R3 подключено к светодиоду. Целью этих сопротивлений является ограничение тока от транзистора и светодиода. Это предотвратит любые повреждения компонентов.

Выбор последовательного сопротивления стабилитрона (R1)

В этом проекте используется стабилитрон с номинальным напряжением 6,8 В. Когда напряжение превысит 8.4 В, то схема отключит аккумулятор от зарядного устройства. Хотя увеличение напряжения очень мало, но на всякий случай максимальное отсечное напряжение можно принять равным 8,5 В. Последовательное сопротивление стабилитрона можно рассчитать по следующему уравнению –

.

R1 = (Вс-Вз)/Из

Где Vs = максимальное напряжение питания

Vz = (Общее напряжение на стабилитроне (D2) + диод 1N4007 (D1) + падение на сопротивлении стабилитрона (R1) + транзистор (Q1))

Iz = ток Зенера

Для расчета значения сопротивления R1 ток Зенера можно рассчитать следующим методом –

Максимальная рассеиваемая мощность стабилитрона, Pz = 250 мВ

Vз =8.4 В

 Максимальный ток Зенера, Iz можно рассчитать следующим образом

Пз = Вз * Из

Из=Пз/Вз

Iz = 0,25/8,4 В

Iz = 29 мА (прибл.)

 Теперь по приведенному выше уравнению сопротивление можно рассчитать как

Vs = 8,5 В

R1 = (Вс-Вз)/Из

R1 = (8,5-8,4)/0,029

R1 = 3,5 Ом (прибл.)

Но в эксперименте сопротивление R1 взято 5 Ом просто на всякий случай. Выбор последовательного сопротивления стабилитрона должен быть выбран с умом, чтобы он не позволял току превышать номинал стабилитрона.Поскольку больший ток навсегда повредит стабилитрон.

Различные показания напряжения, снятые с цепи, сведены в следующую таблицу –

Рис. 10: Таблица, в которой перечислены различные показания напряжения, взятые из цепи

Проверка практического значения напряжения отключения может быть определена по падению напряжения на других компонентах с использованием следующего уравнения –

Практические наблюдения, Vcut = падение напряжения на стабилитроне (D2) + падение напряжения на транзисторе (Q1) (Vbe) + падение напряжения на последовательном сопротивлении (R1) + падение напряжения на диоде (D1)

В приведенном выше уравнении при добавлении диода (D1) также падает падение, которого нет в теоретических наблюдениях

Практическое наблюдение, Vcut= 6.8 + 0,68  + 0,2 + 0,69

Практические наблюдения, Vcut= 8,37 В

Из приведенного выше практического наблюдения можно сделать вывод, что практическое напряжение, при котором батарея отключается от зарядного устройства, составляет 8,37 В. Таким образом, батарея отключается, когда напряжение каждой литий-ионной батареи составляет примерно 4,2 В. .

Использование диода (D3)

Поскольку внутри реле есть катушка индуктивности, эта катушка накапливает некоторый заряд, когда реле активируется или подается питание.Когда реле обесточивается, полярность реле меняется на противоположную, и из катушки потечет обратный ток, что может повредить цепь. Поэтому в реле используется диод (D3) для защиты цепи от обратного тока, когда реле обесточено. Этот диод известен как обратный диод или диод свободного хода. Катушка индуктивности будет разряжаться через этот диод, и это защитит другие схемы от обратного тока.

Важно, чтобы номинальное напряжение реле было меньше напряжения отключения батареи.Например, если в схеме используется реле на 9В, то оно никогда не запитается при 8,4В. Поэтому в схеме используется реле на 5В.

Схемы цепей



В рубриках: Electronic Projects

 


Цепь зарядки аккумулятора — 5 настраиваемых функций для идеальной зарядки

Для начинающих инженеров, любителей и всех, кто интересуется электроникой, схема заряда аккумулятора может стать одним из самых полезных проектов. Будь то батареи для светодиодов, смартфонов или других электронных устройств, невозможно прожить день без использования устройства с батарейным питанием.Разные аккумуляторы требуют разных вариантов зарядки.

По сути, это означает, что если у вас уже есть схема зарядки аккумулятора, вы захотите настроить ее в соответствии с вашими конкретными требованиями к зарядке аккумулятора. Таким образом, это то, что следующее руководство направлено на то, чтобы сделать. В нем мы рассмотрим факторы, на которые вам необходимо обратить внимание при настройке схемы зарядки, а также общие функции настройки.

 

Факторы настройки заряда батареи

 

Существуют различные типы коммерческих перезаряжаемых аккумуляторов.Однако наиболее распространенными являются никель-металлогидридные (NiMH), никель-кадмиевые (NiCd), литий-ионные полимерные (LiPo), свинцово-кислотные и перезаряжаемые щелочные батареи.

Было бы лучше принять особые меры предосторожности, чтобы создать или настроить схему зарядки для каждого типа батареи. Таким образом, в этом разделе руководства мы рассмотрим факторы, которые могут повлиять на то, как ваша схема зарядки будет работать для каждого типа батареи.

 

  • Никель-металлогидридные батареи

Большая изолированная никель-металлогидридная батарея сверхдлительного срока службы

 

    • Зарядка с регулируемым током: Набор транзисторов, резисторов и переключателей должен регулировать максимальный ток во избежание перезарядки.
    • Утечка батареи: Необходимо принять особые меры предосторожности против перезарядки, так как это может привести к утечке жидкости из батареи.
    • Положение батареи: Перепутывание клемм на батарее может привести к ее разрядке или неправильной работе.
    • Цикл зарядки: В среднем никель-металлогидридные батареи имеют предел до 500 циклов перезарядки.

 

  • Никель-кадмиевые батареи

     

Никель-кадмиевые батареи перезаряжаемые

 

    • Постоянный ток: Лучший способ зарядить никель-кадмиевый аккумулятор — использовать заряд постоянным током.Поэтому, если вы собираетесь заряжать одну батарею AA емкостью 500 мАч, мы рекомендуем вам использовать постоянную скорость полной зарядки ниже 50 мА.
    • Циклы зарядки: NiCad аккумуляторы имеют предел до 1000 циклов зарядки и разрядки.

 

  • Литий-ионные полимерные батареи

     

 

Литий-ионный полимерный аккумулятор

    • Ступенчатая зарядка: Литий-ионные полимерные аккумуляторы менее устойчивы к перезарядке.Хотя в большинстве случаев вы можете и должны использовать постоянный ток для их зарядки, вы можете использовать метод ступенчатой ​​зарядки для безопасности и долговечности. Кроме того, вы можете добиться этого с помощью ряда резисторов, которые уменьшают силу тока в разных фазах.
    • Управление температурным режимом: литий-ионные аккумуляторы популярны благодаря возможности быстрой зарядки. Следовательно, производители смартфонов в основном используют их в своих устройствах. Однако при их зарядке необходимо обращать внимание на температуру батареи.Вы можете справиться с этим, интегрировав радиатор в конструкцию зарядного устройства. Соответственно, мониторинг температуры батареи важен для любой литий-ионной батареи. Высокие температуры могут сократить общий срок службы батареи.

 

Иллюстрация литий-ионной аккумуляторной батареи

 

  • Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы

 

свинцово-кислотный аккумулятор

 

    • Постоянное напряжение: Мы заряжаем герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы методом постоянного напряжения.
    • Постоянный ток: Мы заряжаем герметичную свинцово-кислотную батарею постоянным током до тех пор, пока она не достигнет определенного значения напряжения, а затем непрерывно подзаряжаем ее. Таким образом, вам нужно будет соответствующим образом построить или изменить схему зарядки.
    • Автоматическое отключение: Чтобы предотвратить перезарядку, мы должны интегрировать механизм автоматического отключения.

 

Общие конфигурации цепи зарядки аккумулятора

 

Электронные компоненты, разложенные на принципиальной схеме

 

В этом разделе руководства мы рассмотрим различные функции и конфигурации схемы зарядки аккумулятора.Мы рассмотрим части и принципы для каждого.

 

Минусы 12 В Зарядное устройство для аккумуляторов с высоким напряжением

 
Список деталей

 

Для создания схемы постоянного заряда аккумулятора 12 В 100 Ач вам потребуется:

    • Резистор 10 кОм x 2 (R1 и R2)
    • Резистор 1 кОм (R3)
    • Резистор 6 кОм (R4)
    • Резистор 12 Ом x 2 (R5 и R6)
    • Конденсатор 1 нФ (C1)
    • Конденсатор 220 мкФ (C2)
    • 1N4001 Диод (D1)
    • 1N4148 Диод x 2 (D2 и D3)
    • Зеленый светодиод (D4)
    • Транзистор BD140 (T1)
    • BC546 Транзистор (T2)
    • Трансформатор 18 В

 

Принцип

 

Зарядное устройство постоянного напряжения представляет собой простую схему зарядного устройства, которую можно спроектировать, построить и в конечном итоге настроить.Мы обычно используем их в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах для автомобилей. Обычно они состоят из источника постоянного тока (DC), который может состоять из понижающего трансформатора и выпрямителя. Если вы планируете использовать зарядное устройство постоянного напряжения для литий-ионного полимерного аккумулятора, вам потребуется более совершенная конструкция.

Вы можете использовать указанное выше зарядное устройство постоянного напряжения для зарядки одной батареи или нескольких батарей. Однако они должны иметь суммарное напряжение 12 В. Таким образом, вы можете использовать его для зарядки шести 2-вольтовых аккумуляторов.

Приведенная выше конструкция достаточно компактна, чтобы ее можно было упаковать в сетевой адаптер. Его также сложно использовать неправильно. И наоборот, даже если вы подключите батареи с обратной полярностью, это не вызовет короткого замыкания и не повлияет на цепь. Эта схема заряда батареи использует зеленый светодиод в качестве индикатора.

В нем используется вторичная цепь с диодным мостом 1N4001 для выпрямления переменного тока 18 В, питаемого трансформатором. Ток 6 мА будет проходить через цепь и заряжать разряженную батарею.Он пройдет от R2 к D2, а затем от R4 к R6, пока не достигнет D1.

Как только напряжение батареи достигнет 0,5 В, база-эмиттер первого транзистора будет достаточно насыщена, чтобы привести его в состояние проводимости. В целом, для полной зарядки NiCD-аккумулятора емкостью 500 мАч потребуется 12 часов. Транзистор T1 предотвратит его короткое замыкание.

 

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

 

Никель-кадмиевые батареи

 

Список деталей

 

  • Понижающий трансформатор 0–6 6 В, 500 мА
  • Кабель питания от сети с входом питания 230 В переменного тока
  • 1N4007 PN-выпрямительный диод
  • Резистор 10 Ом x 2
  • Зеленый светодиод

 

Принцип

 

Если предыдущая настройка схемы зарядки батареи покажется вам слишком сложной для сборки, вот более простая конструкция.Это простое металлическое зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов, которое требует меньше деталей, чем предыдущая базовая конструкция. На самом деле, все, что вам нужно, это в общей сложности шесть компонентов.

Вы можете использовать его для подзарядки аккумулятора мобильного телефона и перезаряжаемого фонарика. В этом проекте мы советуем вам использовать две батареи размера AA. Вы также можете использовать приведенную выше схему заряда батареи для зарядки сухих батарей.

Приведенная выше схема представляет собой медленное зарядное устройство. Таким образом, это обеспечит срок службы вашей батареи. Кроме того, для полной зарядки аккумуляторов потребуется 12 часов.В схеме используется переменный ток 220 В, который проходит через понижающий трансформатор 0-6 В. Затем цепь проводит ток к диодам 4007 и пропускает его через резистор 10 Ом, прежде чем достичь вторичной цепи.

Схема также имеет вторичную цепь, которая соединяет резистор 10 Ом параллельно с зеленым светодиодом. Мы используем светодиод для индикации состояния цепи (включен или выключен). Как только он проходит через вторичную обмотку, ток достигает батареи.

 

Батарея 12 В Цепь абсорбции и подзарядки

 

Электрическая схема и амперметр

Список деталей

 

  • Регулируемый регулятор напряжения LM317 (IC1)
  • Операционный усилитель LM358 (IC2)
  • BC547 NPN-транзистор (T1)
  • Светодиод 5 мм x 3 (L1, L2 и L3)
  • Зенор-диод 8 В (ZD1)
  • 1/4 Вт +-5% Углеродный резистор 270 Ом (R1)
  • N4007 Выпрямительный диод x 5 (D1, D2, D3, D4 и D5)
  • ¼-Ватт +-5% углерода 2.2 кОм (R2)
  • Потенциометр 2 кОм (VR1)
  • ¼-Ватт +-5% Углерода 10 кОм (R3 и R6)
  • Потенциометр 5 кОм (VR2)
  • ¼-Ватт +-5% Углерод 22 кОм (R4 и R5)
  • 5 Вт +-5% углерода 0,2 Ом (R7)
  • ¼-Ватт +-5% Углерода 4,7 кОм (R8 и R9)
  • Потенциометр 20 кОм (VR3)
  • Алюминиевый электролитический конденсатор 220 мкФ, 40 В (C1)
  • Алюминиевый электролитический конденсатор 10 мкФ, 25 В (C2 и C3)
  • Керамический дисковый конденсатор 1 мкФ (C4)
  • Вход питания 230 В переменного тока
  • Вторичный трансформатор 15–0–15 В (X1)
  • 2-контактный разъем (CON1)
  • Аккумулятор 12 В, 7 Ач (CON2)
  • 2-контактный разъем-перемычка (J1)
  • Переключатель включения/выключения (S1)
  • Радиатор для LM317 (S2)
Принцип

 

Если вы ищете гораздо более сложную схему индивидуальной настройки, то стоит воспользоваться этой.Схема позволяет заряжать герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы 12В 7Ач. Он будет заряжать аккумулятор до тех пор, пока не достигнет напряжения поглощения. Как только он пройдет стадию поглощения, он перейдет в плавающую стадию, чтобы поддерживать заряд на своем плавающем напряжении. Максимальное плавающее напряжение составляет 14,3 В, а максимальное плавающее напряжение составляет 13,8 В.

Основные компоненты схемы включают трансформатор 15–0–15 В (X1), компаратор операционного усилителя (IC2), регулируемый стабилизатор напряжения LM358 (IC2), а также несколько других деталей.230 В переменного тока подается на трансформатор, который снижает основное напряжение. Впоследствии его выпрямляют первые два диода IN4007 (D1 и D2). Далее он дойдет до LM317, который его сгладит.

Мы советуем установить радиатор на регулятор напряжения LM317, чтобы выполнить тяжелую работу в цепи. Кроме того, вы должны разместить четвертый конденсатор (C4) рядом с компаратором операционного усилителя (IC2), если это возможно. Для калибровки вам потребуется использовать 2-контактную перемычку (j1).

Первоначально, когда вы устанавливаете напряжение зарядки, вам нужно будет удалить перемычку и снова подключить ее после завершения цикла калибровки.

 

Цепь зарядного устройства для быстродействующих свинцово-кислотных аккумуляторов

 

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор

 

Список деталей

 

  • Резистор 1 Ом x 2 (R1 и R2)
  • Резистор 820 Ом (R3)
  • Резистор 560 Ом (R4)
  • Резистор 470 Ом (R5)
  • Потенциометр предварительной настройки 500 Ом (P1)
  • Конденсатор 1000 мкФ, 25 В (C1)
  • 330 н Конденсатор (C2)
  • Конденсатор 1 мкФ 16 В (C3)
  • 500 мА измеритель с подвижной катушкой (M1)
  • Вторичный сетевой трансформатор 12 В, 600 мА (Tr1)
  • Выключатель DPST (S1)
  • Радиатор замедленного действия 100 Ма
  • 1N4001 Диоды x 6 (D1,D2,D3,D4,D7 и D8)
  • IN41148 Диоды x 2 (D5,D9)
  • Зеленый светодиод (D6)
  • Регулятор L200 (IC1)

 

Принцип

 

Вы можете использовать эту настройку схемы зарядки кислотных аккумуляторов для быстрой зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 6 В и 12 В.Кроме того, эта конструкция имеет компонент автоматического отключения. Таким образом, он может работать как схема автоматического зарядного устройства, или вы можете настроить его так. Кроме того, он имеет встроенную защиту от короткого замыкания, неправильной полярности и температурных перегрузок.

Нынешний дизайн соответствует требованиям времени, поскольку обеспечивает быструю зарядку. Однако это может привести к снижению емкости и срока службы батареи.

В этой схеме используется регулятор напряжения L200 для поддержания зарядного тока.В свою очередь, первые два резистора предназначены для сокращения тока. Однако второй резистор необходим только в том случае, если вы используете зарядный ток выше 0,5 А.

Мы предлагаем вам использовать радиатор с регулятором L200. Запитать схему можно как от сети, так и от автомобильного аккумулятора 12 В. Тем не менее, если вы планируете использовать автомобильный аккумулятор на 12 В, вам следует подать вторичное напряжение 18 В. Дополнительно необходимо поднять сопротивление первого резистора (R1) до 1кОм.Кроме того, вы должны заменить первый предустановленный потенциометр на предустановленный 1 кОм.

 

Цепь сильноточного литий-ионного зарядного устройства

 

Красные литий-ионные батареи на белом фоне

 

Список деталей

 

  • Резистор 7 кОм x2 (R1 и R5)
  • Резистор 240 Ом (R2)
  • Резистор 10 кОм (R3 и R4)
  • Потенциометр предварительной настройки 10 кОм x 2 (P1 и P2)
  • 6A4 — 400 В, 6 А, переключающий диод x 2 (D1 и D5)
  • 1N4148 Диод (D2)
  • 7 В ½ Вт ЗЕНЕР ДИОД x 2 (D3 и D4)
  • 741 Операционный усилитель для входа 12 В (IC1)
  • Регулируемый регулятор LM338 (IC2)

 

Принцип

 

Эта настройка заряда батареи требует меньше усилий, чем две предыдущие.Фактически, вы можете повторно использовать некоторые компоненты из предыдущей настройки для выполнения этой. Этот дизайн включает два важных этапа; ступень отсечки перезарядки (IC1) и ступень регулятора напряжения (IC2).

Если вы собираетесь использовать вход 12 В, вам необходимо использовать операционные усилители 741 для входа 12 В. Однако, если вы планируете увеличить входное напряжение с помощью входа 24 В, вам понадобится один операционный усилитель LM321 (IC1).

Первый предустановленный потенциометр (P1) функционирует как диск управления для изменения зарядного напряжения в цепи.Второй потенциометр помогает предотвратить перезарядку. При настройке в первый раз не подключайте выходную батарею.

Далее вам нужно установить второй горшок (P2) на уровень земли. После этого вам нужно будет отрегулировать первый горшок, чтобы получить наилучший уровень напряжения для зарядки аккумулятора. Вы также можете использовать зеленый и красный светодиоды для отображения состояния.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.