Evasamara.ru

Авто журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема и ремонт зарядного устройства

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

Зарядное устройство (ЗУ) для аккумулятора необходимо каждому автолюбителю, но стоит оно немало, а регулярные профилактические поездки в автосервис не выход. Обслуживание батареи в СТО требует времени и денег. Кроме того, на разряженном аккумуляторе до сервиса ещё нужно доехать. Собрать своими руками работоспособное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками сможет каждый, кто умеет пользоваться паяльником.

Немного теории об аккумуляторах

Любой аккумулятор (АКБ) — накопитель электрической энергии. При подаче на него напряжения энергия накапливается, благодаря химическим изменениям внутри батареи. При подключении потребителя происходит противоположный процесс: обратное химическое изменение создаёт напряжение на клеммах устройства, через нагрузку течёт ток. Таким образом, чтобы получить от батареи напряжение, его сначала нужно «положить», т. е. зарядить аккумулятор.

Практически любой автомобиль имеет собственный генератор, который при запущенном двигателе обеспечивает электроснабжение бортового оборудования и заряжает аккумулятор, пополняя энергию, потраченную на пуск мотора. Но в некоторых случаях (частый или тяжёлый запуск двигателя, короткие поездки и пр.) энергия аккумулятора не успевает восстанавливаться, батарея постепенно разряжается. Выход из создавшегося положения один — зарядка внешним зарядным устройством.

Как узнать состояние батареи

Чтобы принимать решение о необходимости зарядки, нужно определить, в каком состоянии находится АКБ. Самый простой вариант — «крутит/не крутит» — в то же время является и неудачным. Если батарея «не крутит», к примеру, утром в гараже, то вы вообще никуда не поедете. Состояние «не крутит» является критическим, а последствия для аккумулятора могут быть печальными.

Оптимальный и надёжный метод проверки состояния аккумуляторной батареи — измерение напряжения на ней обычным тестером. При температуре воздуха около 20 градусов зависимость степени зарядки от напряжения на клеммах отключённой от нагрузки (!) батареи следующая:

  • 12.6…12.7 В — полностью заряжена;
  • 12.3…12.4 В — 75%;
  • 12.0…12.1 В — 50%;
  • 11.8…11.9 В — 25%;
  • 11.6…11.7 В — разряжена;
  • ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Нужно отметить, что напряжение 10.6 вольт — критическое. Если оно опустится ниже, то «автомобильная батарейка» (особенно необслуживаемая) выйдет из строя.

Правильная зарядка

Существует два метода зарядки автомобильной батареи — постоянным напряжением и постоянным током. У каждого свои особенности и недостатки:

  • Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
  • Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Читать еще:  Конденсаторные зарядные устройства

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

  1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
  2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
  3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
  4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
  5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

Что необходимо знать при зарядке АКБ

Заряжая автомобильный аккумулятор, важно соблюдать ряд правил. Это поможет вам продлить срок службы аккумулятора и сохранить своё здоровье:

  1. Все свинцовые аккумуляторы заряжают током не выше одной десятой от ёмкости батареи. Если у вас в авто стоит АКБ ёмкостью 60 А/ч, то расчёт зарядного тока выглядит так: 60/10=6 А.
  2. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы. Особенно это касается обслуживаемых аккумуляторов. Достаточно одной искры, чтобы скопившийся в гараже или другом помещении водород взорвался. Поэтому заряжать аккумуляторы нужно в хорошо проветриваемом помещении или на балконе.
  3. Зарядка батареи сопровождается выделением тепла, поэтому постоянно контролируйте температуру корпуса АКБ на ощупь. Если батарея заметно нагрелась, то немедленно уменьшите зарядный ток или вообще прекратите зарядку.
  4. Если батарея обслуживаемая, постоянно контролируйте уровень электролита в банках и его плотность. В процессе заряда электролит «выкипает», а плотность повышается. Если пластины в банке оголились или плотность поднялась выше 1.29, а зарядка ещё не закончена, добавьте в электролит дистиллированной воды.
  5. Не допускайте перезарядки батареи. Максимальное напряжение на ней при подключённом ЗУ — 14.7 В.
  6. Не допускайте глубокой разрядки батареи, подзаряжайте её периодически. Если напряжение на батарее при отключённой нагрузке опустится ниже 10.7, АКБ придётся выбросить.
Читать еще:  Ремонт пуско зарядного устройства своими руками

Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.

Схема и ремонт зарядного устройства

Универсальное зарядное устройство представляет собой небольшую коробочку, размещаемую на розетке 220В и имеющую регулируемые по размеру гибкие пластинчатые контакты с пружиной. Под них можно вставить мобильный аккумулятор с любым током (в пределах разумного) и любым расстоянием между контактными пятачками.

Снизу корпуса зарядки размещены четыре светодиода, которые показывают наличие сети 220В, подключение аккумулятора, процесс его заряда — мигает красный светодиод, и ещё какая-то функция.

Всеми режимами управляет маленький чип — процессор заряда. Замене он естественно не подлежит. В крайнем случае его можно просто исключить — пустив зарядный ток через небольшой резистор напрямую к АКБ.

Проблема заключалась в том, что при наличии сети — соответствующий светодиод горит, процесс заряда отсутствовал, в чём можно было убедиться подключив миллиамперметр в разрыв аккумулятора. Раскрываем корпус и проводим осмотр. Как видите сам импульсный блок питания является полной копией стандартного зарядного устройства с транзистором 13001.

Далее полученные 9В через транзистор C8550 поступают на аккумулятор. величина зарядного тока, а так же длительность цикла, определяется и контролируется чипом.

Конечно если проблема в микросхеме, то останется только подать эти 9В напрямую через небольшой токоограничительный резистор, но к счастью проверка полупроводников выявила виновника торжества — это оказался управляемый транзистор S8550.

Непонятно что его спалило — может длительное замыкание выхода, но после замены на новый аналогичный транзистор, всё заработало нормально. Проверка в течении нескольких часов показала исправное функционирование всех режимов и отключение аккумулятора в конце цикла.

Зарядный ток имеет величину около 80-100мА и по истечнии определённого времени (при достижении напряжения на аккумуляторе нужного напряжения), заряд прекращается и загорается соответствующий светодиод. Думаю такое полезное устройство должен иметь каждый радиомастер, так как отпадает необходимость в поиске родных ЗУ даже для самых экзотических литий-ионных аккумуляторов китайских мобильников.

Ремонт зарядного устройства для телефона своими руками

Причины неисправностей зарядного устройства мобильника

Наиболее частой причиной выхода из строя ЗУ является небрежное отношение к нему при эксплуатации.

Ремонт зарядного устройства для телефона

Возможные причины поломок блока зарядки мобильника

1.Обрыв провода у штекера и у основания блока зарядки. Надломить провода можно при включенной зарядке во время разговоров.

Вытаскивать штекер из гнезда телефона нужно не за провод, а за корпус штекера.

2.Выход из строя элементов электронной платы зарядного устройства. Очень часто зарядку оставляют включенной в сеть, и не вынимают из розетки. При этом вся электронная плата зарядного устройства постоянно находится под напряжением, что снижает срок службы радиоэлементов платы.

Неправильный порядок включения и отключения зарядного устройства также приводит к преждевременному износу элементов блока.

Если отключать телефон от зарядного устройства под напряжением, происходят резкие броски напряжения, которые превосходят предельно допустимые рабочие напряжения элементов. Это обусловлено переходными процессами, возникающими в ЗУ при снятии нагрузки (отключении телефона) под напряжением. При правильной эксплуатации ЗУ телефон подключают и отключают на выключенной зарядке.

Методика ремонта зарядного устройства для телефона своими руками

Не нужно быть большим специалистом, чтобы найти и устранить обрыв провода от блока зарядки до штекера. Повреждение провода можно определить при подключенном телефоне. Подключив телефон к зарядке, перегибают провод у штекера u основания блока, одновременно наблюдая за непрерывностью процесса заряда аккумуляторов.

В этих местах наиболее часто происходит обрыв провода. Если найден обрыв у самого основания штекера, тогда обрезают провод на расстоянии 5-7 мм от штекера. Это необходимо для того чтобы было возможно припаять целую часть провода. Припаянные провода изолируют отдельно тонкой термоусадочной трубкой.

Когда изолированы места пайки проводов, на штекер одевают более толстую термоусадочную трубку, для жесткости места пайки. Иногда обрыв провода происходит у самого основания штекера, тогда полностью освобождают штекер от пластикового уплотнителя, и припаивают провода непосредственно к штекеру.

Не перепутайте полярность проводов штекера. Место обрыва также находят мультиметром в режиме звуковой прозвонки или визуально. Найденное место обрыва провода обрезают с небольшим запасом по обе стороны. Очищают провод от верхней изоляции. Затем его обрезают, зачищают от изоляции, скручивают и паяют, предварительно одев на каждый провод тонкую термоусадочную трубку, а на общий провод более толстую трубку.

После пайки одевают тонкие трубки на провода и осаживают их, подогревая паяльником. В конце одевают более толстую трубку на место осаженных тонких трубок так, чтобы толстая трубка перекрывала их по длине. При пайке проводов соблюдайте полярность по их цвету. Новый провод со штекером для вашей марки телефона можно приобрести в специализированных магазинах. Тогда ремонт телефона сводится к простой замене неисправного провода.

Вид неисправных конденсаторов

Еще одна часто встречающаяся неисправность зарядного устройства для телефона — это нарушение контакта штырей сетевой вилки. Пружинящие контакты сетевой вилки часто отходят от контактных площадок на печатной плате. Для устранения подобной неисправности достаточно подогнуть эти контакты находящиеся внутри блока.

Читать еще:  Старт 2 зарядное устройство схема

Вскрывают крышку блока. Хорошо, если имеются винты крепления крышки зарядного устройства, а если они спаяны. В этом случае нужно полотном ножовки по металлу с мелкими зубьями пропилить прорезь по всему периметру крышки. Устранив неисправность, крышку закрывают и закрепляют скотчем шириной 1 см.

Более сложные, но вполне доступные для электрика являются поломки устройства связанные с ремонтом элементов платы зарядного устройство для телефона. Прежде всего, вскрывают ЗУ и достают плату. Начинают ремонт с визуального осмотра элементов печатной платы и состояния ее дорожек.

Схема импульсного зарядного устройства для телефона

При осмотре элементов обращают внимание на вспучивание верхней части конденсаторов, потемнение и нарушение целостности резисторов. Потемнение резисторов и дорожек под ним говорит о превышении рабочей температуры. В этом случае проверяется сам резистор на сопротивление и прозваниваются диоды и транзисторы.

Цоколевка транзисторов и схему ЗУ для вашей марки телефона можно найти в сети интернета. Если визуально обнаружить неисправность не удалось, включают устройство и замеряют входное сетевое напряжение. Если напряжение сети присутствует и слышен слабый звук работы импульсного трансформатора, тогда замеряют выходное напряжение блока.

Оно должно быть в пределах 7,5 В без нагрузки. Если выходного напряжения нет, а трансформатор гудит тогда нужно смотреть сопротивление выходной обмотки трансформатора и последующие за ней элементы. Так как зарядное устройство мобильников собраны по импульсной схеме, при их ремонте можно ориентироваться на статью “Ремонт импульсного блока питания своими руками”.

Простые схемы для зарядки самых разных аккумуляторов

Первые 2 схемы работают в линейном режиме, а линейный режим в первую очередь означает сильный нагрев. Но зарядное устройство вещь стационарная, а не портативная, чтобы КПД было решающим фактором, так что единственный минус представленных схем – это то, что они нуждаются в больших радиатор охлаждения, а в остальном все хорошо. Такие схемы всегда применялись и будут применяться, так как имеют неоспоримые плюсы: простота, низкая себестоимость, не «гадят» в сеть (как в случае импульсных схем) и высокая повторяемость.

Рассмотрим первую схему:


Дело в том, что даже без резистора максимальный ток на выходе микросхемы будет ограничен до указанного значения, резистор тут в большей степени для страховки, а его сопротивление снижено для минимизации потерь. Чем больше сопротивление, тем больше на нем будет падать напряжение, а это приведет к сильному нагреву резистора.

Микросхему обязательно устанавливают на массивный радиатор, на вход подается не стабилизированное напряжение до 30-35В, это чуть меньше максимально допустимого входного напряжения для микросхемы lm317. Нужно помнить, что микросхема lm317 может рассеять максимум 15-20Вт мощности, обязательно учитывайте это. Также нужно учитывать то, что максимальное выходное напряжение схемы будет на 2-3 вольта меньше входного.

Зарядка происходит стабильным напряжением, а ток не может быть больше выставленного порога. Данная схема может быть использована даже для зарядки литий-ионных аккумуляторов. При коротких замыканиях на выходе ничего страшного не произойдет, просто пойдет ограничение тока и, если охлаждение микросхемы хорошее, а разница входного и выходного напряжения небольшое, схема в таком режиме может проработать бесконечно долгое время.



Ее, а также печатные платы для 2-ух последующих схем можете скачать вместе с общим архивом проекта.

Вторая схема из себя представляет мощный стабилизированный источник питания с максимальным выходным током до 10А, была построена на базе первого варианта.

Максимальный выходной ток схемы зависит от сопротивления датчиков тока и тока коллектора использованного транзистора. В данном случае ток ограничен на уровне 7А.

Выходное напряжение схемы регулируется в диапазоне от 3 до 30В, что у позволит заряжать практически любые аккумуляторы. Регулируют выходное напряжение с помощью того же подстроечного резистора.

Этот вариант отлично подходит для зарядки автомобильных аккумуляторов, максимальный ток заряда с указанными на схеме компонентами составляет 10А.

Теперь давайте рассмотрим принцип работы схемы. При малых значениях тока силовой транзистор закрыт. При увеличении выходного тока падение напряжения на указанном резисторе становится достаточным и транзистор начинает открываться, и весь ток будет протекать по открытому переходу транзистора.

Естественно из-за линейного режима работы схема будет нагреваться, особенно жестко будут греться силовой транзистор и датчики тока. Транзистор с микросхемой lm317 прикручивают на общий массивный алюминиевый радиатор. Изолировать подложки теплоотвода не нужно, так как они общие.

Очень желательно и даже обязательно использование дополнительного вентилятора, если схема будет эксплуатироваться на больших токах.
Для зарядки аккумуляторов, вращением подстроечного резистора нужно выставить напряжение окончания заряда и все. Максимальный ток заряда ограничен 10-амперами, по мере заряда батарей ток будет падать. Схема коротких замыканий не боится, при КЗ ток будет ограничен. Как и в случае первой схемы, если имеется хорошее охлаждение, то устройство сможет долговременно терпеть такой режим работы.
Ну а теперь несколько тестов:












Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector