Поделки своими руками для автолюбителей
Мощное, автоматическое, зарядное устройство для авто
Сегодня расскажу, как из подручного хлама собрать мощное, зарядное устройство для автомобиля. Основные требования к нему были следующие, сверхвысокая надежность, чтобы без проблем работало при минусовых температурах,
не боялась коротких замыканий, переполюсовки питания и самое важное — оно должно быть автоматическим, и отключаться при полной зарядке аккумулятора. Я думаю и так понятно, что там должна быть еще и крутилка, которая регулирует ток заряда.
Из дополнительных критерий, при необходимости должно помогать аккумулятору во время пуска двигателя, то есть почти что пуско-зарядное, одним словом нужна зарядка со всеми удобствами, чтобы никогда не ломалась, короче зарядка для мужика в гараж.
Я сразу определился, что зарядку буду делать на основе старого, доброго железного трансформатора, который гораздо надежнее всех этих ваших импульсных штуковин.
Дабы не нарушать традиции, схемы управления будет не менее надежной, на тиристорах.
В этой статье мы соберем схему, изучим её работу и проверим в деле, а вот в следующей подумаем о корпусе, монтаже в целом, определимся с выбором трансформатора, одним словом получим законченный прибор.
Когда-то, такие зарядные устройства выпускались серийно, сейчас их позабыли и причина не в том, что они плохие, просто это не совсем выгодно с экономической точки зрения, весь мир давно перешел на импульсную технику.
Для сравнения вот железный сетевой трансформатор где-то на 200 ватт,
а вот импульсной с такой же мощностью,
размеры и вес отличаются в десятки раз, меди в импульсном трансформаторе тоже на порядки меньше.
За основу была взята схема промышленного зарядного устройства Ресурс-1, в советские времена данная зарядка была можно сказать народной,
схему я перерисовал и перевёл на импортную элементную базу, рассматривать будем именно её,
она обладает всеми необходимыми опциями, отключает аккумулятор при полном заряде, не боится переполюсовки и коротких замыканий, обеспечивает плавную регулировку зарядного тока.
В исходной схеме я указал компоненты, которые необходимы для получения токов под 10 ампер, но в итоге силовые диоды и тиристоры поставлю 80-и амперные.
Ну а теперь по традиции, давайте рассмотрим принцип работы этой схемы.
На тиристорах и диодах собран регулируемый выпрямитель, а точнее за регулировку отвечают только тиристоры, нашими тиристорами управляет вот этот кусок схемы
представляющий собой релаксационный генератор. Он вырабатывает импульсы с определенной частотой, эту частоту можно регулировать переменным резистором.
Сигнал с генератора через разделительные конденсаторы попадает на выводы управления тиристоров, те открываясь в определенной точке синусоиды, обрезают её, следовательно изменяется и мощность на выходе выпрямителя.
Фактически наша схема представляет собой фазо-импульсный регулятор мощности. За счёт импульсного режима работой КПД схемы очень высокая, но все же силовые компоненты нуждаются в радиаторе, если собираетесь гонять устройство на больших токах.
Следующий кусок схемы — системы автоматики.
Важно заметить, что если выключатель замкнут, автоматика отключается и вы получаете просто регулятор мощности.
В ручном режиме, когда автоматика отключена, зарядка способна работать без подключенного аккумулятора, в этом режиме мы лишаемся защит, поэтому данный режим советую активировать только в том случае, если есть необходимость проверить на работоспособность например лампочку или же само зарядное устройство.
Регулировка тока в данном режиме также работает, но не так хорошо как с подключенным аккумулятором.
В этом режиме свечение светодиодного индикатора в зависимости от тока будет меняться, в автоматическом же режиме данные светодиод сработает резко, по завершению процесса заряда.
При размыкании выключателя устройство работает в режиме автомат, сработает схема только при подключенном аккумуляторе и будет обладать всеми защитами, и авто выключением. В этом режиме схема управления будет питаться от самого аккумулятора.
По входу установлен защитный диод,
если вы перепутаете полярность диод попросту не откроется и схема управления не запустится — это защита от обратной полярности.
А защиты от коротких замыканий работает ещё проще, без аккумулятора на выходе попросту нет никакого напряжения и как бы вы ни каратели провода даже искры не увидите, важно также заметить, что схема заведётся если аккум очень дохлый, так как работа системы управления начинается при напряжении от 4-5 вольт.
Рассмотрим работу схемы в режиме автомата.
В этом режиме выключатель должен быть разомкнут,
при подключении аккумуляторной батареи питание поступит на схему автоматики, сразу сработают указанные два транзистора (VT4, VT2), питание через VT4 транзистор, будет подана на схему релаксационного генератора и тот начнёт вырабатывать импульсы управления для тиристоров.
Масса питания для данного генератора будет формировано выпрямительными диоды, начнётся процесс заряда аккумулятора, по мере заряда напряжение на нём будет расти, как только напряжение на АКБ дойдёт до порога, который зависит от типа аккумулятора и выставляется указанным подстроечным резистором R2, пробьёт стабилитрон и откроется VT1- транзистор.
Он сразу же закроет последующей транзистор положительным сигналом, также параллельно засветится светодиодный индикатор, который играет двойную роль, является индикатором окончания заряда, а еще питание по нему поступит на базу ключа VT3 и тот сработает.
Срабатывая через его открытый переход база транзистора VT4 будет зашунтирована на плюс питания и тот надежно закроется, следовательно подача питания на релаксационный генератор прекращается и тиристоры закроются.
Схема прекратит работу, вот и весь принцип. Необходимо также указать, что в некоторых источниках встречается не правильная схема, в которой стабилитрон подключен неправильно,
в случае такого подключения схема работает некорректно, так как стабилитрон будет работать чисто как диод
в общем схема, которая шла с родной зарядкой — правильная, стабилитрон подключается именно катодом к базе транзистора.
О компонентах, в схеме я использовал гораздо более надежные транзисторы средней мощности BD139-140, да, в этом особого смысла не было, но всё же, это лучше чем родные.
Необходимо также указать, что перед пайкой подстроечного резистора на плату,
его нужно выкрутить на середину.
После полной сборки, работу системы автоматики можно проверить без подключения силового узла,
для этого подключаем на место аккумулятора лабораторный блок питания, на котором необходимо выставить около 14.4 вольта, то есть напряжение окончания заряда, но всё зависит от типа вашего аккумулятора.
далее, медленно вращаем подстрочный, многооборотный резистор до того момента,
когда вспыхнет светодиод, этим наладка завершена.
По поводу печатной платы, старался сделать её компактной.
Так как зарядка делалась для себя, я даже не поленился и нанёс шелкографию, также в конце покрыл плату лаком.
Теперь остается подключить силовые тиристоры с диодами ну и конечно же трансформатор. Как сказал ранее в моём варианте будут использованы миниатюрные, но очень мощные тиристоры с током 80 ампер, диоды также 80-амперные.
Учитывая тип выпрямителя и то что на самом деле силовые компоненты терпят токи побольше максимальных значений, а также то, что пуск двигателя длится небольшое время, с хорошим трансформатором такая штука может запустить двигатель авто, но только в том случае, если параллельно установлен аккумулятор и тот не очень дохлый.
А так, ничто не мешает влепить к примеру вот такие тиристоры с диодами
и примерно 3 — киловаттный трансформатор и получив пускач, который любой движок легкового автомобиля запустит даже без аккумулятора, но без аккума запускать двигатель я крайне не советую, так как выходное напряжение пульсирующие и значение этих пульсаций может быть опасным для электроники автомобиля, а аккумулятор всё это сгладит.
Основной, силовой трансформатор должен обеспечить на вторичной обмотке напряжение около 18 вольт, с током выше 7 — 8 ампер.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
Не забываем, что мы работаем с сетевым устройством и соблюдаем правила безопасности, а первый запуск устройства делаем со страховочной сетевой лампой ватт на 40-60, которую необходимо включить на место предохранителя.
Переключаем устройство в автоматический режим и посмотрим до какого напряжения будет заряжен аккумулятор.
Мультиметр будет показывать напряжение на аккумуляторе,
токовые клещи показывают ток заряда,
как видим при достижении на нашем аккумуляторе напряжения около 14 с половиной вольт сработала автоматика
и заряд прекратился, одним словом всё работает отлично.
Ток заряда тоже регулируется, минимальный ток не нулевой, но в случае автомобильной зарядки этого и не нужно. Защита также работает исправно. Вот такая получилась зарядка, на все случаи жизни). Теперь осталось это всё впихнуть в какой-либо корпус, но об этом поговорим в другой раз.
Зарядное устройство — просто и дешево!
Решил написать свой способ как собрать зарядное устройство для аккумулятора.
Сразу скажу, что зарядное работает исключительно в ручном режиме и ни сколько не портит аккумулятор, если следить за напряжением и током.
Для сборки нам понадобится:
— трансформатор 220/16 160Вт, то бишь на вторичной обмотке должно быть не менее 16 вольт без нагрузки и 10А максимальный ток. Ток можно меньше (т.к. аккумулятор заряжается 0,1 от номинального тока, то на аккумулятор 60А/ч потребуется ток 6А)
— диммер для электрического освещения квартиры или настольной лампы. Лишь бы мощность подошла. Лично я выбрал такой:
— диодный мост. Можно использовать диодный мост с генератора любого авто, а можно купить 4 диода, рассчитанные на нужный ток, на радиорынке и собрать их по схеме:
— вольтамперметр. Самый простой способ по-моему. Можно заказать прибор на АлиЭкспресс тут. Выглядит он так:
Всё в одном корпусе — вольтметр и амперметр. Напряжение питания прибора — 4,5 — 30В, измеряет ток до 10А.
Либо можно поставить два стрелочных или цифровых прибора, вольтметр и амперметр соответственно.
— корпус, конденсатор хотя бы на 2200мкФ * 25В, выключатель, предохранитель по 220В, предохранитель по 16В.
Зарядное устройство — это по сути мощный блок питания, имеющий вход 220В, а выход регулируется от
0 до нужного нам тока и напряжения.
Как же мы будем регулировать этот самый ток, ведь он достаточно велик. Некоторые БП строятся на тиристорных или симисторных регуляторах (а так же на полевиках) регулируя вторичный ток. Следовательно эти зарядные устройства дорогие, т.к. мощные тиристоры и так дорогие, дак к ним еще необходимо собрать схему управления.
Так же часто применяют зарядные на базе импульсных преобразователей напряжения. Тоже не дешёвый и не самый простой вариант.
Я же предлагаю регулировать первичный ток на трансформаторе посредством готового регулятора напряжения (диммер). А ток на вторичной обмотке напрямую зависит от тока на первичной обмотке. Только зная закон Ома ток в первичной обмотке будет значительно отличаться от вторичного (будет гораздо меньше)
А для не большого тока нужны и детали меньше, а следовательно дешевле (по этому диммеры, хоть и построены на симисторе, стоят очень дёшего).
Принципиальная схема прибора:
Если в диммере есть выключатель, то на схеме выключатель SA не нужен. Так же необходимо на проводе или в корпусе установить предохранитель по 16В для защиты от короткого замыкания выхода.
Так же необходимо поверить и откалибровать прибор по образцовому (цешка (мультиметр) в помощь). Калибруется он с помощью двух регуляторов на задней части платы (VR — напряжение и IR — ток)
Зарядное для акб — для себя — схемы (часть 2)
Решил выложить общие схемы которые мне понравились и по которым любой может изготовить простейшее зарядное с регулировкой тока из «савдеповских» или новых радиодеталей.
Начнем со схемы по которой в данный момент собрано моя зарядка, рисовал сам сори за корявость. Единственный минус что отсутствует схема регулировки, поэтому далее будут фото схемы где можно подобрать схему регулировки под мой аппарат, а так как я не определился с выбором, то каждый может дать совет какая лучше будет, как по простоте, так и по надежности.
Схема №1 проста но найти мощный резистор реостат чтоб выдержал АКБ сейчас проблематично, все советское становится дефицитом, а китай надежностью не блещет.
Схема №2 старая советская схема самая простая, изготавливали радиолюбители используя детали телевизоров и радиол
Схема №3 более сложная советская версия, так как сами транзисторы применяемые в ней не маленького размера, и приходится их монтировать с наружной стороны на отдельный радиатор.
Схема №4 неплохая схема но найти советский транзистор становится теперь проблемой, поэтому под неё нужны аналоги
Схема №5 такая интересная и более сложна, но нужно место на задней панели чтоб размести три транзистора не малого размера либо использовать их аналоги
Схема №6 похожа на схему №4 с деталями возможна та же проблема если нет на рынке искать аналоги
Схема №7 одна из распространенных на драйве, я взял фото по идее из первоисточника, изготовление платы под нее не является большой проблемой
На всех схемах я выделил регулировочную часть, которая возможно подойдет мне по параметрам.
Некоторые фотографии взяты из интернета на авторство не претендую.
Всем мира и добра, помогите с выбором и если есть какие советы или мысли по данной теме, пишите.
Комментарии 15
Зло всех советских опубликованных схем:ошибки. Умышленные или по разгильдяйству. И вы туда же Д226 по справочнику: максимальный прямой ток: 300 мА. Вы же их двухамперными обозвали. Такое же говно и КУ2хх. Забудьте о них! bt136 лучше и надёжнее во всех смыслах.
Первая схема вообще без регулировки тока. Глубоко разряженный АКБ она просто добьет огромными токами начальной зарядки!
47000 мкф сглаживающего фильтра… вы усилитель собираете?! АКБ вообще лучше заряжать импульсами. Единственный конденсатор в бортовой сети автомобиля, для сглаживания генераторного тока и есть сам аккумулятор!
Большинство схем ущербные, устарели как морально так и фактически. В их времена АКБ были по большей части сурьмянистые, а сейчас кальциевые. Даже «правильность» алгоритма работы изменилась.
Пробовал в своё время №4,6-работают отлично, №6-классика- работают и по сей день(собраны в 1988г на ку202и), макс ток зависит от тр-ра и тиристора, №4 можно даже симистор, но ток выше 5А-не нужен.
Но это прошлый век…Сейчас нужно www.drive2.ru/b/3124227/, делается из старого БП от компа, главное-стабилизация напряжения(14.8в)!
Тиристорные зарядники выдают до 16в(зависит от тока, хотя током выше 3-5А, думаю уже никто не заряжает), а АКБ-это не любит совсем…
Да, диодные мосты КВРС-лучше не использовать с тр-рами, греются как утюг, хоть и до 50А(высокое падение напряжения на диодах)-они для импульсных БП!
Вот попробую показать крупнее prnt.sc/11rb967
сьемка принскрином
Версия кооперативная скорее малым тиражом выпускалась, точной схемы по такому названию врядли, лучше отнести в ремонтную мастерскую, знающие такие устройства без схем ремонтировать могут.
Ищу схему зарядного устройства АЗУ-1
прилагаю фото помогите пожалуйста АЗУ-1 покупал на Украине примерно 1992-1994 г.г.
prnt.sc/11rb0zy вот ссылка на его вид
схема из журнала радио так то работает, но требуется явно более мощный тиристор, для всяких ку202 требуется радиатор, кои все давно переработаны на цвет мет вандалами.
Радиатор можно с диодного светильника взять, ну на крайняк сделать из алюминиевого листа или шины.
Вот, пользую много лет и друганам наделал.Элементарный «кулибин»на коленке соберёт за вечер, на коленке.Можно и навесным.Работает-сказка. vrtp.ru/index.php?showtopic=14840&hl=
Дополню.Поскольку у меня проблебно добираться до клемм аккумулятора.Пластика много надо снимать.Я напрямую двумя проводами вывел в салон, снизу, удобный разъём для прикуривателя.Прямо к к аккумуляторным клеммам.Через предохранитель 10 А.В случае долговременного хранения в гараже, просто подключаю эту зарядку.И аккум дольше прослужит и всегда «готов».
есть простейшая и очень надежная схема, где первичка подключается через конденсаторы, переключая их количество, изменяется ток, и ни каких редких деталек
в том то и дело, я никак не могу заставить её работать
просто у меня типо такой схемы без транзистора
Я так понял у вас зарядка с похожей схемой, если вам не сложно можете выложить у себя в бж фотки её, чтоб можно было рассмотреть подробней.
описание схемы 4 можно пожалуйста
А что именно, там на схеме все есть, единственное нужны аналоги кт117б
у меня собрано по схеме №4, только вместо кт117 стоят кт315 и кт361 по-моему. посмотри мой бж
Схемы простых мощных зарядных устройств для аккумуляторов.
Трансформаторные ЗУ для автомобильных аккумуляторов с высоким КПД: простейшие на гасящих конденсаторах, а также импульсные на тиристорах, симисторах и мощных полевых транзисторах.
Ещё одна простая и бюджетная схема зарядного устройства для аккумулятора с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч представлена на Рис.2.
Рис.2
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.
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 кв. см.
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.
В данной схеме высокий показатель КПД достигнут за счёт применения в качестве токозадающих элементов конденсаторов, которые, как известно, имеют реактивную проводимость и не выделяют на себе тепловой мощности.
Далее будут приведены импульсные (ключевые) зарядные устройства, построенные по другому принципу, но также отличающиеся низким собственным энергопотреблением.
Из числа удачных простых разработок можно привести схему тиристорного зарядного устройства из книги уважаемого Т. Ходасевича «Зарядные устройства», многократно повторённую многочисленной радиолюбительской братвой и изображённую на Рис.3. 
Рис.3
Вот что пишет автор:
Зарядное устройство позволяет заряжать авто аккумуляторные батареи током от 0 до 10 А, а также может служить регулируемым источником питания для мощного низковольтного паяльника, вулканизатора, переносной лампы.
Зарядный ток по форме близок к импульсному, который, как считается, содействует продлению срока службы батареи.
Устройство работоспособно при температуре окружающей среды от — 35 °С до + 35°С.
Зарядное устройство представляет собой тиристорный регулятор мощности с фазоимпульсным управлением, питаемый от обмотки II понижающего трансформатора Т1 через диодный мост VDI. VD4.
Узел управления тиристором выполнен на аналоге однопереходного транзистора VTI, VT2. Время, в течение которого конденсатор С2 заряжается до переключения однопереходного транзистора, можно регулировать переменным резистором R1. При крайнем правом по схеме положении его движка зарядный ток будет максимальным, и наоборот.
Диод VD5 защищает управляющую цепь тиристора VS1 от обратного напряжения, возникающего при включении тиристора.
Несмотря на популярность и работоспособность приведённый схемы, при функционировании устройства многие отмечают нехарактерное гудение трансформатора на частотах, отличных от 100 Гц. Связано это с отсутствием чётких и быстрых фронтов/спадов у сигналов, поступающих на управляющий вход тиристора при его включении/выключении, что в свою очередь создаёт условия для возникновения процессов генерации в нагрузке.
Рис.4
Вместо резистора R6 можно установить лампу накаливания на напряжение 12В мощностью 10Вт.
При изготовлении трансформатора задаются следующими параметрами: напряжением на вторичной обмотке 20В при токе 10А.
Несколько упростить описанное выше устройство можно применив в его высоковольтной части динистор (Рис.5). 
Рис.5
В современных зарядных устройствах в качестве переключающего (регулирующего) элемента практически повсеместно используются мощные полевые транзисторы. Одно из подобных устройств было подробно описано в журнале Радио №5 2011г на странице 44.
Описанный узел управления также можно использовать в осветительных и нагревательных приборах, для изменения частоты вращения коллекторных электродвигателей. При этом питающее напряжение устройств можно варьировать в широких пределах, определяемых максимально допустимыми параметрами для переключательного транзистора и, конечно же, выпрямителя. В частности, используемый в узле транзистор IRFZ46N имеет максимальную рассеиваемую мощность 107 Вт, максимальный ток через канал 53 А, максимальное напряжение сток—исток 55 В. Возможна его замена транзистором IRFZ44N.
Предлагаемое устройство позволяет регулировать мощность от нуля до максимального значения, а регулирующий транзистор не нуждается в эффективном отведении тепла при увеличении тока нагрузки до 5 А.
В результате длительной или неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, что приводит к их деградации и последующему выходу из строя. Известен способ восстановления таких батарей методом заряда их «ассиметричным» током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбирается 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.
На Рис.8 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.