Как работает импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Какие преимущества у импульсных зарядников перед трансформаторными. Какие схемы используются в импульсных зарядных устройствах. Как правильно выбрать и использовать импульсное зарядное устройство.
Принцип работы импульсного зарядного устройства
Импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора работает по принципу преобразования переменного напряжения сети в постоянное импульсное напряжение высокой частоты. Основные элементы схемы:
- Выпрямитель и фильтр входного напряжения
- Высокочастотный преобразователь на транзисторах или микросхеме
- Импульсный трансформатор
- Выходной выпрямитель
- Схема управления и стабилизации выходных параметров
Преобразование напряжения на высокой частоте (десятки-сотни кГц) позволяет значительно уменьшить габариты и вес трансформатора по сравнению с обычными трансформаторными зарядными устройствами.
Преимущества импульсных зарядных устройств
Импульсные зарядные устройства имеют ряд существенных преимуществ перед трансформаторными:
- Малые габариты и вес
- Высокий КПД (до 90%)
- Возможность точной регулировки выходных параметров
- Наличие защиты от короткого замыкания, перегрузки, перегрева
- Широкий диапазон входных напряжений
- Возможность зарядки глубоко разряженных аккумуляторов
Благодаря этим преимуществам импульсные зарядные устройства практически полностью вытеснили трансформаторные с рынка.
Основные схемы импульсных зарядных устройств
В импульсных зарядных устройствах используются следующие основные схемы:
1. Обратноходовой преобразователь
Простая и надежная схема для маломощных устройств. Преимущества:
- Простота конструкции
- Малое количество компонентов
- Низкая стоимость
2. Полумостовой преобразователь
Используется в зарядных устройствах средней и большой мощности. Преимущества:
- Высокая эффективность
- Возможность получения больших токов
- Хорошая стабилизация выходных параметров
3. Резонансный преобразователь
Применяется в современных высокоэффективных зарядных устройствах. Преимущества:
- Минимальные коммутационные потери
- Высокий КПД
- Малый уровень электромагнитных помех
Как выбрать импульсное зарядное устройство
При выборе импульсного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора следует учитывать следующие параметры:
- Максимальный ток зарядки (10-20% от емкости аккумулятора)
- Диапазон выходных напряжений (12В или 12/24В)
- Наличие режима десульфатации
- Автоматическое отключение при окончании зарядки
- Защита от неправильного подключения
- Дополнительные функции (тестирование, восстановление)
Для большинства легковых автомобилей подойдет зарядное устройство с током 5-10А и напряжением 12В.
Правила использования импульсного зарядного устройства
Чтобы обеспечить эффективную и безопасную зарядку автомобильного аккумулятора с помощью импульсного зарядного устройства, необходимо соблюдать следующие правила:
- Проверить уровень электролита в банках аккумулятора, при необходимости долить дистиллированную воду
- Очистить клеммы аккумулятора от окислов
- Правильно подключить зарядное устройство, соблюдая полярность
- Установить ток зарядки примерно 10% от емкости аккумулятора
- Контролировать процесс зарядки, не допуская перегрева аккумулятора
- Отключить зарядное устройство при достижении полного заряда
Соблюдение этих простых правил позволит эффективно зарядить аккумулятор и продлить срок его службы.
Самостоятельное изготовление импульсного зарядного устройства
Для радиолюбителей возможно самостоятельное изготовление импульсного зарядного устройства. Наиболее простые схемы строятся на основе:
- Микросхем ШИМ-контроллеров (например, UC3842, TL494)
- Специализированных микросхем (MC34063, LM2576)
- Драйверов MOSFET (IR2153, IR2110)
При самостоятельном изготовлении важно обеспечить надежную изоляцию высоковольтной части, качественный монтаж и тщательную настройку выходных параметров.
Перспективы развития импульсных зарядных устройств
Основные направления совершенствования импульсных зарядных устройств:
- Повышение КПД за счет применения новых полупроводниковых приборов
- Уменьшение габаритов благодаря повышению рабочей частоты
- Расширение функциональных возможностей (диагностика, восстановление)
- Интеграция с бортовыми системами автомобиля
- Применение цифрового управления для оптимизации процесса зарядки
Эти улучшения позволят создавать еще более компактные, эффективные и универсальные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов.
Компактное ЗУ для автомобильного аккумулятора
Привычное всем устройство для зарядки АКБ довольно массивное и неподъемное. Поэтому многие стали переходить на устройства импульсного типа.
Импульсное ЗУ выгодно отличается от своего собрата:
— малый вес;
— компактные размеры;
— на выходе – мощный ток;
— низкая цена.
На первый взгляд, маленькая коробочка, подцепленная к батарее, вызывает сомнения в ее работоспособности, обеспечении тока нужной мощности. В действительности она выдает ток до 7 А. К тому же, существует возможность регулирования зарядного тока. Установленный амперметр позволяет производить наблюдения за его силой.
Механизм начинает работу после нажатия кнопки Пуск. Во время замыкания в цепи включается блокинг-генератор, отключающий устройство. Для продолжения работы следует еще раз запустить механизм, выполнив нажатие кнопки Пуск. ЗУ работает при следующих параметрах: электрическом напряжении в 170 В, ток в сети меньше 2 А.
Что представляет собой импульсное ЗУ: его устройство и работа.
Ниже представлена схема устройства, где имеет место следующая маркировка:
— F – электропредохранитель;
— D – емкостно-диодный мост;
— C – конденсатор;
— T – транзисторный ключ;
— с I по VI – электрообмотка;
— R – резистор;
— S1 – пусковая кнопка;
— h2 – лампа контроля.
Устройство зарядное выполнено из двух частей:
1. Высоковольтной цепи, включающей в себя выпрямитель, а также блокинг-генератор.
2. Низковольтной цепи, в которой присутствует вторичный выпрямитель и ШИМ-регулятор.
Переход напряжения происходит через F1 к D1.Выпрямление и сглаживание напряжения осуществляется конденсатором C1 и C2. На блокинг-генератор постоянно подается напряжение в 290 В.
В таком генерирующем устройстве транзисторным ключам T2 и T1 отводится важная миссия попеременного открытия и включения II, IV обратной связи трансформатора. Во время этого происходит загрузка генератора на III преобразователе.
Частоты генерации расположены в пределах от 20 до 30 кГц. За счет R2, R3 обеспечивается работа в плавном режиме: идет ограничение тока. Что касается базы, то ток дополнительно лимитируют R4, R5. D2 и D3 осуществляют выбросы индуктивного характера, а это исключает пробой транзисторов напряжением обратного хода.
Устройство запускается за счет коротких импульсов. Они подаются на I через C3, а также S1.
Для второй половины ЗУ характерно наличие низкого напряжения. С помощью V и VI освобождается переменное напряжение электротрансформатора высокочастотного типа. После чего идет его выпрямление D4, а затем и сглаживание C4 с дальнейшим попаданием на ШИМ-регулятор. Реализация происходит на T3, T4.
Можно назвать это вибратором с возможностью осуществления регулировки симметрии. При этом значение скважности импульсов, которые поступают на затвор T5, напрямую зависит от положения движка R10.
Емкость C6 и C7 определяет частоту генерации ШИМ, находящуюся в границах 5–7 кГц. В конструкции ЗУ включен вентилятор, который будет охлаждать нагревающиеся элементы электросхемы. С помощью h2 будет производиться индицирование работоспособности механизма. Амперметр призван производить контроль зарядного тока.
Детали для сборки конструкции…
Понадобятся радиаторы, которые должны быть больше самих транзисторов, в 3 раза.
Если используется ток до 7 А, то на радиаторы небольших объемов размещают диодную сборку, а также полевой транзистор. Делается это в обязательном порядке, чтобы кулер смог образовать воздушную струю, тем самым избежав перегрева.
На фото представлен трансформатор, собранный своими руками. Величина его наружного диаметра – 3 см. Намотка выполнена на ферритовое кольцо.
Для обмотки использовался провод ПЭЛ-0.31 мм. Выполнено 140 витковых скруток. На I, II, IV ушло по 2 скрутки из цветного провода, например, подойдет кабель от компьютера. Для V, VI сделано по 18 витков.
Небольшие нюансы: одножильный провод не стали использовать для обмотки – с ним неудобно работать, накручивать его. Вместо этого создали провод ручным способом. Взяли провод ПЭЛ-0.18 мм, точнее, 20 жил и собрали в один пучок. После чего раскрутили, а затем стянули, используя шуруповерт. Начинали с обмотки III, после – обматывали, используя фторопластовую ленту.
На роль амперметра подошла головка со старого радио проигрывателя. Вместо шкалы децибелов установили отградуированную вручную шкалу.
В качестве базовой основы использовали пластмассовый корпус, на котором разместили все детали. Их зафиксировали на клей.
Так выглядит печатная плата.
Скачать; печатка
xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai
Схема импульсного зарядного устройства — RadioRadar
Электропитание
Главная Радиолюбителю Электропитание
Импульсную зарядку сделать самому
ИБП должен обладать такими качествами, как выдача тока до 10А, при стабильном заданном напряжении. При этом желательно, чтобы никакие компоненты не грелись сильно, а использование зарядного устройства было безопасно. Они, как правило, используются для зарядки автомобильных аккумуляторов. Правильная зарядка таких аккумуляторов увеличивает срок их эксплуатации на 25%.
Импульсное зарядное устройство возможно приобрести или сделать самостоятельно, купив указанные радио-компоненты. Также можно обратиться за помощью к специалистам, которые паяют платы на заказ. В любом случае, варианты решения есть.
Детали можно взять уже бывшие в употреблении, лишь бы были рабочие. Значительная их часть находится в компьютерных блоках питания. Трансформатор был взят из блока питания ПК и рассчитан на 24В выходного напряжения. Без изменения его обмоток, повышения выходного напряжения можно добиться, меняя частоту генератора.
На входе питания дроссель, состоящий из двух непересекающихся обмоток, на кольце от БП. Обе обмотки одинаковые, намотанные проводом диаметром 1мм, по 9 витков каждая.
Схема импульсного зарядного устройства, которая полностью удовлетворяет все требования по заряду автомобильного АКБ, представлена ниже.
Стоит отметить, что можно достигнуть мощности 400Вт увеличив емкость электролитических конденсаторов.
Дополняют её такие составляющие, как: ШИМ регулятор и защита от короткого замыкания.
Защита от короткого замыкания регулируется переменным резистором, тем самым выставляется необходимый ток КЗ.
Все точки подключения указаны. Номиналы элементов указаны на схеме.
Отлично подойдет не только для зарядки АКБ, но и для прочих нужд, ввиду того, что имеется регулировка выходного напряжения. Корпус можно взять от чего угодно, либо сделать самостоятельно.
Минус этого устройства – его габариты. Покупное зарядное устройство будет несколько меньше в объеме.
Автор: RadioRadar
Дата публикации: 29.11.2017
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
www.radioradar.net
Схема простого зарядного устройства для АКБ
Привет всем, я за свою практику делал множество схем зарядных устройств для самых разных аккумуляторов, но в последнее время заметил, что несмотря на огромную базу схем в интернете, люди хотят видеть простую схему зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов из очень доступных компонентов, поэтому я решил воплотить эту идею в жизнь.
Эта схема была снята из радиожурнала, которая стала очень популярной в последнее время, по сути это тиристорный регулятор напряжения, многие наверное будут осуждать мое решение об использовании именно этой схемы, ведь она не имеет узла контроля тока, защиты и многих других плюшек, которыми снабжены современные зарядные устройства.
Вы конечно правы, но именно эта схема была повторена радиолюбителями, в том числе и мною множество раз и зарекомендовала себя с лучшей стороны.
Итак, о схеме; она отличается от обычных линейных схем, обратите внимание на транзисторы Q1 и Q2, на их базе собран генератор импульсов, то есть аккумулятор по сути заряжается импульсами тока, в этом можно убедиться подключив осциллограф, такой режим работы имеет множество плюсов.
Первый из них заключается в том, что силовой элемент схемы работает не в линейном, а в ключевом режиме, следовательно, нагреваться будет меньше, и ещё импульсная зарядка может быть полезной для консульфатации аккумулятора, а значит такая зарядка в теории может восстанавливать АКБ.
Генератор импульсов собран на маломощной комплементарной паре, можно использовать буквально любые маломощные транзисторы, например наши КТ 361 и КТ 315.
Выходной ток может доходить до 10 ампер, следовательно с ее помощью можно эффективно заряжать аккумуляторы с ёмкостью до 100 ампер\часов.
Диодный мост нужен с запасом, советую использовать диоды ампер на 15-20, я ставил готовую сборку на 30 ампер. 
Сетевой понижающий трансформатор должен обеспечивать выходное напряжение не менее 15 или 16 вольт и соответствующий ток.
Тут важно запомнить — эффективный ток заряда для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет десятую часть от ёмкости аккумулятора, например аккумулятор на 60 ампер\часов эффективный ток заряда должен быть в районе 6 ампер и т.д.
В моем варианте был использован готовый трансформатор от источника бесперебойного питания, по мне это хороший вариант. Мне повезло и обмотки трансформатора оказались медными, а не алюминиевыми как это бывает с бюджетными бесперебойниками.
Порывшись в старом хламе мне удалось найти только один тиристор, но к сожалению и тот оказался нерабочим, по идее можно собрать аналог тиристора, но я решил использовать обычный транзистор типа империи MJE13009 и всё прекрасно заработало.
переделал на транзистор
Печатная плата получилась довольно компактной, кстати исходный файл платы доступен для скачивания в конце статьи. 
Транзисторы и диодный мост устанавливают на радиатор, конструкцию также желательно дополнить кулером. 
Индикаторы поставил стрелочные, амперметр на 1 ампер, но после замены шунта он стал отображать ток до 10 ампер, вольтметр на 15 вольт.
Хотел всё это дело собрать в корпусе от блока питания компьютера но на данный момент работаю над несколькими проектами и времени попросту нет, но в дальнейшем обязательно займусь изготовлением корпуса.
Выходное напряжение регулируется от чистого ноля. Процесс зарядки автомобильных аккумуляторов происходит следующим образом, включаем зарядное устройство в сеть и вращением переменного резистора добиваемся на выходе 14 и 14.4 вольт выходного напряжения.
Это напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, дальше подключаем зарядку к аккумулятору не забывая соблюдать полярность, то есть плюс к плюсу, а минус к минусу.
По мере заряда аккумуляторной батареи ток будет снижаться и в конце процесса значение будет близким к нулю, этим заряд можно считать завершенным.
Плохо то, что схема лишена защиты от коротких замыканий, может спасти только предохранитель, также отсутствует функция защиты от переполюсовки питания, но все это можно дополнить и позже, было бы желание))).
Плата в формате .lay; скачать…
Автор; АКА КАСЬЯН
xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai
ИМПУЛЬСНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
Сейчас большой популярностью среди радио и автолюбителей пользуются зарядки не постоянным, а импульсным (пульсирующим) током. Современные импульсные зарядные устройства представляют из себя довольно сложные для повторения схемы, и повторить их нелегко, но так как принцип действия таких ЗУ в общем то простой, можно добиться того-же эффекта без усложнения схемы. Мной была разработана схема такого импульсного ЗУ, всего на одной микросхеме 155ЛА3 и двух мощных биполярных транзисторах. Почему использована именно 155-я серия? Потому, что выходной ток у микросхем 155 больше, чем у всех остальных для того, чтобы открылись транзисторы и мощности у нее хватит на продолжительную работу. Стабилизатор крен нужен только для питания микросхемы. Схема импульсного зарядного устройства показана на рисунке, для просмотра в лучшем качестве скачайте файл spl.
На счет регулировки заряда по току. Здесь поставлен переменный резистор 2,2 К с помощью которого регулируется скважность, т. е. период заряда-разряда. По поводу резисторов 1,2 и 12 Ом. Аккумулятор должен больше заряжаться чем разряжаться. А они как раз и отвечают за за токоограничение. Схема проектировалась для кислотных аккумов емкостью от 4 до 65 А\ч. Для зарядного устройства можно использовать любое питание от 20 до 40 вольт, только фильтрованное. Трансформатор питания ставим любой на напряжение 20-30 В 3 А, плюс диодный мост и конденсатор 2000 мкф 50 В. Мне попался халявный блок питания на 24 В — его и приспособил.
Ток зарядки может быть любым (тем более, что импульс очень короткий), а вот напряжение контролируется триггером Шмидта с зоной нечувствительности. Поэтому, как только напряжение достигнет величин стабилитронов, он сработает и остановит генератор.
Конденсатор С4 сглаживает броски напряжения с ключей, поэтому и сбоила схема сначала. Здесь нет ничего из аналогового регулирования. Кстати С4 лучше поставить 1000 мкф, а R7 82-100 Ом. Будет увереннее отсечка при достижении заряда.
Собрал, устройство работает, схема завелась сразу. Два года назад убитый аккумулятор стал подавать признаки жизни. В процессе экспериментов намеренно переделал генератор. Теперь регулируем частотой, а не сважностью. Кто не захочет, впаяйте диод. Поставил емкости для формирования импульсов, чтоб избавиться от сквозного тока (много предохранителей сожжено). Использовал один элемент в качестве отсечки зарядки по напряжению на аккуме. В общем, жду отзывов. Автор схемы: Romans68
Форум по зарядным устройствам
Схемы зарядных устройствelwo.ru
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками
Тема автомобильных зарядных устройств интересна очень многим. Из статьи вы узнаете, как переделать компьютерный блок питания в полноценное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Оно будет представлять собой импульсное зарядное устройство для аккумуляторов с емкостью до 120 А·ч, то есть зарядка будет довольно мощной.
Собирать практически ничего не нужно – просто переделывается блок питания. К нему добавится всего один компонент.
Компьютерный блок питания имеет несколько выходных напряжений. Основные силовые шины имеют напряжение 3,3, 5 и 12 В. Таким образом, для работы устройства понадобится 12-вольтовая шина (желтый провод).
Для зарядки автомобильных аккумуляторов напряжение на выходе должно быть в районе 14,5-15 В, следовательно, 12 В от компьютерного блока питания явно маловато. Поэтому первым делом необходимо поднять напряжение на 12-вольтовой шине до уровня 14,5-15 В.
Затем, нужно собрать регулируемый стабилизатор тока или ограничитель, чтобы была возможность выставить необходимый ток заряда.
Зарядник, можно сказать, получится автоматическим. Аккумулятор будет заряжаться до заданного напряжения стабильным током. По мере заряда сила тока будет падать, а в самом конце процесса сравняется с нулем.
Приступая к изготовлению устройства необходимо найти подходящий блок питания. Для этих целей подойдут блоки, в которых стоит ШИМ-контроллер TL494 либо его полноценный аналог K7500.
Когда нужный блок питания найден, необходимо его проверить. Для запуска блока нужно соединить зеленый провод с любым из черных проводов.
Если блок запустился, нужно проверить напряжение на всех шинах. Если все в порядке, то нужно извлечь плату из жестяного корпуса.
После извлечения платы, необходимо удалить все провода, кроме двух черных, двух зеленого и идет для запуска блока. Остальные провода рекомендуется отпаять мощным паяльником, к примеру, на 100 Вт.
На этом этапе потребуется все ваше внимание, поскольку это самый важный момент во всей переделке. Нужно найти первый вывод микросхемы (в примере стоит микросхема 7500), и отыскать первый резистор, который применен от этого вывода к шине 12 В.
На первом выводе расположено много резисторов, но найти нужный — не составит труда, если прозвонить все мультиметром.
После нахождения резистора (в примере он на 27 кОм), необходимо отпаять только один вывод. Чтобы в дальнейшем не запутаться, резистор будет называться Rx.
Теперь необходимо найти переменный резистор, скажем, на 10 кОм. Его мощность не важна. Нужно подключить 2 провода длиной порядка 10 см каждый таким образом:
Один из проводов необходимо соединить с отпаянным выводом резистора Rx, а второй припаять к плате в том месте, откуда был выпаян вывод резистора Rx. Благодаря этому регулируемому резистору можно будет выставлять необходимое выходное напряжение.
Стабилизатор или ограничитель тока заряда очень важное дополнение, которое должно иметься в каждом зарядном устройстве. Этот узел изготавливается на базе операционного усилителя. Тут подойдут практически любые «операционники». В примере задействован бюджетный LM358. В корпусе этой микросхемы два элемента, но необходим только один из них.
Пару слов о работе ограничителя тока. В этой схеме операционный усилитель применяется в качестве компаратора, который сравнивает напряжение на резисторе с низким сопротивлением с опорным напряжением. Последнее задается при помощи стабилитрона. А регулируемый резистор теперь меняет это напряжение.
При изменении величины напряжения операционный усилитель постарается сгладить напряжение на входах и сделает это путем уменьшения или увеличения выходного напряжения. Тем самым «операционник» будет управлять полевым транзистором. Последний регулирует выходную нагрузку.
Полевой транзистор нужен мощный, поскольку через него будет проходить весь ток заряда. В примере используется IRFZ44, хотя можно использовать любой другой соответствующих параметров.
Транзистор обязательно устанавливается на теплоотвод, ведь при больших токах он будет хорошенько нагреваться. В этом примере транзистор просто прикреплен к корпусу блока питания.
Печатная плата была разведена на скорую руку, но получилось довольно неплохо.
Теперь остается соединить все по картинке и приступить к монтажу.
Напряжение выставлено в районе 14,5 В. Регулятор напряжения можно не выводить наружу. Для управления на передней панели имеется только регулятор тока заряда, да и вольтметр тоже не нужен, поскольку амперметр покажет все, что надо видеть при зарядке.
Амперметр можно взять советский аналоговый или цифровой.
Также на переднюю панель был выведен тумблер для запуска устройства и выходные клеммы. Теперь можно считать проект завершенным.
Получилось несложное в изготовлении и недорогое зарядное устройство, которое вы можете смело повторить сами.
Автор: АКА КАСЬЯН.
Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ.
volt-index.ru
Импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора: схема, инструкция
Широкую популярность получили импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Схем таких устройств довольно много – одни предпочитают собирать их из подручных элементов, другие же используют готовые блоки, например от компьютеров. Блок питания персонального компьютера можно без особого труда переделать во вполне качественное зарядное для автомобильного аккумулятора. Буквально за пару часов можно сделать устройство, в котором можно будет проводить замер напряжения питания и тока зарядки. Нужно только добавить в конструкцию приборы для измерения.
Основные характеристики зарядников
Всего существует два типа зарядных устройств для аккумуляторных батарей:
- Трансформаторные – у них очень большой вес и габариты. Причина – используется трансформатор – у него внушительные обмотки и сердечки из электротехнической стали, у которой большой вес.
- Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Отзывы о таких устройствах более положительные – габариты у приборов небольшие, вес тоже маленький.
Именно за компактность и полюбились потребителям зарядные устройства импульсного типа. Но кроме этого, у них более высокий КПД в сравнении с трансформаторными. В продаже можно встретить только такого типа импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Схемы у них в целом похожи, отличаются они только используемыми элементами.
Элементы конструкции зарядника
При помощи зарядного устройства восстанавливается работоспособность аккумуляторной батареи. В конструкции используется исключительно современная элементная база. В состав входят такие блоки:
- Импульсный трансформатор.
- Блок выпрямителя.
- Блок стабилизатора.
- Приборы для измерения тока зарядки и (или) напряжения.
- Основной блок, позволяющий осуществлять контроль процесса зарядки.
Все эти элементы имеют маленькие габариты. Импульсный трансформатор небольшой, наматываются его обмотки на ферритовых сердечниках.
Самые простые конструкции импульсных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов Hyundai или других марок машин можно выполнить всего на одном транзисторе. Главное – сделать схему управления этим транзистором. Все компоненты можно приобрести в магазине радиодеталей или же снять с блоков питания ПК, телевизоров, мониторов.
Особенности работы
По принципу работы все схемы импульсных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов можно разделить на такие подгруппы:
- Зарядка аккумулятора напряжением, ток при этом имеет постоянное значение.
- Напряжение остается неизменным, но ток при зарядке постепенно уменьшается.
- Комбинированный метод – объединение двух первых.
Самый «правильный» способ – это изменять ток, а не напряжение. Он подходит для большей части аккумуляторных батарей. Но это в теории, так как зарядники могут осуществлять контролирование силы тока только в том случае, если напряжение на выходе будет иметь постоянное значение.
Особенности режимов зарядки
Если ток остается постоянным, а меняется напряжение, то вы получите массу неприятностей – пластины внутри аккумуляторной батареи будут осыпаться, что приведет к выходу ее из строя. В этом случае восстановить АКБ не получится, придется только покупать новую.
Наиболее щадящим режимом оказывается комбинированный, при котором сначала происходит зарядка при помощи постоянного тока. Под конец процесса происходит изменение тока и стабилизация напряжения. С помощью этого возможность закипания аккумуляторной батареи сводится к минимуму, газов тоже меньше выделяется.
Как подобрать зарядное?
Чтобы АКБ прослужила как можно дольше, необходимо правильно выбрать импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. В инструкциях к ним указываются все параметры: ток зарядки, напряжение, даже схемы в некоторых приводятся.
Обязательно учитывайте, что зарядник должен вырабатывать ток, равный 10 % от суммарной емкости аккумуляторной батареи. Также вам потребуется учесть такие факторы:
- Обязательно учитывайте у продавца, сможет ли конкретная модель зарядника полностью восстановить работоспособность аккумулятора. Проблема в том, что не все устройства способны делать это. Если в вашей машине стоит аккумулятор на 100 А*ч, а вы покупаете зарядник с максимальным током 6 А, то его явно будет недостаточно.
- Исходя из первого пункта, внимательно смотрите, какой максимальный ток может выдать устройство. Не лишним будет обратить внимание и на напряжение – некоторые устройства могут выдавать не 12, а 24 Вольта.
Желательно, чтобы в заряднике присутствовала функция автоматического отключения при достижении полного заряда аккумулятора. С помощью такой функции вы избавите себя от лишних проблем – не нужно будет контролировать зарядку. Как только достигнет зарядка максимума, устройство само отключится.
Несколько советов для работы с зарядниками
Обязательно во время эксплуатации подобного рода приборов могут возникнуть проблемы. Чтобы этого не произошло, нужно придерживаться простых рекомендаций. Главное – добиться того, чтобы в банках аккумуляторной батареи было достаточное количество электролита.
Если его мало, то долейте дистиллированной воды. Заливать чистый электролит не рекомендуется. Обязательно также учитывайте такие параметры:
- Величину напряжения зарядки. Максимальное значение не должно превышать 14,4 В.
- Величину силы тока – эту характеристику можно без особого труда регулировать на импульсных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов «Орион» и аналогичных. Для этого на передней панели устанавливается амперметр и переменный резистор.
- Длительность зарядки аккумуляторной батареи. При отсутствии индикаторов сложно понять, когда аккумуляторная батарея заряжена, а когда разряжена. Подключите амперметр между зарядным устройством и аккумулятором – если его показания не изменяются и крайне малы, то это свидетельствует о том, что зарядка полностью восстановилась.
Какой бы зарядник вы ни использовали, старайтесь не переборщить – больше суток не держите аккумулятор. В противном случае может произойти замыкание и закипание электролита.
Самодельные устройства
За основу можно взять схему импульсного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов «Аида» или аналогичных. Очень часто в самоделках применяют схему IR2153. Ее отличие от всех остальных, которые используются для изготовления зарядников, в том, что устанавливается не два конденсатора, а один — электролитический. Но у такой схему есть один недостаток – с ее помощью можно сделать только маломощные устройства. Но эта проблема решается установкой более мощных элементов.
Во всех конструкциях применяются транзисторные ключи, например 8N50. Корпус у этих приборов изолирован. Диодные мосты для самодельных зарядников лучше всего использовать те, которые устанавливаются в блоках питания персональных компьютеров. В том случае если готовой мостовой сборки нет, можно сделать ее из четырех полупроводниковых диодов. Желательно, чтобы величина обратного тока у них была выше 10 ампер. Но это для случаев, когда зарядное будет использоваться с аккумуляторными батареями емкостью не более 70-8-0 А*ч.
Цепь питания зарядного устройства
В импульсных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов Bosch и аналогичных обязательно используется в схеме цепи питания резистор для гашения тока. Если вы решили самостоятельно изготовить зарядник, то потребуется устанавливать резистор сопротивлением около 18 кОм. Далее по схеме находится выпрямительный блок однополупериодного типа. В нем применяется всего один полупроводниковый диод, после которого устанавливается электролитический конденсатор.
Он необходим для того, чтобы отсекать переменную составляющую тока. Желательно использовать керамические или пленочные элементы. По законам Кирхгофа составляются схемы замещения. В режиме переменного тока конденсатор заменяется в ней отрезком проводника. А при работе схемы на постоянном токе – разрывом. Следовательно, в выпрямленном токе после диода будут две составляющие: основная – постоянный ток, а также остатки переменного, их нужно убрать.
Импульсный трансформатор
В конструкции импульсного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов «Кото» используется специальной конструкции трансформатор. Для самоделок можно воспользоваться готовым – снять из блока питания персонального компьютера. В них применяются трансформаторы, которые идеально подходят для реализации схем зарядных устройств – они могут создать высокий уровень тока.
Также они позволяют обеспечить сразу несколько значений напряжений на выходе зарядника. Диоды, которые устанавливаются после трансформатора, должны быть именно импульсными, другие работать в схеме попросту не смогут. Они быстро выйдут из строя при попытке выпрямить высокочастотный ток. В качестве фильтрующего элемента желательно установить несколько электролитических конденсаторов и ВЧ-дроссель. Рекомендуется применить термистор сопротивлением 5 Ом, чтобы обеспечить снижение уровня бросков.
Кстати, термистор тоже можно найти в старом БП от компьютера. Обратите внимание на емкость электролитического конденсатора – ее нужно подбирать исходя из значения мощности всего устройства. На каждый 1 Ватт мощности требуется 1 мкФ. Рабочее напряжение не менее 400 В. Можно применить четыре элемента по 100 мкФ каждый, включенных параллельно. При таком соединении емкости суммируются.
fb.ru
Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов — Лада мастер
Современный автомобиль умнеет на глазах. Он может сделать с собой практически все. Даже ездить сам может. Правда пока плохо, потому что очередной гуглмобиль с автопилотом снова попал в аварию, правда, не по своей вине. Тем не менее, автомобиль требует все меньше внимания к себе. За исключением одного упрямого устройства, которое напоминает о первоначальном источнике энергии для автомобиля — аккумулятора.
Содержание:
- Какие бывают зарядные устройства
- Что такое импульсное зарядное устройство
- Как заряжает АКБ импульсное устройство
- Зарядка постоянным током
- Комбинированный метод и схема импульсного зарядного устройства
Какие бывают зарядные устройства
Аккумулятор не вечный и даже в самых заботливых руках может прослужить не более 5-6 лет. Но многие и до этого не дотягивают, потому что водители часто пренебрегают элементарными правилами эксплуатации устройства. И обслуживания, в том числе. Правил обслуживания аккумулятора есть много, но качественная подзарядка необходима аккумулятору даже при полной работоспособности всего бортового электрооборудования.
Нынешние зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов представлены только двумя типами:
- импульсными зарядками;
- трансформаторными устройствами.
Трансформаторные модели устройств при всех своих достоинствах имеют огромный вес и габариты. Это не проблема для тех, у кого есть полноценная мастерская, просторный гараж. Да и по надежности и стабильности зарядных характеристик трансформаторные динозавры гораздо лучше импульсных устройств. Но время идет, и тяжелые трансформаторы заменяют импульсные устройства.
Что такое импульсное зарядное устройство
Кроме небольшого веса и невысокой цены импульсные устройства имеют еще некоторые особенности и функции, иначе ими просто не пользовались бы. Первая и главная причина полюбить импульсное зарядное устройство стает огромное количество процессов, которые можно автоматизировать. Также масса защитных функций существенно упрощают жизнь пользователю. Не нужно ходить вокруг трансформатора с мультиметром, на импульсных устройствах есть все возможности для контроля зарядных характеристик, он все расскажет в доступной форме в виде световой индикации и цифровых табло обо всех процессах, которые происходят с вашим АКБ.
Это во-первых, а во-вторых, импульсное устройство полностью исключает вероятность ошибки при подключении и выборе тока, напряжения и времени зарядки. А это, естественно, способствует долговечности АКБ, поскольку уменьшает вероятность ее погибели в кривых руках чайника. Самое страшное, что может случиться, если чайник уже слишком отполирован, сгорит само устройство. Но цена его довольно низка, поэтому это не может рассматриваться, как ощутимая финансовая потеря.
Как заряжает АКБ импульсное устройство
Зарядка любого аккумулятора проходит всего тремя способами, и импульсное устройство, в зависимости от сложности, может обеспечить их полностью:
- Зарядка АКБ напряжением постоянного значения.
- Зарядка постоянным током.
- Комбинированный метод зарядки.
Теоретически, самый правильный метод зарядки аккумулятора — постоянным напряжением. Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов способны контролировать силу тока при постоянном напряжении автоматически. Дело в том, что для максимально эффективной зарядки устройству нужно учитывать уровень разряда АКБ, и по мере набора заряда уменьшать ампераж при постоянном напряжении. Трансформатор может это делать, но процесс зарядки занимает довольно длительное время.
Зарядка постоянным током
Постоянный ток при зарядке — не самый лучший выход. Торопиться в этом деле не нужно. От такой спешки осыпаются и сульфатируются пластины АКБ, а это уже не подлежит восстановлению. Большинство мертвых аккумуляторов отошли в мир иной именно по причине зарядки постоянным током. Мы все время спешим, и зарядить АКБ быстро позволяет именно этот метод.
10% от емкости АКБ — таким должен быть зарядный ток при постоянном его значении. В этом случае устройство контролирует напряжение, причем от качества контроля зависит длительность жизни аккумулятора, потому что напряжение на каждой из банок не должно превышать 2,5В. Пластины рассыпятся очень быстро, если напряжение хоть на несколько минут превысит эту норму. Аппарат должен контролировать и скачки напряжения в сети, которые сказываются на выходных показателях прибора. Это еще один плюс такого устройства — в одном небольшом корпусе поместился еще и стабилизатор сетевого напряжения.
Комбинированный метод и схема импульсного зарядного устройства
Правильно разработанная схема импульсного ЗУ позволяет использовать самый правильный метод зарядки аккумулятора — комбинированный. Он предполагает, как следует из названия, переменные комбинации методов зарядки, что дает даже очень невнимательному пользователю такие возможности:
- Теоретическое исключение закипания электролита при зарядке АКБ.
- Автоматические переключения с одного режима на другой, что способствует максимально полной зарядке аккумулятора.
- Пластины аккумулятора не подвержены экстремальным нагрузкам и в ходе зарядки не осыпаются.
- Полная индикация и вывод информации о состоянии АКБ во время зарядки и автоматическое отключение после ее завершения.
Как видно из схемы, импульсные зарядные устройства автомобильных АКБ не самые простые устройства пульсирующего тока. Но несомненным плюсом их считается максимальная простота пользования. Здесь все процессы автоматизированы, а технологии изготовления схемы и ее элементов позволили снизить себестоимость производства ЗУ до минимума.
Но даже при этом, импульсное зарядное устройство остается надежным и долговечным, бережет АКБ от неумелого использования и имеет цену, гораздо меньшую, чем у трансформаторного конкурента. Заряжайте аккумуляторы правильно, никуда не спешите и удачных вам дорог!
Читайте также Интеллектуальные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Срок годности автомобильного огнетушителя
ladamaster.com
