Схема пуско зарядного устройства. Схема пуско-зарядного устройства: как сделать простое ПЗУ своими руками

Основные элементы схемы:

• T1 — понижающий трансформатор
• VD1-VD4 — диодный мост
• C1 — сглаживающий конденсатор
• PA1 — амперметр
• SA1 — переключатель режимов

Эта простая схема обеспечивает базовую функциональность ПЗУ. Для повышения надежности и удобства использования ее можно дополнить следующими элементами:

• Стабилизатор тока на транзисторе
• Защита от перегрузки и короткого замыкания
• Вольтметр для контроля напряжения
• Таймер для автоматического отключения

Как собрать пуско-зарядное устройство своими руками

Сборка простого ПЗУ по приведенной выше схеме не требует специальных навыков. Основные этапы работы:

1. Подготовка корпуса из изоляционного материала
2. Установка трансформатора и крепление его к корпусу
3. Монтаж диодного моста на радиатор
4. Пайка конденсатора, амперметра и переключателя
5. Соединение компонентов согласно схеме
6. Установка выходных клемм и сетевого шнура
7. Проверка работоспособности и настройка

При сборке важно использовать качественные компоненты, рассчитанные на соответствующие токи и напряжения. Особое внимание нужно уделить изоляции и технике безопасности.

Преимущества самодельного пуско-зарядного устройства

Изготовление ПЗУ своими руками имеет ряд преимуществ по сравнению с покупкой готового устройства:

• Экономия средств — самодельное ПЗУ обойдется в 2-3 раза дешевле
• Возможность модификации под свои нужды
• Лучшее понимание принципов работы устройства
• Развитие навыков электроники и схемотехники
• Удовлетворение от создания полезного прибора своими руками

Однако стоит учитывать, что самодельные устройства не имеют сертификации и гарантии производителя. При их использовании нужно быть особенно внимательным к вопросам безопасности.

Выбор готового пуско-зарядного устройства

Если вы решили приобрести готовое ПЗУ, обратите внимание на следующие характеристики:

• Максимальный ток заряда и пуска
• Емкость заряжаемых аккумуляторов
• Наличие защиты от перегрузки и переполюсовки
• Автоматический режим заряда
• Возможность заряда различных типов аккумуляторов
• Компактность и мобильность
• Гарантия и сервисная поддержка

Выбирайте устройство с запасом по мощности, учитывая возможное увеличение емкости аккумулятора в будущем. Предпочтение стоит отдавать проверенным производителям с хорошей репутацией.

Техника безопасности при использовании ПЗУ

Пуско-зарядное устройство работает с большими токами, поэтому важно соблюдать следующие правила безопасности:

• Не используйте ПЗУ во влажных помещениях
• Проверяйте изоляцию проводов перед каждым использованием
• Соблюдайте полярность при подключении к аккумулятору
• Не замыкайте клеммы устройства между собой
• Отключайте ПЗУ от сети после использования
• Не оставляйте работающее устройство без присмотра
• При появлении запаха или искрения немедленно отключите ПЗУ

Помните, что неправильное использование ПЗУ может привести к повреждению электроники автомобиля или возгоранию. В случае сомнений лучше обратиться к специалисту.

Обслуживание и хранение пуско-зарядного устройства

Для обеспечения длительной и безопасной работы ПЗУ необходимо правильно его обслуживать:

• Регулярно очищайте корпус и клеммы от пыли и грязи
• Проверяйте затяжку всех соединений
• Храните устройство в сухом месте при комнатной температуре
• Избегайте падений и ударов устройства
• Не допускайте перегрева во время работы
• Периодически проверяйте точность показаний приборов

При правильном обращении качественное пуско-зарядное устройство может служить многие годы, обеспечивая надежный запуск двигателя в любую погоду.

Зарядно-пусковое устройство. Схема и подробное описание

Главная » Автоэлектроника, Источники питания » Зарядно-пусковое устройство. Схема и подробное описание

Зарядно-пусковое устройство представленное в этой статье позволяет запустить автомобиль в зимнее время. Как известно пуск в зимнее время двигателя внутреннего сгорания автомобиля с подсевшим аккумулятором требует много сил и времени.

Плотность электролита, вследствие  продолжительного хранения, существенно понижается, а протекающий внутри аккумулятора процесс сульфатации увеличивает внутреннее сопротивление его, тем самым, уменьшая стартовый ток аккумулятора. Плюс ко всему, в зимнее время повышается вязкость моторного масла, что требует от автомобильного аккумулятора  большей стартовой мощности.

Как известно, облегчить пуск автомобиля зимой можно несколькими способами:

• разогреть масло в картере авто;
• завести машину от другой машины с надежным  аккумулятором;
• завести «с толкача»;
• применить зарядно-пусковое устройство (ЗПУ).

Вариант с применением пускового устройства  более удобен при хранении автомобиля в гараже либо на платной стоянке, где есть возможность подключить пусковое устройство к электросети. Помимо этого данное зарядно-пусковое устройство поможет не только завести авто с севшим аккумулятором, но и быстро восстановить и зарядить его.

В основном в  промышленных образцах зарядно-пускового устройства, аккумулятор подзаряжается от источника питания средней мощности имеющий номинальный ток в пределах до 5А, которого, как правило, не хватает для непосредственного отбора тока стартером автомобиля.  Несмотря на то что внутренняя емкость автомобильных аккумуляторных ПЗУ весьма велика (у некоторых моделях до 240 А/ч), но все же после нескольких заводов они, так или иначе «садятся», а быстро восстановить их заряд не получится.

Данное зарядно-пусковое устройство, отличается от промышленного прототипа незначительной массой и возможностью в автоматическом режиме поддерживать рабочее состояние аккумулятора ПЗУ, вне зависимости от срока хранения или эксплуатации.

Для восстановления пластин аккумулятора и снижения температуры электролита во время зарядки, в зарядно-пусковом устройстве предусмотрен режим регенерации. В данном режиме происходит чередования импульсов зарядного тока и пауз.

Принципиальная схема

Схема пускового зарядного устройства содержит   симисторный регулятор напряжения (VS1), силовой трансформатор  (T1), выпрямитель на мощных диодах (VD3, VD4) и стартерный аккумулятор  (GB1). Ток подзарядки выбирается регулятором тока на симисторе VS1, его ток регулируется переменным резистором R2 и зависит от емкости аккумулятора.

Входная и выходная цепи зарядки имеют конденсаторы фильтра, который уменьшает степень радиопомех при работе симисторного регулятора. Симистор VS1 обеспечивает регулировку тока зарядки при разбросе напряжения сети в пределах от 180 до 220 В.

Обвязка  симистора состоит из R1-R2-C3 (RC цепь), динистора VD2 и диодного моста VD1.  Константа времени RC — цепи влияет на момент открытия динистора (отсчитывая от начало сетевого полупериода), который включен в диагональ выпрямительного моста через ограничительный резистор R4. Выпрямительный мост осуществляет синхронизацию включение симистора в обоих полупериодах сетевого напряжения. В режиме «Регенерация» применяется только один полупериод сетевого напряжения, что способствует отчистке пластин аккумулятора от имеющейся кристаллизации. Конденсаторы С1 и С2 уменьшают степень помех от симистора в сети до приемлемых уровней.

 Детали

В зарядно-пусковом устройстве применен силовой трансформатор от телевизора «Рубин».  Возможно также использование трансформатора типа ТСА-270. Перед тем как перемотать вторичные обмотки (первичные остаются без изменений), каркасы отделяются от железа, все бывшие вторичные обмотки (до фольги экранов) удаляют, а на освободившееся место  наматывают медным проводом сечением 1,8…2,0 мм2 в один слой (до заполнения) вторичные обмотки. В результате перемотки напряжение одной обмотки должно получиться примерно 15… 17 В.

Инвертор 12 В/ 220 В

Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно…

Подробнее

Для визуального контроля зарядного и пускового тока в схему зарядно-пускового устройства введен амперметр с шунтирующим резистором. Сетевой выключатель SA1 должен быть рассчитан на максимальный ток 10 А. Сетевой переключатель SA2 (типа ТЗ или П1Т) позволяет выбрать максимальное напряжение на трансформаторе в соответствии с напряжением сети. Внутреннего аккумулятора марки 6СТ45 или 6СТ50 должно хватить на 3-5 одновременных пусков. Резисторы в ЗПУ можно применить типа МЛТ или СП, конденсаторы С1,С2 — КБГ-МП, C3 – МБГО, С4 — К50-12, К50-6. Диоды Д160 (без радиаторов) можно поменять на другие с допустимым током более 50 А, симистор — типа ТС. Подсоединение ЗПУ к аккумулятору автомобиля необходимо производить мощными зажимами «Крокодил» (на рабочий ток до 200 А). В устройстве важно применить заземление.

Настройка

При настройке к устройству подсоединяется (соблюдай полярность!) внутренний аккумулятор GB1, и испытывается регулировка зарядного тока резистором R2. Затем проверяется  зарядный ток в режиме заряда, пуска и регенерации. Если ток не более 10…12А, то ЗПУ находится в рабочем состоянии. При подсоединении зарядно-пускового устройства к аккумулятору автомобиля, ток заряда вначале должен возрасти примерно 2-3 раза, а через 10 — 30 мин понизиться до первоначального значения. После этого переключатель SA3 щелкается  в режим «Пуск», и происходит завод двигателя автомобиля. В случае неудачной попытки завести двигатель, производится  дополнительная подзарядка в течение 10 — 30 мин, и попытка повторяется.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Пуско-зарядное устройство

12.12.2018

Зарядные устройства

819

При заряде аккумуляторных батарей от выпрямителей обычно применяют различные устройства для ступенчатой или плавной регулировки зарядного тока.

В настоящее время широкое распространение получил режим заряда кислотных аккумуляторов током постоянной силы, равной 0,1 его емкости, выраженной в ампер-часах. Недостатком такого режима является значительная потеря энергии в реостате и необходимость непрерывного контроля тока заряда. При отсутствии контроля возможен перегрев батареи, «выкипание» электролита, перезаряд и т.д.

Известно, что разряженный аккумулятор в начале заряда допускает весьма большой зарядный ток без перегрева и газообразования (ток в амперах может быть равен 80% емкости в ампер-часах). Затем, по мере заряда, ток необходимо уменьшать.

Эти положения нашли свое отражение в законе ампер-часов, сформулированном Вудбриджем в 1935 году: сила зарядного тока аккумулятора (в амперах) не должна превышать величины недостающего заряда (в ампер-часах) до полной его емкости. Математически этот закон описывается экспонентой. Согласно этому закону, 90% заряда, отданного аккумулятором, может быть восстановлено в течении 3-х часов, а время полного заряда (включая 15% перезаряд), не превышает 4-х часов.

Схема зарядного устройство, реализующее закон ампер-часов, представляет собой автоматический тиристорный выпрямитель. Процесс заряда батареи аккумуляторов близок к оптимальному. Принципиальная схема зарядного устройства показана на рис.1. Оно питается от сети через трансформатор TV1.

Цепь заряда батареи аккумуляторов подключена к вторичной обмотке II через тиристоры VS1 и VS2. Устройство, управляющее работой тиристоров, работает следующим образом. Через диод VD1, делитель R1, R2 на вход логического элемента DD1.1 поступают импульсы положительной полярности (полуволна) с частотой следования 50 Гц. Второй вход логического элемента DD1.1, реализуемого логическую функцию — «исключающее ИЛИ», подключен к общему проводу. Согласно таблице истинности этого логического элемента, он будет работать повторителем импульсов. Диоды VD5 и VD6 служат для ограничения уровня входного напряжения на входах микросхемы DD1.1 и DD1.2.

Подключение конденсаторов С2 и СЗ переводит повторители импульсов в триггеры Шмита, которые формируют крутые выходные импульсы. Таким образом, на выходе логического элемента DD1.1 будет появляться прямоугольный импульс положительной полярности (уровень 1), если на входе диода VD1 действует положительная полуволна синусоидального напряжения, и уровень «0», если действует отрицательная полуволна синусоидального напряжения. Выходной сигнал логического элемента DD1.2 будет уровень «1», если на входе диода VD5 действует положительная полуволна синусоидального напряжения с обмотки II трансформатора TV1. Согласно техническим условиям управляющие импульсы на тиристор должны подаваться на него, когда к нему приложено прямое напряжение.

Это повышает надежность работы тиристорного выпрямителя. В противном случае, при открытии одного из тиристоров, второй тиристор оказывается под обратным напряжении и на его управляющий электрод поступают открывающие импульсы. Такой режим по ТУ недопустим. Таким образом, такое решение синхронизации работы тиристоров позволяет получить открывающие импульсы на управляющем электроде тиристоров, только если на него действует прямое напряжение.

Действительно, появление уровня «О» на выходе DD1.1 (DD1.2) передается через два инвертора DD3.1 и DD4.2 (DD3.2 и DD4.3) на базу транзистора VT1 (VT2) и он закрывается. То есть в одну полуволну открыт один транзистор, в то время как второй закрыт. Для надежной работы тиристоров VS1 и VS2 на их управляющие электроды подаются импульсы с частотой несколько килогерц, вырабатываемые генератором на логических элементах DD1.3 и DD1.4.

На логических элементах DD2.1…DD2.3 выполнен ШИМ модулятор. В составе этой микросхемы имеются полевые транзисторы (рис. 2). Выходное сопротивление этих транзисторов почти линейно зависит от входного напряжения. Логические элементы DD2.1 и DD2.3 совместно с резистором R2 и конденсатором С5 образуют мультивибратор. Частота колебаний этого мультивибратора определяется выражением f = 1/1,4R7C5. Резистор R5 ограничивает ток обратной связи логического элемента DD2.1.

Логический элемент DD2.1 представляет собой один n-канальный и один р-канальный транзисторы (рис. 2), подключенные параллельно выходу и резистору R7. Эта схема рассчитана на управление временами переключения и t2 путем изменения величин резистора. tt — время включения генератора, tz — время выключения генератора. При высоком уровне на выходе генератора диод VD7 может проводить и пренебрегая его сопротивлением, можно считать, что выходное сопротивление р-канала включено параллельно с резистором R7. При этом выходное сопротивление р-канала падает с уменьшением напряжения на выводе 3 DD2.2. Подобным же образом выходное сопротивление n-канала включается параллельно резистору R7, при низком уровне на выходе генератора. Здесь сопротивление n-канала уменьшается с увеличением напряжения на выводе 3 DD2.2.

Коэффициент заполнения (отношение и t2) изменяется в пределах от 1 до 99% периода рабочей частоты. Коэффициент заполнения прямо пропорционален амплитуде управляющего напряжения на выводе 3 DD2.2. Само изменение частоты колебаний минимально зависит от коэффициента заполнения. Основная частота колебаний через логический элемент DD2.1 управляется полевыми транзисторами, но выходное сопротивление одного всегда возрастает, а другого всегда уменьшается при любой величине управляющего напряжения на выводе 3 DD2.2. Таким образом, среднее за период значение шунтирующего резистор R7 сопротивления является постоянным.

На логических элементах DD3.1 и DD3.2 выполнены трехвходовые схемы совпадения. Выходной сигнал на выходе DD4.1 (DD4.2) появится только тогда, когда на его входы придут одновременно уровни «1» от логического элемента DD1.1, ВЧ генератора DD1.4, ШИМ — DD2.3. В этом случае на базу транзистора VT1 (VT2) поступают импульсы, которые после усиления передаются на управляющий электрод тиристора VS1, в следующую полуволну импульсы подаются на управляющий электрод VS2. По мере заряда аккумулятора, коэффициент заполнения ШИМ изменяется и тиристоры остаются все большее время закрытыми. При полном заряде ток заряда упадет до минимума и будет приблизительно равен току саморазряда аккумулятора.

Работа устройства контролируется приборами РА1 и РА2, измеряющими соответственно ток заряда и напряжение на выводах аккумулятора.

Питание устройства осуществляется от интегрального стабилизатора DA1. Потенциометром R11 с помощью вольтметра выставляется напряжение, при котором наступает полный заряд аккумулятора. Диоды VD3 и VD4 позволяют развязать цепи синхронизации от цепей постоянного тока. Импульсные трансформаторы ,TV1 и TV2 стандартные типа МИТ-4, либо их можно намотать на ферритовых кольцах К7х4х2,5 с магнитной проницаемостью МН600 или более, каждая обмотка содержит по 70 витков провода ПЭЛ-0,1.2.

Если устройство используется для пуска двигателя, то выходное напряжение берется до амперметра, так как пусковые токи очень большие.

К выходным зажимам зарядного устройства подключают разряженную аккумуляторную батарею и заряжают ее нормальным током, регулируя его потенциометром R11. На протяжении заряда напряжение батареи увеличивается, достигая в конце заряда 2,5 В на каждом элементе батареи. Поворачивая движок потенциометра R11, устанавливают минимальный ток заряда батареи, который должен быть не менее тока ее саморазряда, т.е 0,05…0,15 А. При этом батарее не грозит перезаряд, даже если она будет оставаться подключенной к зарядному устройству продолжительное время.

При подключении к зарядному устройству очень сильно разряженных батарей начальный ток в автоматическом режиме может превышать предельно допустимый ток для зарядного устройства. Во избежание перегрева и выхода из строя силового трансформатора и тиристоров, такие батареи заряжают на начальном этапе вручную (путем регулирования тока потенциометром R11).

В случае использования устройства для запуска двигателя внутреннего сгорания необходимо установить тиристоры, например, Т133-320. Очень удобно использовать тиристоры таблеточного типа.

Силовой трансформатор должен быть мощностью не менее 0,5 кВт. Можно использовать два перемотанных трансформатора от старых ламповых цветных телевизоров. Также хорошие результаты получаются, если использовать автотрансформаторы (ЛАТР). Доработка заключается в намотке вторичной обмотки. Сечение провода вторичной обмотки должно быть не менее 25 мм2.

Если устройство использовать как зарядное, то тиристоры должны быть рассчитаны на ток 16 А, а силовой трансформатор — на мощность 180 Вт (например от черно-белых ламповых телевизоров).

Тиристоры должны быть установлены на радиаторы. На 1 Вт рассеиваемой мощности необходимо 10 см2 поверхности радиатора. Если обдувать радиаторы воздухом от вентилятора (от компьютерных блоков питания), то размеры радиатора можно уменьшить.

• Зарядное устройство

141-148 Схема запасных частей зарядного устройства Solar 360 40/225 А