Иногда случается так, что аккумулятор в машине садиться и завести ее уже не получается, так как стартеру не хватает напряжения и соответственно тока, чтобы провернуть вал двигателя. В этом случае можно «прикурить» от другого владельца авто, чтобы двигатель заработал и аккумулятор стал заряжаться от генератора, однако для этого нужны специальные провода и человек, желающий вам помочь. Можно так же зарядить аккумулятор самостоятельно посредством специализированного зарядного устройства, однако они достаточно дорогие, и пользоваться ими приходится не особо часто. Поэтому в данной статье мы подробно рассмотрим устройство самоделки, а также инструкцию о том, как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками.
Устройство самоделки
Нормальное напряжение на аккумуляторе, отключенном от автомобиля, находится в пределах между 12,5 в и 15 в. Поэтому зарядное устройство должно выдавать такое же напряжение. Ток заряда должен быть равен примерно 0,1 от емкости, он может быть и меньше, но это увеличит время зарядки. Для стандартной батареи емкостью 70-80 а/ч ток должен быть равен 5-10 амперам в зависимости от конкретного аккумулятора. Наше самодельное зарядное устройство для АКБ должно соответствовать этим параметрам. Для сборки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора нам потребуются следующие элементы:
Трансформатор. Нам подойдет любой из старого электроприбора или купленный на рынке с габаритной мощностью порядка 150 Ватт, можно больше, но не меньше, иначе он будет сильно нагреваться и может выйти из строя. Отлично, если напряжение его выходных обмоток составляет 12,5-15 В, а ток порядка 5-10 ампер. Посмотреть эти параметры можно в документации к вашей детали. Если же нужной вторичной обмотки нет, то необходимо будет перемотать трансформатор под другое выходное напряжение. Для этого:
Таким образом мы нашли или собрали идеальный трансформатор, чтобы сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками.
Нам также понадобятся:
Подготовив все материалы можно переходить к самому процессу сборки автомобильного ЗУ.
Технология сборки
Чтобы сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, необходимо следовать пошаговой инструкции:
- Создаем схему самодельной зарядки для АКБ. В нашем случае она будет выглядеть следующим образом:
- Используем трансформатор ТС-180-2. Он имеет несколько первичных и вторичных обмоток. Для работы с ним нужно соединить последовательно две первичные и две вторичные обмотки, чтобы получить нужное напряжения и ток на выходе.
- С помощью медного провода соединяем между собой выводы 9 и 9’.
- На стеклотекстолитовой пластине собираем диодный мост из диодов и радиаторов (как показано на фото).
- Выводы 10 и 10’ подключаем к диодному мосту.
- Между выводами 1 и 1’ устанавливаем перемычку.
- К выводам 2 и 2’ с помощью паяльника крепим сетевой шнур с вилкой.
- В первичную цепь подключаем предохранитель на 0,5 А, 10-амперный соответственно во вторичную.
- В разрыв между диодным мостом и аккумулятором подключаем амперметр и отрезок нихромовой проволоки. Один конец которой закрепляем, а второй должен обеспечивать подвижный контакт, таким образом будет меняться сопротивление и ограничиваться ток, подаваемый на аккумулятор.
- Изолируем все соединения термоусадкой или изолентой и помещаем устройство в корпус. Это необходимо, чтобы избежать поражения электрическим током.
- Устанавливаем подвижный контакт на конец проволоки, чтобы ее длинна и соответственно сопротивление были максимальны. И подключаем аккумулятор. Уменьшая и увеличивая длину проволоки, необходимо выставить нужное значение тока для вашего аккумулятора (0,1 от его емкости).
- В процессе зарядки сила тока, подаваемая на аккумулятор, будет сама уменьшаться и когда она достигнет 1 ампера можно сказать, что аккумулятор зарядился. Желательно также контролировать непосредственно напряжение на батарее, однако для этого его необходимо отключить от з/у, так как при зарядке оно будет немного выше реальных значений.
Первый запуск собранной схемы любого источника питания или ЗУ всегда производят через лампу накаливания, если она загорелась в полный накал - или где-то ошибка, или первичная обмотка замкнута! Лампу накаливания устанавливают в разрыв фазного или нулевого провода, питающих первичную обмотку.
Данная схема самодельного зарядного устройства для АКБ имеет один большой недостаток – она не умеет самостоятельно отключать аккумулятор от зарядки после достижения нужного напряжения. Поэтому вам придется постоянно следить за показаниями вольтметра и амперметра. Есть конструкция, лишенная этого недостатка, однако для ее сборки потребуется дополнительные детали и больше усилий.
Наглядный пример готового изделия
Правила эксплуатации
Недостаток самодельного зарядного устройства для аккумулятора 12В заключается в том, что после полной зарядки АКБ автоматическое отключение прибора не происходит. Именно поэтому Вам придется периодически поглядывать на табло, чтобы вовремя выключить его. Еще один важный нюанс – проверять ЗУ «на искру» категорически запрещается.
Многие люди, приобретая новую компьютерную технику, выкидывают на помойку свой старый системный блок. Это довольно недальновидно, ведь в нем могут находиться еще работоспособные комплектующие , которые можно использовать для других целей. В частности, речь идет о блоке питания компьютера, из которого можно .
Стоит отметить, что затраты на изготовление своими руками минимальны, что позволяет существенно сэкономить свои денежные средства.Блок питания компьютера представляет собой преобразователь напряжения, соответственно +5, +12, -12, -5 В. Путем определенных манипуляций, можно из такого БП сделать своими руками вполне рабочее зарядное устройство для своего автомобиля. Вообще, зарядки бывают двух типов:
Зарядные устройства со множеством опций (пуск двигателя, тренировка, подзарядка и т.д.).
Устройство для подзарядки АКБ — подобные зарядки нужны для автомобилей, у которых небольшой километраж между пробегами .Нас интересует именно второй тип зарядных устройств, потому что большинство транспортных средств эксплуатируются короткими пробегами, т.е. автомобиль завели, проехали определенное расстояние, а затем заглушили. Подобная эксплуатация приводит к тому, что у аккумуляторной батареи автомобиля довольно быстро заканчивается заряд, что особенно характерно для зимнего времени. Поэтому и оказываются востребованными подобные стационарные агрегаты, с помощью которых можно очень оперативно зарядить АКБ, вернув его в рабочее состояние. Сама зарядка осуществляется при помощи тока порядка 5 Ампер, а напряжение на клеммах колеблется от 14 до 14,3 В. Мощность зарядки, которая рассчитывается путем умножения значений напряжения и тока, может быть обеспечена из блока питания компьютера, ведь средняя мощность его составляет порядка 300-350 Вт.
Переделка компьютерного БП в зарядное устройство
В статье рассматриваются несколько вариантов сборки блока питания и зарядного устройства своими руками.
Блок питания + зарядное на 12В из подручных материалов
Самый простой блок питания должен элементарно преобразовывать переменный ток 220В в постоянный напряжением 12В. Первая задача (понижение напряжения) выполняется с помощью понижающего трансформатора любого происхождения, вторая (замена переменного тока на постоянный) с помощью диодного моста и конденсатора.
Соответственно, принципиальная схема простейшего блока питания выглядит следующим образом:
По-порядку разберемся с необходимыми деталями. В качестве трансформатора можно использовать любой понижающий трансформатор с достаточной мощностью. Последняя зависит от задач, которые вы возлагаете на планируемый блок питания, для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей достаточно 10-20 Вт. Поскольку частичная потеря напряжения практически неизбежна, то для обеспечения стабильной работы прибора вторичная обмотка должна обеспечивать напряжение 14-20 вольт (оптимально 16-18В).
Найти подходящий трансформатор проще всего в магазине радиодеталей либо на ближайшей радиобарахолке. Можно и хорошо поискать на чердаке – такого типа преобразователи используются в аудиомагнитофонах, игровых приставках, офисной компьютерной технике. При наличии трансформатора с несоответствующим напряжением (к примеру 24В) можно изменить параметры вторичной обмотки или применить резисторы.
Простейший диодный мост собирается из четырех одинаковых диодов, которые в результате будут выполнять функции двухполупериодного выпрямителя.
Конденсатор необходим для избежания провалов и, можно смело сказать одно, чем больше емкость, тем лучше. Можно использовать 16-вольтовый на 1000 мкф или больше.
Порядок сборки следующий:
— собираем диодный мост;
— подключаем к нему трансформатор;
— подключаем конденсатор к свободным выходам диодного моста соблюдая полярность;
— выводим от конденсатора разъем питания.
Можно упаковать все это в красивую коробочку и перевязать красивой ленточкой.
Предложенная схема примитивна и имеет множество недостатков, поэтому существует множество более сложных вариантов, например – с возможностью регулировки выходного напряжения и силы тока, с применением разнообразных защитных систем (от перегрева, от перепадов напряжения, тока), вольт-амперметров и прочего.
Подробнее эти схемы рассмотрим на конкретных примерах построения зарядного устройства для АКБ.
Пример 1 Сборка зарядного устройства на основе блока питания от принтера Кенон.
Для этого нам понадобятся:
— собственно блок питания;
— вольт-амперметр;
— переменные резисторы (3 шт);
— кулер любого происхождения;
— кнопка включения;
— регуляторы напряжения на микросхеме (LM 2596 или аналог);
— выводные разъемы;
— болты, гайки и прочая крепежная мелочь.
Блок питания принтера хорошо подходит в силу того, что он обладает достаточной мощностью и надежностью, и, что немаловажно, имеет встроенную плату регулировки напряжения. Следовательно, если вам нужен источник питания строго заданного напряжения, следует всего лишь найти нужную микросхему (в данном случае TL431) и подобрать нужный резистор на замену оригинальному.
Мы же попробуем собрать блок с возможностью изменения рабочего напряжения в диапазоне 0-30В, принципиальная схема которого на рисунке:
Порядок действий:
Поскольку потолок нужного рабочего напряжения выше собственного напряжения блока принтера, нужно «поднять планку». Для этого заменяем резистор на упомянутой выше плате.
Берем корпус будущего зарядного устройства и проделываем в лицевой части отверстия под три резистора, вольт-амперметр и кнопку включения
Монтируем все перечисленное на панели
Аналогично проделываем отверстия в задней крышке под кулер, выводные разъемы и штекер питания (переносим с корпуса блока принтера)
Монтируем заднюю панель
Монтируем внутренности – основную плату БП принтера, регуляторы напряжения
Собираем электрическую схему. Один преобразователь подключаем к кулеру и вольтметру, должен быть отрегулирован на 12В. Второй дает возможность регулировки силы тока. Два резистора (10 и 1 кОм соответственно) включаем последовательно, в результате получаем возможность точной регулировки напряжения, третий ограничивает силу тока в диапазоне от 0 до 3А.
Собираем корпус, производим пробный запуск, пользуемся.
Пример 2. Сборка зарядного устройства на тиристоре
В основе такого типа зарядки лежит сетевой трансформатор с подогнанным выходным напряжением (18-20В) и генератор токовых импульсов на тиристоре. Задающие импульсы в данном случае формируют транзисторы, а тиристор лишь пропускает генерированный импульс на аккумуляторную батарею.
Принципиальная схема на рисунке
Диоды лучше всего использовать на 10 ампер, конденсатор минимально 1000 мкф на 40В. Использование конденсаторов меньшего напряжения и емкости рискованно, поскольку может привести к нестабильной и недолговечной службе. Кулер крайне важен, поскольку зарядка батареи занимает порядочное время и трансформатор может нагреваться, поэтому лучше использовать вентилятор хорошей производительности (от старого компьютера, ноутбука, электросварки) и размещать его в фронтальной части (обеспечит максимальный обдув внутренностей корпуса). Корпус можно подобрать или изготовить из металлического листа/пластика.
Пример 3 Еще одно зарядное устройство для особо изощренных радиолюбителей.
Предлагаемая конструкция обеспечивает автоматическое отсечение поступающего на батарею тока при достижении полного заряда.
Принципиальная схема на рисунке:
Особенности такого устройства:
— несмотря на простоту, требует использования специальной печатной платы;
— тиристор используется не только в качестве переключателя, но и в качестве выпрямителя;
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:
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.
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:
- Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
- Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода - это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
- Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
- Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм - это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
- 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:
Вопрос о создании простого зарядного устройство для аккумулятора своими руками выяснен. Все достаточно просто, осталось запастись необходимым инструментом и можно смело приступать к работе.
