Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Автомобили

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в этой статье), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

  1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
  2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Защита от переполюсовки

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Читайте также:  Трясется руль во время движения

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Многие самодельные блоки имеют такой недостаток, как отсутствие защиты от переполюсовки питания. Даже опытный человек может по невнимательности перепутать полярность питания. И есть большая вероятность что после этого зарядное устройство придет в негодность.

В этой статье будет рассмотрено 3 варианта защит от переполюсовки, которые работают безотказно и не требуют никакой наладки.

Вариант 1

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Это защита наиболее простая и отличается от аналогичных тем, что в ней не используются никакие транзисторы или микросхемы. Реле, диодная развязка – вот и все ее компоненты.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Работает схема следующим образом. Минус в схеме общий, поэтому будет рассмотрена плюсовая цепь.

Если на вход не подключен аккумулятор, то реле находится в разомкнутом состоянии. При подключении аккумулятора плюс поступает через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего контакт реле замыкается, и основной ток заряда протекает на аккумулятор.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Одновременно загорается зеленый светодиодный индикатор, свидетельствуя о том, что подключение правильное.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

И если теперь убрать аккумулятор, то на выходе схемы будет напряжение, поскольку ток от зарядного устройства будет продолжать поступать через диод VD2 на обмотку реле.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Если перепутать полярность подключения, то диод VD2 окажется заперт и на обмотку реле не поступит питание. Реле не сработает.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

В этом случае загорится красный светодиод, который нарочно подключен неправильным образом. Он будет свидетельствовать о том, что нарушена полярность подключения аккумулятора.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Диод VD1 защищает цепь от самоиндукции, которая возникает при отключении реле.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

В случае внедрения такой защиты в зарядное устройство автомобильного аккумулятора, стоит взять реле на 12 В. Допустимый ток реле зависит только от мощности зарядника. В среднем стоит использовать реле на 15-20 А.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Вариант 2

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Эта схема до сих пор не имеет аналогов по многим параметрам. Она одновременно защищает и от переполюсовки питания, и от короткого замыкания.

Принцип работы этой схемы следующий. При нормальном режиме работы плюс от источника питания через светодиод и резистор R9 открывает полевой транзистор, и минус через открытый переход «полевика» поступает на выход схемы к аккумулятору.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

При переполюсовке или коротком замыкании ток в цепи резко возрастает, вследствие чего образуется падение напряжения на «полевике» и на шунте. Такое падение напряжение достаточно для срабатывания маломощного транзистора VT2. Открываясь, последний запирает полевой транзистор, замыкая затвор с массой. Одновременно загорается светодиод, поскольку питание для него обеспечивается открытым переходом транзистора VT2.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Из-за высокой скорости реагирования эта схема гарантированно защитит зарядное устройство при любой проблеме на выходе.

Читайте также:  Гос номер автомобиля пробить

Схема очень надежна в работе и способна оставаться в состоянии защиты бесконечно долгое время.

Вариант 3

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Это особо простая схема, которую даже схемой трудно назвать, поскольку в ней использовано всего 2 компонента. Это мощный диод и предохранитель. Этот вариант вполне жизнеспособен и даже применяется в промышленных масштабах.

Питание с зарядного устройства через предохранитель поступает на аккумулятор. Предохранитель подбирается исходя из максимального тока зарядки. Например, если ток 10 А, то предохранитель нужен на 12-15 А.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Диод подключен параллельно и закрыт при нормальной работе. Но если перепутать полярность, диод откроется и случится короткое замыкание.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

А предохранитель – это слабое звено в этой схеме, который сгорит в тот же миг. Его после этого придется менять.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Диод следует подбирать по даташиту исходя из того, что его максимальный кратковременный ток был в несколько раз больше тока сгорания предохранителя.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Такая схема не обеспечивает стопроцентную защиту, поскольку бывали случаи, когда зарядное устройство сгорало быстрее предохранителя.

С точки зрения КПД, первая схема лучше других. Но с точки зрения универсальности и скорости реагирования, лучший вариант – это схема 2. Ну а третий вариант часто применяется в промышленных масштабах. Такой вариант защиты можно увидеть, к примеру, на любой автомагнитоле.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Все схемы, кроме последней, имеют функцию самовосстановления, то есть работа восстановится, как только будет убрано короткое замыкание или изменится полярность подключения аккумулятора.

Предохранитель на зарядное устройство аккумулятора

Автор: Эдуард Орлов –

Правильная эксплуатация некоторых видов автомобильных аккумуляторов предполагает их периодическое обслуживание: подзарядку и добавление электролита. Конечно, сейчас в магазинах можно выбрать АКБ, которые совсем не нуждаются в присмотре, но стоимость таких приборов достаточно высока. Поэтому опытные водители, для которых машина является обычной техникой, приобретают стандартные аккумуляторные батареи и регулярно их подзаряжают специальным устройством.

Однако, как и любое другое электрическое оборудование, этот прибор может сломаться и тогда требуется выполнить ремонт зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Сделать это можно как самостоятельно, так и передав «зарядник» профессионалам.

Разновидности зарядных устройств

Сейчас на рынке представлено несколько разновидностей приборов, которые отличаются не только по названию и цене, но и по принципу работы. Деление происходит в двух плоскостях: особенность конструкции и особенность работы.

В первом случае встречаются:

  • Трансформаторные. Здесь в основе конструкции лежит трансформатор, который понижает напряжение до нужного уровня, чтобы можно было зарядить аккумулятор. Такие приборы достаточно надежны и хорошо заряжают АКБ автомобиля. Однако, они достаточно громоздки.
  • Импульсные. Здесь работу обеспечивает импульсный преобразователь, который считается менее надежным. Но очевидным плюсом таких устройств является их небольшой вес и габариты.

Что касается принципов работы зарядных устройств для аккумуляторов транспортных средств, то разделение идет на две категории:

  • Зарядно-предпусковые приборы. Легко распознаются по тонким проводам, которые должны соединять клеммы оборудования для зарядки и клеммы самого аккумулятора. Эффективно подзаряжают или полностью заряжают АКБ, и при этом могут использоваться даже если аккумулятор автомобиля все еще подсоединен к машине. Удобство достаточно очевидное.
  • Пуско-зарядные приборы. Распознаются наличием более толстых проводов соединения АКБ и устройства зарядки. Могут работать в двух разных режимах, которые переключаются специальным тумблером. В одном режиме «зарядник» отдает максимальный ток. В другом используется для автоматизированной зарядки. Использовать такие приборы можно только на аккумуляторе, отключенном от автомобиля. Если об этом забыть, то можно сжечь множество разных предохранителей бортовой системы, или даже несколько важных деталей.
Читайте также:  Недозаряд аккумулятора уаз патриот

Ремонт зарядных устройств АКБ

Необходимо понимать, что это электрический прибор, который собран по определенной схеме, чтобы выполнять свою функцию. И чем мощнее и качественнее устройство, чем больше у него функций, тем сложнее схема работы. Поэтому, не обладая знаниями в электронике, не понимая теории работы, разбирать и ремонтировать зарядное устройство аккумулятора не стоит.

Однако, иногда небольшой самостоятельный ремонт все-таки возможен. Особенно, если из строя вышел относительно простой прибор трансформаторного типа. Рассмотрим, как он выглядит изнутри. Для этого достаточно взять отвертку, открутить болты и снять верхнюю крышку. Под ней можно увидеть:

  1. Силовой трансформатор. Позволяет давать на выход разные величины и диапазон напряжения.
  2. Галентный переключатель. Позволяет пользователю регулировать напряжение.
  3. Амперметр. Осуществляет контроль тока.
  4. Диодный мост. Это четыре диода, объединенных вместе. Отвечают за выпрямления тока из переменного в постоянный.
  5. Предохранитель. Определенная защита от скачков напряжения в сети.

Что можно проверить, слабо разбираясь в электронике?

Во-вторых, у приборов, которые достаточно часто и интенсивно используют, нередко просто отходят провода от мест присоединения. Нужно внимательно осмотреть внутренности устройства, и проверить, чтобы крепления проводков было достаточно надежным. Если при визуальном осмотре обнаружен оторванный провод, то его надо припаять на место. В-третьих, иногда в дешевых «зарядниках» используют пластмассу там, где она плохо подходит. Для примера, однажды приходилось ремонтировать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля, внутри которого диодный мост был прикручен к пластмассовой стойке. Естественно, что пластмасса, в конце концов, расплавилась и диодный мост отошел от теплоотводящей пластинки.

На этом возможности самостоятельного ремонта для простого обывателя, как правило, заканчиваются.

Если знания в электронике более глубокие и есть понимание, как пользоваться приборами тестирования, то можно пойти дальше.

  1. Проверяем входящее напряжение. Идем вдоль по проводу питания и находим место, где он подсоединяется к силовому трансформатору. В этом месте замеряем напряжение, тем самым исключая неисправности кабеля питания и предохранителя.
  2. Проверяем выходящее напряжение. Теперь действуем с другой стороны – смотрим где подсоединяются провода идущие в сторону аккумулятора. Переключаем мультиметр на режим измерения постоянного тока и проверяем напряжение. Скорее всего, тут уже будут проблемы.
  3. Проверяем работоспособность диодов и галентного переключателя. Для этого необходимо замерить напряжение на входе диодного мостика. В зависимости от результата измерений в данном месте, получится вывод – неисправен переключатель, либо неисправны диоды. Во втором случае придется открутить весь мост и проверять каждый диод по отдельности. Как только выяснится, какой именно не исправен, нужно будет заменить его на целый.

В общем и целом, к каждому зарядному устройству АКБ прилагается схема его работы. Люди которые могут прочитать схему и понимают общие принципы функционирования системы, в ряде случаев смогут самостоятельно отремонтировать «зарядник» аккумулятора.

Если же определенных знаний в электронике нет, то выполнять такие работы не стоит. Это не только риск для работоспособности заряжающих устройств, но и риск для здоровья. Гораздо проще обратиться к профессиональным электрикам, которые наверняка быстрее и лучше разберутся с проблемой.

Добавить комментарий

3 × один =