Схема простого зарядного устройства для акб

ИП

Если лишнего ИБП под рукой нет, то для ИП ЗУ нужно искать трансформатор на железе, его собственная постоянная времени (электрическая инерция) больше таковой АКБ, что очень хорошо по безопасности пользования. «Лепить» самодельный ИБП ни в коем случае не надо, его постоянная времени по выходу на 2 порядка меньше, чем у АКБ. Самодельный ИБП для ЗУ без сложных встроенных схем защиты способен стать причиной разного рода нештатных ситуаций. Помните – кипение электролита это туман и брызги крепкой ядовитой кислоты! А если АКБ с герметичными банками, то возможен и ее взрыв!

ИП ЗУ состоит из понижающего трансформатора и выпрямителя. Сглаживающий фильтр для зарядки АКБ не нужен. Трансформатор ИП ЗУ рекомендуют искать силовой с накальными обмотками от старых ламповых телевизоров – ТС-130, ТС-180, ТС-220, ТС-270. По мощности они годятся с избытком, но, во-первых, от влаги никак не защищены, в гараже могут и не перезимовать. Во-вторых, специалисты по вторичным металлам прекрасно знают, сколько выручки дает ТС, и найти их становится все труднее.

Понижающие трансформаторы типов ТП и ТПП

Если нет желания и/или возможности рассчитать и намотать трансформатор самому, для ИП ЗУ лучше будет купить трансформатор ТП или ТПП, они дешевле, чем ИБП б/у. Мощность – от 50 Вт, ее указывают последние 2 цифры в обозначении типономинала, напр. ТПП 36-220-80. 3 цифры в середине – рабочее напряжение первичной обмотки, а первые 2 или 3 кодируют количество и напряжение вторичных обмоток, оно 6,3 или 12,6 В на обмотку. Предпочтение следует отдавать трансформаторам в паровлагозащищенном исполнении («зеленым», слева на рис.), они способны неограниченно долгое время работать в атмосфере с влажностью 100% и примесями химически агрессивных паров. Трансформатор с обмотками на каркасе из плавкого пластика (справа) – вариант на самый крайний случай. Такие не рассчитаны на эксплуатацию в условиях ЗУ: работу свыше 50% времени использования на полной мощности с систематическими перегрузками по току. Вдруг берете такой, его мощность нужна от 120 Вт.

Типовые схемы соединения обмоток ТП и ТПП на 12,6 В под выпрямление мостом или двухполупериодное со средней точкой даны на рис. слева и справа:

Схемы соединения обмоток типовых трансформаторов питания

У конкретного экземпляра они могут отличаться, т.к. производители вправе произвольно менять разводку выводов по ТУ заказчика. Остатки идут в продажу, а выпуск особо популярного типономинала может быть продолжен для рынка. Поэтому, приобретая ТП или ТПП, сверяйтесь со спецификацией к нему; если ее нет, придется вызванивать обмотки. Общие правила разводки выводов и соединения обмоток ТП/ТПП такие:

1. Сетевые (первичные) обмотки выводятся на первые номера.
2. Межобмоточные экраны выводятся на последние номера.
3. Для соединения обмоток в параллель нечетные выводы соединяются с нечетными; четные – с четными.
4. Для последовательного соединения обмоток нечетные выводы соединяются с четными.

Вариант подешевле – присмотреть на железном базаре старый накальный трансформатор ТН; система обозначений аналогична ТП/ТПП. «Кладоискатели» до ТНов не охочи: возни с разборкой много, медяшки мало. Типовая схема включения ТН для ЗУ дана на врезке в центре рис. Переключать, для повышения выходного напряжения, нижний по схеме диод с вывода 15 на 16 нельзя, нарушится симметрия обмоток!

Выпрямитель Шоттки

Выходные напряжения на схемах выше даны для входного (сетевого) 220 В. Если оно упадет, пойдет недозаряд. Вместе с тем, поскольку АКБ на заряд от внешнего ЗУ ставят холодной, остается некоторый запас на увеличение напряжения заряда; его возможно использовать полностью, если ЗУ с защитой. В таком случае выпрямитель нужно делать со средней точкой на сборке диодов Шоттки – выходное напряжение увеличится прим. на 0,6 В.

Современные диоды Шоттки с платиновым барьером для использования в ЗУ АКБ вполне пригодны, см. спецификацию на рис.:

Спецификация на сборку диодов Шоттки для выпрямителя зарядного устройства автоаккумулятора

Кроме того, на сборку из пары диодов Шоттки нужен радиатор от 50 кв. см, а каждому обычному, с p-n переходом, на ток до 10 А – от 100 кв. см. Брать сборки Шоттки нужно с максимальным обратным напряжением от 35 В и пиковым прямым током от 30 А, т.к. в схеме выпрямителя со средней точкой соотв. величины достигают 1,7 амплитудного значения напряжения вторичной обмотки и 2,4 выпрямленного тока (31 В и 24 А при 12,6 В и 10 А; начальный пиковый ток заряда полностью разряженной АКБ на 60 А/ч – 10 А).

Несколько дополнительных рекомендаций

Замерзший аккумулятор можно запустить методом «прикуривания» от АКБ другого авто. Дальнейшую подзарядку обеспечит работа генератора в течение 20-30 минут езды на оборотах в минуту около 3000. При быстрой разрядке и замерзании батареи в процессе работы нужно искать утечку в бортовой системе.

Если электролит приобрел темный цвет либо на корпусе обнаружены разрывы, сильные подтеки реактива и трещины, нельзя ни заряжать устройство, ни использовать другие способы реанимировать АКБ. Поврежденная батарея требует немедленной замены и утилизации. Срок ее эксплуатации составляет 2-3 года.

АКБ, которое не находится в использовании, может постоянно стоять на подзарядке. Параметры процесса при этом должны соответствовать току саморазряда. Содержание батареи на уровне 100% заряда позволит сохранить высокие эксплуатационные свойства и в любой момент поставить ее на машину.

Батарею, которая установлена в автомобиле, некоторые автомастера рекомендуют держать на уровне 90-95% заряда. Небольшой дефицит заряда позволит защитить электронику авто при скачке напряжения в бортовой сети. В этом случае батарея будет действовать как конденсатор.

Что делать, если нет зарядного устройства

Часто возникают ситуации, когда аккумулятор разряжен, а зарядного устройства под рукой нет. Многие при этом пытаются приспособить для этого другие приборы – зарядки от мобильных телефонов, ноутбуков и т. д.

Но такие устройства не соответствуют требуемым параметрам. Так, зарядка телефона на выходе обеспечивает 5 В, а ноутбука – зачастую 9 В, что явно недостаточно.

Даже если удастся найти зарядку на 12 В, применить ее к автомобильной АКБ не получиться, ведь для того, чтобы она приняла заряд нужно 14,2 В. К тому же в таких зарядных устройствах нет регулировки силы тока.

В целом, попытки применить непредназначенные для подзарядки автомобильного аккумулятора ЗУ могут обернуться самыми разными неприятными последствиями.

Лучше для восстановления заряда использовать сам автомобиль, точнее его генератор.

Для этого необходимо лишь завести его путем «прикуривания» или «с буксира».

А далее необходимо обеспечить обороты коленвала на уровне 2500-3000 и свести к минимуму количество включенных электропотребителей.

При таких условиях за полчаса удастся достаточно неплохо (но не полностью) восстановить заряд.

Зарядка автомобильного аккумулятора в домашних условиях

Часто в водительской практике возникает ситуация, когда, поставив машину возле дома вечером, утром обнаруживается, что АКБ разряжен. Что можно сделать в такой ситуации, когда под рукой нет паяльника, никаких деталей, а завестись надо?

Обычно на аккумуляторе осталась небольшая емкость, его просто необходимо немного «подтянуть», чтобы заряда хватило для запуска двигателя. В этом случае может помочь блок питания от какой-нибудь бытовой или оргтехники, например, ноутбука.

Зарядка от блока питания ноутбука

Напряжение, которое производит блок питания ноутбука обычно 19 Вольт, ток до 10 Ампер. Этого хватает, чтобы зарядить АКБ. Но напрямую подключать блок питания к аккумулятору НЕЛЬЗЯ. Необходимо последовательно в цепь заряда включить ограничивающее сопротивление. В качестве него можно взять автомобильную электролампочку, лучше для освещения салона. Ее можно приобрести на ближайшей автозаправке.

Обычно средний контакт разъема положительный. К нему подключается лампочка. Ко второму выводу лампочки подключается + АКБ.

Отрицательная клемма подключается к отрицательному выводу блока питания. На блоке питания обычно имеется шильдочка, показывающая полярность разъема. Пары часов зарядки таким методом достаточно, чтобы запустить двигатель.

Схема простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора.

Рис.1

Заряд от бытовой сети

Более экстремальный метод зарядки – непосредственно от бытовой сети. Его применяют только в критической ситуации, используя максимальные меры электробезопасности. Для этого понадобится осветительная лампа (не энергосберегающая).

Можно вместо нее использовать электроплитку. Также необходимо приобрести выпрямительный диод. Такой диод можно «позаимствовать» из неисправной энергосберегающей лампы. На это время напряжение, подаваемое в квартиру, лучше обесточить. Схема представлена на рисунке.

Рис.2

Ток заряда при мощности лампы 100 Ватт будет приблизительно 0,5 А. За ночь АКБ подзарядится всего на несколько ампер-часов, но этого может хватить для запуска. Если соединить параллельно три лампы, то АКБ зарядится в три раза больше. Если вместо лампочки подключить электроплитку (на самой маленькой мощности), то время заряда существенно уменьшится, но это очень опасно. К тому же может пробиться диод, тогда возможно замыкание АКБ. Методы заряда от 220 В опасны.

Принцип работы

Аккумуляторная батарея автомобиля требуется зарядка при снижении напряжения на контактах ниже отметки в 11,2 В. Хотя даже в такой ситуации двигатель может быть запущен, в случае продолжительного простоя автотранспортного средства в АКБ начинают протекать реакции сульфатации пластин, что неизбежно приведет к падению емкости батареи.

Именно поэтому в зимнее время года настоятельно рекомендуется в гараже или на стоянках подзаряжать АКБ и отслеживать напряжение на ее клеммах.

Аккумуляторная батарея заряжается под воздействием импульсного либо постоянного тока. Во втором случае сила тока должна быть равна 0,1 от емкости батареи. Например, при емкости АКБ в 55 А/ч, то сила зарядного тока должна соответствовать 5,5 А. Если этот параметр будет ниже, то предотвратить активацию процессов сульфатации не удастся .

Также следует помнить, что существует достаточно надежный способ десульфатации. Для этого необходимо предварительно разрядить батарею до 3−5 вольт с помощью высоких токов небольшой длительности, например, включая стартер. После этого следует провести полную зарядку аккумулятора током в 1 А. Эту процедуру необходимо повторять от 7 до 10 раз.

Аналогичный принцип работы имеют специальные десульфатирующие зарядные устройства. На протяжении нескольких миллисекунд на клеммы батареи подается импульсный ток с обратной полярностью, а затем более длительный импульс прямой полярности.

Также следует помнить, что во время зарядки АКБ нельзя допускать достижения ею максимального заряда. Это может привести к увеличению концентрации и плотности раствора электролита, что произведет разрушающее воздействие на пластины. В заводских ЗУ для предотвращения этого явления используется электронная система контроля и автоматического отключения.

Как подобрать зарядку для телефона

При выборе зарядного устройства нужно отталкиваться сразу от нескольких характеристик

Главное, на что следует обратить внимание – тип вилки адаптера питания и коннектора на кабеле. Если в этом отношении все подобрано правильно, смартфон без проблем будет заряжаться

Все остальные характеристики касаются надежности устройства, а также скорости восстановления энергии

Как правило, именно на этот аспект люди чаще всего обращают внимание. Поэтому предлагаем прямо сейчас разобраться во всех основных характеристиках зарядок

Входной ток

Входным называется такой ток, который поступает из адаптера питания, подключенного к электросети. Разумеется, чем выше данный показатель, тем в теории быстрее будет заряжаться смартфон. Но следует также заметить, что входной ток должен быть равен выходному. В противном случае в работе зарядки могут возникнуть проблемы, которые в итоге приведут к ухудшению качества восстановления энергии или поломке гаджета.

Ток заряда

Одна из основных характеристик, на которую нужно обратить внимание при выборе зарядного устройства. Также ее называют выходным током

То есть это сила тока, получаемая при подключении кабеля с адаптером питания к смартфону.

Показатель силы тока измеряется в Амперах. Так что на упаковке с ЗУ или на его корпусе всегда можно увидеть маркировку 1А, 2А, 3А и так далее. Чем выше значение, тем более мощный поток энергии получится на выходе.

Если смартфон поддерживает только слабую силу тока, от более мощной зарядки не будет особого толка.

Напряжение заряда

Силу тока зарядного устройства нельзя представить без другой важнейшей характеристики – напряжения. Она измеряется в Вольтах. На упаковке ЗУ или на его корпусе напряжение всегда приводится в паре с силой тока. Например, 9В 2 А или 5В 1А и так далее. Делается это для того, что итоговую скорость зарядки определить по данных характеристикам в отдельности не получится. Для понимания действительной мощности нужно умножить один показатель на другой.

К примеру, мы имеем зарядное устройство с характеристиками 9 Вольт и 2 Ампера. Умножив два этих показателя, мы получим на выходе 18 Ватт. Это так называемая мощность заряда. Именно она и позволяет окончательно понять, насколько быстро восстановится энергия.

В зависимости от производителя комбинация силы тока и напряжения может чередоваться. Какие-то устройства работают по стандарту 9В 2А, в то время, как другие – 5В 3А. умножение показателей дает понять, что восстановление энергии по стандарту 9В 2А произойдет быстрее.

Чтобы примерно понимать, какова будет разница в скорости, возьмем условный смартфон с аккумулятором на 3000 мАч. С зарядным блоком на 9В 2А или 18 Вт от полностью восстановит энергию за 70-75 минут. Но, если он поддерживает более высокий класс зарядки, можно взять адаптер питания на 10В 3А или 30 Вт. Тогда на все про все уйдет уже 40-45 минут.

Поддержка быстрой зарядки

Функция быстрой зарядки – это очень размытое понятие, которое очень часто вводит потенциальных покупателей в заблуждение. То, указывается ли ее наличие на упаковке ЗУ, еще ничего не говорит. Ведь одни производители быстрой зарядкой считают блоки на 10 Вт, другие – на 18 Вт, а третьи – на 30 или даже 50 Ватт.

Не обращайте внимание на наличие быстрой зарядки при выборе устройства. Лучше присмотритесь к более важным характеристикам (сила тока, напряжение, мощность)

Чем выше будут они, тем быстрее смартфон восстановит энергию.

Но все-таки определенная важность у быстрой зарядки есть. Дело в том, что существует несколько классов данной технологии:

• Quick Charge 3.0;
• Quick Charge 4.0;
• Samsung Charge;
• Super Flash Charge и так далее.

Выделенные стандарты отличаются комбинацией силы тока и напряжения. Где-то это 9В 2А, где-то 5В 3А, а где-то – 12В 5А

При покупке ЗУ вы обязательно должны обратить внимание на тип быстрой зарядки только ради того, чтобы смартфон был совместим с зарядным блоком

Разновидности зарядных устройств.

На рынке зарядных устройств представлено большое количество приборов, функционал которых позволяет делать гораздо больше, чем просто подавать постоянный ток на клеммы аккумулятора. Если рассматривать тему разновидностей ЗУ глобально, то они подразделяются на трансформаторные и импульсные. На данный момент трансформаторные уже уходят на покой, уступая место более современным моделям.

Почти все виды зарядных устройств, которые сейчас существуют, относятся к инверторным. Основным отличием таких устройств является заряд импульсами, а не постоянным током. В них встроена электроплата, позволяющая контролировать стабильный процесс заряда. К преимуществам импульсных зарядников относят лёгкий вес, компактные габариты и ясность в управлении.

Рассмотрим основные виды зарядных устройств:

• Пуско-зарядные (ПЗУ) — это один из самых популярных видов автоматических зарядных устройств, которыми пользуются в основном на станциях СТО. Подходит для аккумуляторов разных параметров и мощности. Идеален в ситуации, когда по какой-либо причине вы не можете снять батарею и подключить её для зарядки. ПЗУ максимально быстро подготавливает АКБ к запуску и даёт запас времени.
• Зарядно-восстановительные — оптимальный вариант для зарядки домашнего автомобиля. Во время разрядки свинцовые пластины находятся в процессе сульфирования, а в минуты подзарядки образовываются разные активные вещества. От условий использования зависит уровень покрытия пластин кристаллами сульфата. При хорошем уходе он остается низким, а большой процент кристаллов улетучивается в момент восстановления заряда. Но если условия неблагоприятные, пластины покрываются крупными частицами сульфата, не исчезающими во время зарядки, а на рабочей поверхности теряется мощность. С помощью зарядно-восстановительного устройства происходит десульфатация.
• Выравнивающие — это вид зарядных устройств, использующихся в ситуации, когда для достижения цепи постоянного тока на 24 В применяют сразу два аккумулятора, соединенные последовательно. По правилам заряда нескольких батарей, все характеристики и уровень заряда у них должен быть одинаковый. Такой подход позволяет исключить перезаряд одной батареи и неполный заряд другой. Если присутствует разница в зарядах, батареям наносится непоправимый вред. Во избежание подобной ситуации и используется выравнивающее ЗУ, работающее достаточно просто: прибор перекачивает заряд из аккумулятора с большим напряжением на аккумулятор с меньшим. Когда заряд на двух батареях выровняется, прибор заканчивает работу. Благодаря такому устройству можно продлить срок службы аккумуляторов, работающих в связке.

Причины полной разрядки аккумулятора

Частыми причинами полной разрядки аккумулятор могут быть:

Включенные в течении длительного времени потребители электроэнергии при выключенном двигателе, а также если двигатель работает на холостых оборотах, на что владельцы автомобилей обычно не обращают внимание; Замыкание в электросети автомобиля, благодаря которой постепенно в незаметном режиме происходит разряд; Различные неисправности в электросети автомобиля, по причине которых зарядное напряжение от генератора во время движения менее 13,8 Вт. Установка и подключение к электросети автомобиля внешних дополнительных потребителей тока, которые не предусмотрены комплектацией автомобиля; Длительная стоянка вашего автомобиля на протяжении 10 и более дней при подключенной отрицательной клеммы; Длительное нахождение аккумуляторной батареи без подзарядки

Обычно летом это 60 суток, зимой 30.

Одним из важных моментов, является постоянный контроль напряжения, которое выдает генератор для подзарядки аккумулятора.

Выдаваемое генератором напряжение при частоте вращения коленчатого вала от 2000 до 2500 об/мин должно быть в пределах от 13,8 до 14,5 Вольт (12-вольтовые АКБ) и от 27,4 до 30,2 Вольт 24-Вольтовые АКБ.

Многое зависит от исправности реле регулятора. Контролировать данное напряжение можно в реальном времени специальными приборами, которые вставляются в прикуриватель автомобиля.

Они бывают электронными и светодиодными.

Также необходимо следить за степенью натяжения ремня привода генератора автомобиля.

Если натяжение слабое, то крутящий момент на генератор передается не полностью, в результате чего напряжение падает.

Если ремень перетянут, то могут быстро выйти из строя подшипники шкива, через который проходит ремень генератора. Поэтому следить за этим необходимо.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Свист ремня генератора, причины.