Хотим представить зарядное устройство с током зарядки до 40 А. Прибор был создан с использованием блока питания ATX от компьютера, с небольшой переделкой схемы. Такой ток и напряжение прекрасно подойдут для заряда автомобильных батарей или как выпрямитель стартера.

Схема принципиальная зарядки 12В 40А

Схема на зарядное устройство из компьютерного БП АТХ 40 ампер

ЗУ оснащено модулем контроля и регулировки тока и измерения напряжения. Индикатор светодиодный цифровой (можете купить готовый с Алиэкспресс). Один переключаемый режим (зеленый светодиод) — это измерение напряжения, второй (красный светодиод) — это измерение тока. Хотя если будете собирать конструкцию — ставьте сразу два.

• Диапазон регулировки тока 1.9 до 42 А, напряжение зарядки выставлено на 15 В.

Это устройство состоит из двух преобразователей: главного и вспомогательного, в котором есть 15 В для питания контроллера и вентиляторов, а также 5 В для питания измерительного прибора. Преобразователь резервный (stand-by) как в блоке питания ATX.

Моточные данные трансформаторов

Силовой преобразователь на базе контроллера TL494 (KA7500). Трансформатор на ферритовом сердечнике ERL35, первичная обмотка 45 витков намотана двумя проводами 0.6 мм в три слоя, а вторичная обмотка — 12 витков медной лентой 0.25 x 8 мм в два слоя. Одна половина вторичной обмотки расположена между первым и вторым слоем первичной обмотки, а вторая половина между вторым и третьим.

Силовые транзисторы применены IRF740. Каждый из транзисторов имеет отдельный трансформатор управления, выполненный на ферритовом сердечнике EE16, эти трансформаторы имеют коэффициент 1:1 и намотаны проволокой 0.25 мм по 40 витков каждая обмотка.
Выпрямитель выходной изготовлен с использованием диодов MBR4060 и двух дросселей. Намотаны дроссели проволокой 0.5 мм по 10 витков каждый.

В системе регулировки тока использовался измерительный резистор 1 миллиом 2 Вт, который также служит в качестве шунта для прибора. Напряжение на измерительном резисторе отрицательно относительно массы, поэтому использовал простой преобразователь, построенный из усилителя измерения, который дает на выходе сигнал напряжения 0-5 В с 1V/10А. Сильнотоковые дорожки усилены проводом медным 2.5 мм2 и залитыми припоем. Выходные кабели сечением 6 мм2 с крокодилами на концах.

Корпус переделанного ЗУ

Корпус естественно не переделывался и остался от родного блока питания ATX, только для лучшего охлаждения поставили рядом второй вентилятор. Плата (как видно по фото) была спаяна с нуля, но можете взять за основу готовую.

Самодельное готовое зарядное устройство из БП ПК

Конечно для стартера авто 40 А — это мало. Примерно 200 А нужно, чтобы, например, дизель заводить. Но если аккумулятор уже слабый, то эти 40 Ампер неплохо его поддержат. можно по ссылке.

Понадобилась зарядка для аккумулятора автомобиля. Перебрав несколько вариантов, остановился на переделке блока питания компьютера. Переделывать решил по-простому. Зарядное не будет иметь регулировок, нет у меня такой задачи. В принципе можно все сделать за пару часов.

Данный блок питания имеет на борту малоизвестную микросхему 2003 . По данной микросхеме мало информации. Вроде как это ШИМ контроллер с мультивизором. Будем разбираться по схеме, о схеме далее.

Подключаться к аккумулятору буду при помощи проводов с «крокодилами». У меня уже были распаянные.

В роли сетевого выключателя у меня тумблер ТВ2-1. Выдернул со старого телевизора.

Схема блока питания довольно простая. Блок у нас на 300 Ватт, схема на 250 Ватт. Схема может отличаться номиналами некоторых компонентов.

Сборка.

Нужно удалить все лишние компоненты. Красным отмечено, что нужно выпаять. Желтым отмечен резистор на 13кОм, его заменим на 2.4 кОм. Вместо резистора отмеченного голубым, временно установим переменный резистор на 200 кОм. Переменный резистор, желательно поставить на 100 кОм, но у меня такого не оказалось. Пришлось долго регулировать нужное напряжение.

Главное установить в максимальное сопротивление. Так же имеются зеленые метки, что подключать к ним, расскажу позже.

Выпаиваем лишние компоненты. На схеме все разборчиво. Получается плата вот такая. Временно выпаял силовые диоды. Так же выпаял дроссель групповой стабилизации, его буду перематывать. Коричневой перемычкой замкнуты пятачки от земли и PS-ON, необходимо для запуска.

Нас интересует линия +12 вольт. Ставим на место силовой диод, я взял диод с линии 5 вольт. Диод установил без прокладки. Ножки крепления радиатора не связаны со схемой, что исключает замыкание. Установил дополнительный дроссель, на его месте стояла перемычка. Со старого дросселя групповой стабилизации смотал все обмотки, оставил старую обмотку на 12 вольт. Установил электролитический конденсатор на 1000 мкф, напряжением 35 вольт.

Переменный резистор вынес на проводах за пределы платы.

Теперь нужно изготовить плату - обманку для нашей микросхемы 2003. Обманка состоит из трех стабилизаторов на» 3.3; 5; 12 вольт. Распаял по простой схеме. Два верхних отрезка собраны на TL431, нижний на LM317.

Верхние два отрезка схемы подключаются к нижнему отрезку на 12 В. Платку, сделал по технологии «процарапывания». Делается за минут 30.

На схеме были указаны точки для подключения платы «обманки». Распаиваем согласно со схемой. На схеме отмечено зелеными точками соответственно. Плата «обманка» имеет цвета согласно напряжениям. Получилось что-то подобное.

Переменным резистором устанавливаем на выходе нужное напряжение (забыл сфотографировать). Оставляю стоп кадр. Измеряю, сопротивление резистора получилось около 11.7 кОм. Собираю из двух резисторов на 10 и 1.8 кОм. Напряжение чуть изменилось, но не значительно.

Плату «обманку» прикрутил к радиатору, через втулку и винт М3. Так же на фото слева видно, что я установил обратно нагрузочный резистор R53.

Подключил провода с зажимами «крокодилами». Установил светодиод для индикации включения. Все закрепил термо клеем. Сетевой провод пустил в разрыв через тумблер.

У компьютерного блока питания, наряду с такими преимуществами, как малые габариты и вес при мощности от 250 Вт и выше, есть один существенный недостаток – отключение при перегрузке по току. Этот недостаток не позволяет использовать БП в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, поскольку у последнего в начальный момент времени зарядный ток достигает нескольких десятков ампер. Добавление в БП схемы ограничения тока позволит избежать его отключения даже при коротком замыкании в цепях нагрузки.

Зарядка автомобильного аккумулятора происходит при постоянном напряжении. При этом методе в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Заряд аккумулятора таким методом в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить запуск двигателя. Сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов. Сила зарядного тока в первоначальный момент может достигать 1,5С, однако для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий, а наиболее распространённые БП ATX мощностью 300 – 350 Вт не в состоянии без последствий для себя отдать ток более 16 – 20А.

Максимальный (начальный) зарядный ток зависит от модели используемого БП, минимальный ток ограничения 0,5А. Напряжение холостого хода регулируется и для заряда стартёрного аккумулятора может составлять 14…14,5В.

Вначале необходимо доработать сам БП, отключив у него защиты по превышению напряжений +3,3В, +5В, +12В, -12В, а также удалив неиспользуемые для зарядного устройства компоненты.

Для изготовления ЗУ выбран БП модели FSP ATX-300PAF. Схема вторичных цепей БП рисовалась по плате, и несмотря на тщательную проверку, незначительные ошибки, к сожалению, не исключены.

На рисунке ниже представлена схема уже доработанного БП.

Для удобной работы с платой БП последняя извлекается из корпуса, из неё выпаиваются все провода цепей питания +3,3V, +5V, +12V, -12V, GND, +5Vsb, провод обратной связи +3,3Vs, сигнальная цепь PG, цепь включения БП PSON, питание вентилятора +12V. Вместо дросселя пассивной коррекции коэффициента мощности (установлен на крышке БП) временно впаивается перемычка, провода питания ~220V, идущие от выключателя на задней стенке БП, выпаиваются из платы, напряжение будет подаваться сетевым шнуром.

В первую очередь деактивируем цепь PSON для включения БП сразу после подачи сетевого напряжения. Для этого вместо элементов R49, C28 устанавливаем перемычки. Убираем все элементы ключа, подающего питание на трансформатор гальванической развязки Т2, управляющего силовыми транзисторами Q1, Q2 (на схеме не показаны), а именно R41, R51, R58, R60, Q6, Q7, D18. На плате БП контактные площадки коллектора и эмиттера транзистора Q6 соединяются перемычкой.

После этого подаем ~220V на БП, убеждаемся в его включении и нормальной работе.

Далее отключаем контроль цепи питания -12V. Удаляем с платы элементы R22, R23, C50, D12. Диод D12 находится под дросселем групповой стабилизации L1, и его извлечение без демонтажа последнего (о переделке дросселя будет написано ниже) невозможно, но это и не обязательно.

Удаляем элементы R69, R70, C27 сигнальной цепи PG.

Затем отключается защита по превышению напряжения +5В. Для этого выв.14 FSP3528 (контактная площадка R69) соединяется перемычкой с цепью +5Vsb.

На печатной плате вырезается проводник, соединяющий выв.14 с цепью +5V (элементы L2, C18, R20).

Выпаиваются элементы L2, C17, C18, R20.

Включаем БП, убеждаемся в его работоспособности.

Отключаем защиту по превышению напряжения +3,3В. Для этого на печатной плате вырезаем проводник, соединяющий выв.13 FSP3528 с цепью +3,3V (R29, R33, C24, L5).

Удаляем с платы БП элементы выпрямителя и магнитного стабилизатора L9, L6, L5, BD2, D15, D25, U5, Q5, R27, R31, R28, R29, R33, VR2, C22, C25, C23, C24, а также элементы цепи ООС R35, R77, C26. После этого добавляем делитель из резисторов 910 Ом и 1,8 кОм, формирующий из источника +5Vsb напряжение 3,3В. Средняя точка делителя подключается к выв.13 FSP3528, вывод резистора 931 Ом (подойдёт резистор 910 Ом) - к цепи +5Vsb, а вывод резистора 1,8 кОм - к «земле» (выв. 17 FSP3528).

Далее, не проверяя работоспособность БП, отключаем защиту по цепи +12В. Отпаиваем чип-резистор R12. В контактной площадке R12, соединённой с выв. 15 FSP3528 сверлится отверстие 0,8 мм. Вместо резистора R12 добавляется сопротивление, состоящее из последовательно соединённых резисторов номинала 100 Ом и 1,8 кОм. Один вывод сопротивления подсоединяется к цепи +5Vsb, другой – к цепи R67, выв. 15 FSP3528.

Отпаиваем элементы цепи ООС +5V R36, C47.

После удаления ООС по цепям +3,3V и +5V необходимо пересчитать номинал резистора ООС цепи +12V R34. Опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 равно 1,25В, при среднем положении регулятора переменного резистора VR1 его сопротивление составляет 250 Ом. При напряжении на выходе БП в +14В, получаем: R34 = (Uвых/Uоп - 1)*(VR1+R40) = 17,85 кОм, где Uвых, В – выходное напряжение БП, Uоп, В – опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 (1,25В), VR1 – сопротивление подстроечного резистора, Ом, R40 – сопротивление резистора, Ом. Номинал R34 округляем до 18 кОм. Устанавливаем на плату.

Конденсатор C13 3300х16В желательно заменить на конденсатор 3300х25В и такой же добавить на место, освободившееся от C24, чтобы разделить между ними токи пульсаций. Плюсовой вывод С24 через дроссель (или перемычку) соединяется с цепью +12V1, напряжение +14В снимается с контактных площадок +3,3V.

Включаем БП, подстройкой VR1 устанавливаем на выходе напряжение +14В.

После всех внесённых в БП изменений переходим к ограничителю. Схема ограничителя тока представлена ниже.

Резисторы R1, R2, R4…R6, соединённые параллельно, образуют токоизмерительный шунт сопротивлением 0,01 Ом. Ток, протекающий в нагрузке, вызывает на нём падение напряжения, которое ОУ DA1.1 сравнивает с опорным напряжением, установленным подстроечным резистором R8. В качестве источника опорного напряжения используется стабилизатор DA2 с выходным напряжением 1,25В. Резистор R10 ограничивает максимальное напряжение, подаваемое на усилитель ошибки до уровня 150 мВ, а значит, максимальный ток нагрузки до 15А. Ток ограничения можно рассчитать по формуле I = Ur/0,01, где Ur, В – напряжение на движке R8, 0,01 Ом – сопротивление шунта. Схема ограничения тока работает следующим образом.

Выход усилителя ошибки DA1.1 подсоединён с выводом резистора R40 на плате БП. До тех пор, пока допустимый ток нагрузки меньше установленного резистором R8, напряжение на выходе ОУ DA1.1 равно нулю. БП работает в штатном режиме, и его выходное напряжение определяется выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*Uоп. Однако, по мере того, как напряжение на измерительном шунте из-за роста тока нагрузки увеличивается, напряжение на выв.3 DA1.1 стремится к напряжению на выв.2, что приводит к росту напряжения на выходе ОУ. Выходное напряжение БП начинает определяться уже другим выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош), где Uош, В – напряжение на выходе усилителя ошибки DA1.1. Иными словами, выходное напряжение БП начинает уменьшаться до тех пор, пока ток, протекающий в нагрузке, не станет чуть меньше установленного тока ограничения. Состояние равновесия (ограничения тока) можно записать так: Uш/Rш=(((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош))/Rн, где Rш, Ом – сопротивление шунта, Uш, В – напряжение падения на шунте, Rн, Ом – сопротивление нагрузки.

ОУ DA1.2 используется в качестве компаратора, сигнализируя с помощью светодиода HL1 о включении режима ограничения тока.

Печатная плата () и схема расположения элементов ограничителя тока изображена на рисунках ниже.

Несколько слов о деталях и их замене. Электролитические конденсаторы, установленные на плате БП FSP, имеет смысл заменить на новые. В первую очередь в цепях выпрямителя дежурного источника питания +5Vsb, это С41 2200х10V и С45 1000х10V. Не забываем о форсирующих конденсаторах в базовых цепях силовых транзисторов Q1 и Q2 – 2,2х50V (на схеме не показаны). Если есть возможность, конденсаторы выпрямителя 220В (560х200V) лучше заменить на новые, большей ёмкости. Конденсаторы выходного выпрямителя 3300х25V должны быть обязательно с низким ЭПС – серии WL или WG, в противном случае они быстро выйдут из строя. В крайнем случае, можно поставить б/у конденсаторы этих серий на меньшее напряжение – 16В.

Прецизионный ОУ DA1 AD823AN «rail-to-rail» как нельзя кстати подходит к данной схеме. Однако его можно заменить на порядок более дешёвым ОУ LM358N. При этом стабильность выходного напряжения БП будет несколько хуже, также придется подбирать номинал резистора R34 в меньшую сторону, поскольку у этого ОУ минимальное выходное напряжение вместо нуля (0,04В, если быть точным) 0,65В.

Максимальная суммарная рассеиваемая мощность токоизмерительных резисторов R1, R2, R4…R6 KNP-100 равна 10 Вт. На практике лучше ограничиться 5 ваттами – даже при 50% от максимальной мощности их нагрев превышает 100 градусов.

Диодные сборки BD4, BD5 U20C20, если их действительно стоит 2шт., менять на что-либо более мощное не имеет смысла, обещанные производителем БП 16А они держат хорошо. Но бывает так, что в действительности установлена только одна, и в этом случае необходимо либо ограничиться максимальным током в 7А, либо добавить вторую сборку.

Испытание БП током 14А показало, что уже спустя 3 минуты температура обмотки дросселя L1 превышает 100 градусов. Долговременная безотказная работа в таком режиме вызывает серьёзное сомнение. Поэтому, если подразумевается нагружать БП током свыше 6-7А, дроссель лучше переделать.

В заводском исполнении обмотка дросселя +12В намотана одножильным проводом диаметром 1,3 мм. Частота ШИМ – 42 кГц, при ней глубина проникновения тока в медь составляет около 0,33 мм. Из-за скин-эффекта на данной частоте эффективное сечение провода составляет уже не 1,32 мм 2 , а только 1 мм 2 , что недостаточно для тока в 16А. Иными словами, простое увеличение диаметра провода для получения большего сечения, а следовательно, уменьшения плотности тока в проводнике неэффективно для этого диапазона частот. К примеру, для провода диаметром 2мм эффективное сечение на частоте 40 кГц только 1,73мм 2 , а не 3,14 мм 2 , как ожидалось. Для эффективного использования меди намотаем обмотку дросселя литцендратом. Литцендрат изготовим из 11 отрезков эмалированного провода длиной 1,2м и диаметром 0,5мм. Диаметр провода может быть и другим, главное, чтобы он был меньше удвоенной глубины проникновения тока в медь – в этом случае сечение провода будет использовано на 100%. Провода складываются в «пучок» и скручиваются с помощью дрели или шуруповёрта, после чего жгут продевается в термоусадочную трубку диаметром 2мм и обжимается с помощью газовой горелки.

Готовый провод целиком наматывается на кольцо, и изготовленный дроссель устанавливается на плату. Наматывать обмотку -12В смысла нет, индикатору HL1 «Питание» какой-либо стабилизации не требуется.

Остаётся установить плату ограничителя тока в корпус БП. Проще всего её прикрутить к торцу радиатора.

Подключим цепь «ООС» регулятора тока к резистору R40 на плате БП. Для этого вырежем часть дорожки на печатной плате БП, которая соединяет вывод резистора R40 с «корпусом», а рядом с контактной площадкой R40 просверлим отверстие 0,8мм, куда будет вставлен провод от регулятора.

Подключим питание регулятора тока +5В, для чего припаяем соответствующий провод к цепи +5Vsb на плате БП.

«Корпус» ограничителя тока присоединяется к контактным площадкам «GND» на плате БП, цепь -14В ограничителя и +14В платы БП выходят на внешние «крокодилы» для подключения к аккумулятору.

Индикаторы HL1 «Питание» и HL2 «Ограничение» закрепляются на месте заглушки, установленной вместо переключателя «110V-230V».

Скорее всего, в вашей розетке отсутствует контакт защитного заземления. Вернее, контакт, может быть, и есть, а вот провод к нему не походит. Про гараж и говорить нечего… Настоятельно рекомендуется хотя бы в гараже (подвале, сарае) организовать защитное заземление. Не стоит игнорировать технику безопасности. Это иногда заканчивается крайне плачевно. Тем, у кого розетка 220В не имеет контакта заземления, оборудуйте БП внешней винтовой клеммой для его подключения.

После всех доработок включаем БП и корректируем подстроечным резистором VR1 требуемое выходное напряжение, а резистором R8 на плате ограничителя тока – максимальный ток в нагрузке.

Подключаем к цепям -14В, +14В зарядного устройства на плате БП вентилятор 12В. Для нормальной работы вентилятора в разрыв провода +12В, либо -12В, включаются два последовательно соединённых диода, которые уменьшат напряжение питания вентилятора на 1,5В.

Подключаем дроссель пассивной коррекции коэффициента мощности, питание 220В от выключателя, прикручиваем плату в корпус. Фиксируем нейлоновой стяжкой выходной кабель зарядного устройства.

Прикручиваем крышку. Зарядное устройство готово к работе.

В заключение стоит отметить, что ограничитель тока будет работать с БП ATX (или AT) любого производителя, использующего ШИМ-контроллеры TL494, КА7500, КА3511, SG6105 или им подобным. Разница между ними будет заключаться лишь в методах обхода защит.

Ниже вы можете скачать печатную плату ограничителя в формате PDF и DWG (Autocad)

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
DA1	Операционный усилитель	AD823	1	Замена на LM358N		В блокнот
DA2	Линейный регулятор	LM317L	1			В блокнот
VD1	Выпрямительный диод	1N4148	1			В блокнот
C1	Конденсатор	0.047 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0.01 мкФ	1

Аккумуляторная батарея - устройство, которое в ходе эксплуатации изнашивается и разряжается. Для заряда АКБ используется специальный прибор, который можно купить или сделать своими руками. О том, как соорудить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП компьютера и ноутбука, мы расскажем ниже.

[ Скрыть ]

Как сделать зарядку для АКБ из блока питания компьютера?

Стоимость качественных зарядных приборов высокая. Поэтому многие автовладельцы решают переделать блок питания АТХ от стационарного ПК в ЗУ. Эта процедура не особо сложная, но прежде чем приступить к выполнению задачи и переделать блок питания на зарядку, которая сможет заряжать машинную АКБ, следует разобраться в требованиях, которые предъявляются к ЗУ. В частности, максимальный уровень напряжения, подводимый к АКБ, должен быть не более 14,4 вольта, чтобы не допустить быстрого износа батареи.

Пользователь Vetal в своем ролике показал, как можно переделать БП в зарядный прибор.

Готовимся к выполнению задачи

Чтобы соорудить самоделку ЗУ из компьютерного БП на 200W, 300W либо 350W (ШИМ 3528), потребуются следующие материалы и инструменты:

• зажимы («крокодилы») для подключения к АКБ;
• резисторный элемент на 2,7 кОм, а также на 1 кОм и 0,5 Вт;
• паяльник с оловом и канифолью;
• две отвертки (с крестовым и плоским наконечником);
• резисторные элементы на 200 Ом и 2 Вт, а также на 68 Ом и 0,5 Вт;
• обычное машинное реле на 12В;
• два конденсаторных элемента на 25В;
• три диода 1N4007 на 1 ампер;
• светодиодный элемент (любого цвета, но лучше - зеленый);
• силиконовый герметик;
• вольтамперметр;
• два гибких медных провода (1 метр каждый).

Также потребуется сам блок питания, который должен иметь следующие характеристики:

• величина выходного напряжения - 12 вольт;
• параметр номинального напряжения - 110/220 В;
• величина мощности - 230 Вт;
• параметр максимального тока - не выше 8 ампер.

Пошаговая инструкция

Процедура заряда машинной батареи производится под напряжением, величина которого от 13,9 до 14,4 вольта. Все стационарные блоки работают с напряжением 220 В, поэтому первостепенная задача - снизить рабочий параметр до 14,4 В. В основе зарядного девайса применяется микросхема TL494 (7500), при ее отсутствии можно использовать аналог. Микросхема нужна для генерирования сигналов и используется как драйвер транзисторного элемента, предназначенного для защиты прибора от повышенного тока. На дополнительной плате БП имеется еще одна схема - TL431 либо другая, аналогичная, предназначенная для регулировки параметра напряжения на выходе. Здесь же располагается резисторный элемент для настройки, с помощью которого можно отрегулировать величину выходного напряжения в узком интервале.

Подробно о том, как переделать компьютерный БП в зарядный прибор для АКБ машины, узнайте из ролика, опубликованного каналом «Паяльник TV».

Чтобы произвести своими руками переделку БП от компа в зарядку для авто, ознакомьтесь со схемой и следуйте инструкции:

1. Для начала из компьютерного БП ATX надо демонтировать все лишние составляющие и элементы, после чего от него отпаиваются кабели. Воспользуйтесь паяльником, чтобы не повредить контакты. Надо удалить переключатель 220/110 вольт с кабелями, подключенными к нему. После удаления переключателя вы сможете предотвратить возможность перегорания БП, если случайно переключите его на 110 В.
2. Затем от устройства отпаиваются и удаляются ненужные кабели. Уберите провод синего цвета, подключенный к конденсаторному элементу, воспользуйтесь паяльником. В некоторых БП к конденсатору подсоединяется два провода, удалить следует оба. Также на плате вы увидите пучок кабелей желтого цвета с выводом на 12 вольт, их должно быть четыре штуки, оставляйте все. Здесь же должно быть четыре провода черного цвета, их тоже надо оставить, поскольку это масса или заземление. Надо оставить еще один зеленый проводок, все остальные убираются.
3. Обратите внимание на схему. По проводку желтого цвета вы сможете найти два конденсаторных элемента в электроцепи на 12 вольт. Их рабочий параметр напряжения составляет 16 В, поэтому сразу же удалите их путем выпаивания и установите два конденсатора на 25 В. Конденсаторные элементы вздуваются и становятся неработоспособными. Если даже они целые и с виду рабочие, рекомендуем их поменять.
4. Теперь надо выполнить задачу, чтобы блок питания при каждом включении в бытовую сеть автоматически активировался. Суть в том, что когда БП установлен в компьютере, его активация осуществляется в случае замыкания определенных контактов на выходе. Надо удалить защиту от скачков напряжения. Этот элемент предназначен для автоматического отключения БП компьютера от бытовой сети в случае перенапряжения. Удалить его надо, потому что для оптимальной работы ПК требуется 12 вольт, а для функционирования зарядного устройства надо 14,4 В. Защита, установленная в блоке, воспримет 14,4 вольта как скачок напряжения, в результате чего ЗУ отключится и не сможет зарядить аккумулятор автомобиля.
5. К оптрону на плате проходят два импульса - действия от защиты по скачкам напряжения отключения, а также активации и деактивации. В общей сложности на схеме имеется три оптрона. Благодаря этим элементам осуществляется связь между входной и выходной составляющими блока. Эти части называются высоковольтными и низковольтными. Для того чтобы защита не срабатывала при скачках напряжения, вам следует замкнуть контакты оптрона, это можно сделать при помощи перемычки, выполненной из припоя. Это действие позволит обеспечить бесперебойную работу БП, когда он будет включен в бытовую сеть.
6. Теперь надо добиться того, чтобы величина исходящего напряжения составила 14,4 вольта. Для выполнения задачи потребуется плата TL431, установленная на дополнительной схеме. Благодаря этому компоненту выполняется настройка напряжения на всех каналах, идущих от устройства. Для увеличения рабочего параметра потребуется подстроечный резисторный элемент, расположенный на этой же схеме. С его помощью вы сможете увеличить напряжение до 13 вольт, но этого недостаточно для оптимальной работы зарядного устройства. Поэтому резистор, подключенный последовательно с подстроечным компонентом, подлежит замене. Его следует выпаять, а вместо него установить аналогичную деталь, сопротивление которой должно быть ниже 2,7 кОм. Это позволит увеличить диапазон регулировки выходного параметра и получить необходимые 14,4 вольта.
7. Удалите транзисторный элемент, установленный рядом с платой TL431. Эта деталь может негативно повлиять на функциональность схемы. Транзистор будет мешать устройству поддерживать нужное напряжение на выходе. На фото ниже вы увидите элемент, он отмечен красным.
8. Чтобы девайс для зарядки АКБ имел стабильное напряжение на выходе, надо повысить рабочий параметр нагрузки по каналу, где проходило напряжение в 12 вольт. Есть дополнительный канал на 5 вольт, но его использовать не надо. Для обеспечения нагрузки потребуется резисторный компонент, рабочая величина сопротивления которого составит 200 Ом, а мощность - 2 Вт. На дополнительный канал устанавливается деталь на 68 Ом, величина мощности которой составляет 0,5 Вт. Когда резисторные элементы будут припаяны, вы сможете отрегулировать величину напряжения на выходе до 14,4 вольта, при этом не потребуется нагрузка.
9. Затем следует ограничить выходную величину силы тока. Этот параметр индивидуален для любого блока питания. У нас величина силы тока должна быть не более 8 ампер. Чтобы обеспечить это, потребуется повысить номинал резисторного компонента, установленного в первичной цепи обмотки, рядом с трансформаторным устройством. Последнее используется в качестве датчика, предназначенного для определения значения перегрузки. Для увеличения номинальной величины, резистор подлежит замене, вместо него монтируется компонент с сопротивлением на 0,47 Ом, а величина мощности составит 1 Вт. Осторожно выпаивается резистор, вместо него впаивается новый. После выполнения этой задачи деталь будет использоваться в качестве датчика, поэтому величина силы тока на выходе будет не более 10 ампер, даже если произойдет замыкание.
10. Для обеспечения защиты машинной АКБ от неправильной полярности при подсоединении самодельного зарядного девайса в устройство устанавливается дополнительная схема. Речь идет о плате, которую вам предстоит сделать самостоятельно, поскольку в самом блоке ее нет. Для ее разработки потребуется подготовленное реле на 12 вольт, в котором должно быть четыре клеммы. Также понадобятся диодные компоненты, сила тока которых составит 1 ампер. Как вариант, можно использовать детали 1N4007. Схема должна быть дополнена светодиодом, который будет свидетельствовать о состоянии процесса зарядки. Если лампочка горит, то машинная АКБ подсоединена к зарядному устройству правильно. Помимо этих компонентов, потребуется резисторный элемент, рабочее сопротивление которого составит 1 кОм, а мощность - 0,5 Вт. Принцип действия схемы такой. АКБ подсоединяется через кабели к выходу самодельного зарядного устройства. Происходит активация реле благодаря энергии, которая осталась от аккумулятора. После срабатывания элемента начинается процесс зарядки от ЗУ, о чем свидетельствует активация диодной лампочки.
11. При деактивации катушки в результате воздействия электродвижущей силы самоиндукции происходит скачок напряжения. Чтобы не допустить его негативного воздействия на работу зарядного девайса, в плату надо добавить два диодных компонента параллельным способом. Реле фиксируется на радиаторном устройстве БП при помощи герметика. Благодаря этому материалу можно обеспечить эластичность, а также невосприимчивость деталей к термическим нагрузкам. Речь идет о сжатии и расширении, о прогревании и охлаждении. Когда клей высохнет, к контактам реле надо подсоединить оставшиеся компоненты. Если герметик отсутствует, для фиксации подойдут обычные болты.
12. На последнем этапе к блоку подключаются провода с «крокодилами». Лучше применять кабели разных цветов, к примеру, черного и красного или красного и синего. Это позволит не допустить спутывания полярности. Длина провода будет не меньше одного метра, а их сечение должно составить 2,5 мм2. К концам кабелей подключаются зажимы, предназначенные для фиксации на клеммах аккумулятора. Чтобы зафиксировать провода на корпусе самодельного зарядного девайса, в радиаторном устройстве просверливаются два отверстия соответствующего диаметра. Через получившиеся отверстия продеваются две нейлоновые стяжки, с помощью которых кабели будут фиксироваться. В зарядное устройство можно вмонтировать амперметр, он позволит контролировать величину силы тока. Подключение прибора осуществляется параллельным образом к цепи БП.
13. Остается протестировать работоспособность собранного своими руками ЗУ.

1. Красным отмечена перемычка на схеме 2. Транзисторный элемент на плате, который надо удалить 3. Резисторный элемент в первичной цепи, подлежащий замене 4. Схема для сборки платы, предназначенной для защиты БП при нарушении полярности

Зарядное устройство из БП ноутбука

Можно соорудить зарядный девайс из блока питания ноутбука.

Напрямую подключать БП к аккумуляторным клеммам нельзя.

Величина выходного напряжения варьируется в районе 19 вольт, а значение силы тока составляет около 6 ампер. Этих параметров достаточно, чтобы обеспечить заряд аккумуляторной батареи, но напряжение слишком высокое. Решить проблему можно двумя способами.

Без переделки БП

Потребуется последовательным образом с аккумулятором машины подключить так называемый балласт в виде мощной лампы от оптики. Источник освещения будет использоваться в качестве ограничителя тока. Простой и доступный вариант. К плюсовому выходу блока питания ноутбука подключается один контакт лампы, а второй ее контакт подсоединяется к плюсу аккумуляторной батареи. Минус от блока питания подключается напрямую к отрицательной клемме аккумулятора по проводу. После этого БП можно включать в бытовую сеть. Способ очень простой, но есть вероятность выхода из строя источника освещения. Это приведет к неработоспособности как аккумулятора, так и блока.

С переделкой блока питания

Потребуется понизить параметр напряжения БП, чтобы напряжение на выходе составляло около 14-14,5 В.

Рассмотрим процесс изготовления и сборки зарядного девайса на примере блока питания от ноутбука Great Wall:

1. Сначала следует разобрать корпус блока питания. При разборке не повредите его, поскольку он будет использоваться для дальнейшей эксплуатации. Плату, которая расположена внутри, можно подключить к вольтметру, чтобы точно узнать, какое ее рабочее напряжение. В нашем случае оно составляет 19,2 вольта. Используется плата, построенная на микросхемах TEA1751+TEA1761.
2. Выполняется задача по снижению величины напряжения. Для этого потребуется найти резисторный элемент, расположенный на выходе. Нужна деталь, соединяющая шестой контакт схемы ТЕА1761 с положительным выводом блока питания. Этот резисторный элемент следует выпаять при помощи паяльника и произвести замер его сопротивления. Рабочий параметр составляет 18 кОм.
3. Вместо демонтированного элемента устанавливается подстроечный резисторный компонент на 22 кОм, но перед впаиванием его следует настроить на 18 кОм. Аккуратно запаяйте деталь, чтобы не повредить другие элементы схемы.
4. Постепенно понижая величину сопротивления, надо добиться того, чтобы на выходе параметр напряжения составил 14-14,5 вольт.
5. Когда вы получите напряжение оптимальное для зарядки автомобильного аккумулятора, запаянный резистор можно отпаять. Производится замер его параметра сопротивления, в нашем случае он составляет 12, 37 кОм. По этой величине или близкой к ней подбирается постоянный резистор. Мы используем два резистора на 10 кОм и 2,6 кОм. Концы обеих деталей устанавливаются в термокембрик, после чего происходит их впаивание в плату.
6. Полученную в итоге схему рекомендуем протестировать перед сборкой устройства. Параметр напряжения на выходе составит 14,25 вольт, этого достаточно для заряда батарейки.
7. Приступаем к сборке девайса. Подключите провода с зажимами. Перед их впаиванием убедитесь в том, что на выходе соблюдается полярность. В зависимости от блока ноутбука, минусовой контакт может быть выполнен в виде центрального провода, а положительный - в виде оплетки.
8. В итоге вы получаете девайс, который может правильно заряжать АКБ. Величина тока в ходе заряда варьируется в районе 2-3 ампер. Если этот параметр падает до 0,2-0,5 ампер, то процедуру подзарядки можно считать завершенной. Для более удобного использования ЗУ оборудуют амперметром, зафиксировав его на корпусе. Можно использовать светодиодную лампу, которая будет говорить автовладельцу о завершении процесса зарядки.

Канал kt819a предоставил ролик, в котором подробно рассмотрено зарядное устройство, сделанное из БП ноутбука.

Как правильно зарядить АКБ самодельной зарядкой?

Чтобы не допустить быстрого выхода из строя АКБ, надо учитывать определенные нюансы по правильной подзарядке.

1. Сначала отключите клеммы батареи от зажимов. Открутите болты, которые крепят фиксирующую планку аккумулятора.
2. Демонтируйте устройство из посадочного места, отнесите домой или в гараж.
3. Прочистите корпус от загрязнений. Обратите внимание на сами клеммы. Если на них есть окисления, их следует очистить. Используйте зубную или строительную щетку, подойдет наждачная бумага мелкой зернистости. Главное - не счистить рабочий налет.
4. Если аккумулятор обслуживаемый, откройте все его банки и проверьте в них уровень электролита. Рабочий раствор должен покрывать все секции. Если это не так, то заряд батареи может привести к быстрому испарению кипящей жидкости, что отразится на функциональности батареи и ее исправности в целом. При необходимости добавьте в банки дистиллированную воду. Визуально осмотрите корпус батареи на предмет дефектов, иногда утечка жидкости связана с наличием трещин. Если повреждения серьезные, то АКБ подлежит замене.
5. Подключите зажимы самодельного ЗУ к клеммам АКБ, соблюдая полярность. После этого девайс можно подключать к бытовой сети. Пробки на банках при этом откручивать не надо.
6. Когда процедура заряда будет завершена, проверьте уровень электролита и если все нормально, то закрутите банки. Установите батарею в автомобиль и убедитесь, что она в рабочем состоянии.

Заключение

Основным плюсом девайса считается то, что автомобильная батарея не сможет перезарядиться в процессе подзарядки. Если вы забудете отключить АКБ от зарядного устройства, это не повлияет на ее ресурс эксплуатации и не приведет к быстрому износу. Если вы не оборудуете ЗУ светодиодным индикатором, то не сможете понять, зарядился ли аккумулятор или нет . Как вариант, можно приблизительно рассчитать время подзарядки, используя показания, которые выдает амперметр, подключенный к ЗУ. Рассчитать можно по формуле: величина силы тока умножается на время зарядки в часах. На практике на реализацию задачи по подзарядке требуется около суток при условии, что емкость батареи составляет 55 А/ч. Если вы хотите наглядно видеть уровень подзаряда, то в девайс можно добавить стрелочные или цифровые индикаторы.

Для подзарядки аккумуляторной батареи лучший вариант — готовое зарядное устройство (ЗУ). Но его можно сделать своими руками. Существует множество разных способов сборки самодельного ЗУ: от самых простых схем с использованием трансформатора, до импульсных схем с возможностью регулировки. Средним по сложности исполнения является ЗУ из компьютерного блока питания. В статье описано, как своими руками изготовить зарядное устройство из БП компьютера для автомобильного аккумулятора.

[ Скрыть ]

Инструкция по изготовлению

Переделать компьютерный БП в зарядное устройство не сложно, но нужно знать основные требования, предъявляемые к ЗУ, предназначенным заряжать автомобильные аккумуляторы. Для аккумуляторной батареи машины ЗУ должно иметь следующие характеристики: подводимое к батарее максимальное напряжение должно иметь значение 14,4 В, максимальный ток зависит от самого зарядного устройства. Именно такие условия создаются в электрической системе автомобиля при подзарядке аккумулятора от генератора (автор видео Rinat Pak).

Инструменты и материалы

Учитывая, описанные выше требования, для изготовления ЗУ своими руками сначала нужно найти подходящий блок питания. Подойдет б/у АТХ в рабочем состоянии, мощность которого составляет от 200 до 250 ВТ.

За основу мы берем компьютер, который имеет следующие характеристики:

• выходное напряжение 12В;
• номинальное напряжение 110/220 В;
• мощность 230 Вт;
• значение максимального тока не больше 8 А.

Из инструментов и материалов понадобится:

• паяльник и припой;
• отвертка;
• резистор на 2,7 кОм;
• резистор на 200 Ом и 2 Вт;
• резистор на 68 Ом и 0,5 Вт;
• резистор 0,47 Ом и 1 Вт;
• резистор 1 кОм и 0,5 Вт;
• два конденсатора на 25 В;
• автомобильное реле на 12 В;
• три диода 1N4007 на 1 А;
• силиконовый герметик;
• зеленый светодиод;
• вольтамперметр;
• «крокодилы»;
• гибкие медные провода длиной 1 метр.

Приготовив все необходимые инструменты и запчасти можно приступать к изготовлению ЗУ для АКБ из блока питания компьютера.

Алгоритм действий

Зарядка АКБ должна проходить под напряжением в интервале 13,9-14,4 В. Все компьютеры работают с напряжением 12В. Поэтому основная задача переделки – поднять напряжение, идущее от БП до 14,4 В.
Основная переделка будет проводиться с режимом работы ШИМ. Для этого используется микросхема TL494. Можно использовать БП с абсолютными аналогами этой схемы. Данная схема используется, чтобы генерировать импульсы, а также в качестве драйвера силового транзистора, который выполняет функцию защиты от высоких токов. Для регулирования напряжения на выходе компьютерного блока питания предназначена микросхема TL431, которая установлена на дополнительной плате.

Там же находится резистор для настройки, который дает возможность регулировки выходного напряжения в узком интервале.

Работы по переделке блока питания состоят из следующих этапов:

1. Для переделок в блоке сначала нужно убрать из него все лишние детали и отпаять провода.Лишним в этом случае является переключатель 220/110 В и провода, идущие к нему. Провода следует отпаять от БП. Для работы блока необходимо напряжение 220 В. Убрав переключатель, мы исключим вероятность сгорания блока при случайном переключении выключателя в положение 110 В.
2. Далее отпаиваем, откусываем ненужные провода или применяем любой другой способ их удаления. Сначала отыскиваем синий провод 12В, идущий от конденсатора, его выпаиваем. Проводов может быть два, выпаять надо оба. Нам понадобятся только пучок желтых проводов с выводом 12 В, оставляем 4 штуки. Еще нам понадобится масса – это черные провода, их также оставляем 4 штуки. Кроме того, нужно оставить один провод зеленого цвета. Остальные провода полностью удаляются или выпаиваются.
3. На плате по желтому проводу находим два конденсатора в цепи с напряжением 12В, они обычно имеют напряжение 16В, их надо заменить на конденсаторы на 25В. Со временем конденсаторы приходят в негодность, поэтому даже если старые детали еще в рабочем состоянии, их лучше заменить.
4. На следующем этапе нам нужно обеспечить работу блока при каждом включении в сеть. Дело в том, что БП в компьютере работает лишь в том случае, если замкнуты соответствующие провода в выходном пучке. Кроме того, нужно исключить защиту от перенапряжения. Эта защита устанавливается для того, чтобы отключать блок питания от электрической сети, если выходное напряжение, которое на него поступает, превышает заданный предел. Исключить защиту необходимо, так как для компьютера допустимо напряжение 12 В, а нам нужно получить на выходе 14,4 В. Для встроенной защиты это будет считаться перенапряжением и она отключит блок.
5. Сигнал действия от защиты по перенапряжению отключения, а также сигналы включения и отключения проходят по одному и тому же оптрону. Оптронов на плате всего три. С их помощью осуществляется связь между низковольтной (выходной) и высоковольтной (входной) частями БП. Чтобы защита не смогла сработать при перенапряжении, нужно замкнуть контакты соответствующего оптрона перемычкой из припоя. Благодаря этому блок будет все время находиться во включенном состоянии, если он подключен к электрической сети и не будет зависеть от того, какое напряжение будет на выходе.
6. Затем для получения стабильного выходного напряжения на холостом ходу, необходимо увеличить нагрузку на выход БП по каналу, где было напряжение 12 В, а станет 14,4 В, и по каналу 5 В, но его мы не используем. В качестве нагрузки для первого канала на 12 В будет использоваться резистор сопротивлением 200 Ом и мощностью 2 Вт, а канал 5 В будет дополнен для нагрузки резистором сопротивлением 68 Ом и мощностью 0,5 Вт. Как только будут установлены эти резисторы, можно настроить выходное напряжение без нагрузки на холостом ходу до значения 14,4 В.
7. Далее нужно ограничить силу тока на выходе. Для каждого блока питания она индивидуальна. В нашем случае ее значение не должно превышать 8 А. Чтобы добиться этого, нужно увеличить номинал резистора в первичной цепи обмотки у силового трансформатора, который применяется как датчик, служащий для определения перегрузки. Для увеличения номинала установленный резистор нужно заменить на более мощный сопротивлением 0,47 Ом и мощностью 1 Вт. После этой замены резистор будет функционировать как датчик перегрузки, поэтому выходной ток не будет выше значения 10 А даже, если сомкнуть выходные провода, имитируя короткое замыкание.
8. На последнем этапе нужно добавить схему защиты блока питания от подключения ЗУ к аккумулятору неправильной полярности. Это та схема, которая действительно будет создана своими руками и отсутствует в блоке питания компьютера. Чтобы собрать схему, понадобится автомобильное реле на 12 В с 4 клеммами и 2 диода, рассчитанные на ток в 1 А, например, диоды 1N4007. Кроме того, нужно подключить светодиод зеленого цвета. Благодаря диоду можно будет определить состояние зарядки. Если он будет светится, значит, аккумуляторная батарея подключена правильно и идет ее зарядка. Кроме этих деталей, нужно еще взять резистор сопротивлением 1 кОм и мощностью 0,5 Вт. На рисунке изображена схема защиты.
9. Принцип работы схемы следующий. Аккумуляторная батарея с правильной полярностью подключается к выходу ЗУ, то есть блоку питания. Реле срабатывает благодаря оставшейся в батарее энергии. После того как сработает реле, АКБ начинает заряжаться от собранного зарядного устройства через замкнутый контакт релюшки БП. Подтверждением зарядки будет светящийся светодиод.
10. Чтобы предотвратить перенапряжение, которое возникает во время отключения катушки за счет электродвижущей силы самоиндукции, в схему параллельно реле включается диод 1N4007. Реле лучше приклеивать к радиатору блока питания силиконовым герметиком. Силикон сохраняет эластичность после высыхания, устойчив к термическим нагрузкам, таким как: сжатие и расширение, нагревание и охлаждение. Когда герметик подсохнет, на контакты реле крепятся остальные элементы. Вместо герметика в качестве крепежа можно использовать болты.
11. Подбирать провода для зарядного устройства лучше разных цветов, например, красного и черного цвета. Они должны иметь сечение 2,5 кв. мм, быть гибкими, медными. Длина должна составлять не менее метра. На концах провода должны быть оборудованы крокодилами, специальными зажимами, с помощью которых ЗУ подключается к клеммам АКБ. Для закрепления проводов в корпусе собранного устройства, нужно просверлить в радиаторе соответствующие отверстия. Через них нужно продеть две нейлоновые стяжки, которые и будут держать провода.

Готовое зарядное устройство

Чтобы контролировать силу тока зарядки, в корпус зарядного устройства можно еще вмонтировать амперметр. Его нужно подключать параллельно к цепи блока питания. В итоге, мы имеем ЗУ, которое мы можем использовать для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля и не только.

Заключение

Достоинством данного зарядного устройства является то, что аккумулятор не будет перезаряжаться при использовании прибора и не испортится, как бы долго ни был подключен к ЗУ.

Недостатком данного зарядного устройства является отсутствие каких-либо индикаторов, по которым можно было бы судить о степени заряженности аккумуляторной батареи.

Трудно определить, зарядился аккумулятор или нет. Рассчитать примерное время зарядки можно, воспользовавшись показаниями на амперметре и применив формулу: силу тока в Амперах, помноженную на время в часах. Экспериментально было получено, что на полную зарядку обычного аккумулятора емкостью 55 А/ч необходимо 24 часа, то есть сутки.

В данном зарядном устройстве сохранена функция от перегрузки и короткого замыкания. Но если оно не защищено от неправильной полярности, нельзя подключать зарядник к аккумулятору с неправильной полярностью, прибор выйдет из строя.