Простое в изготовлении зарядное устройство позволяет восстановить техническое состояние автомобильного аккумулятора за ночь.

Характеристика устройства

• Напряжение сети, В......180-230
• Мощность трансформатора, Вт......30-100
• Напряжение аккумуляторов, В......6/12
• Ток заряда макс, средний, А......2
• Ток заряда импульсный макс, А......5
• Ток разряда, мА......30-50
• Время восстановления, ч......6-12
• Аккумулятор......а) открытого типа; б) закрытого типа; в) гелиевый
• Емкость аккумулятора, а*час......от 10 до 240

Длительное хранение или эксплуатация автомобильных аккумуляторов приводит к возникновению на пластинах и на клеммах кристаллического сульфата свинца, который препятствует нормальной эксплуатации аккумулятора. При плохом контакте клеммы аккумулятора, покрытые сульфатом, можно почистить напильником с крупной насечкой или наждачной бумагой, а вот снять сульфат с пластин аккумулятора таким методом невозможно. Из-за высокого внутреннего сопротивления, созданного плохой проводимостью кристаллов сульфата, машина, возможно, и заведется, но не более одного раза.

В зимнее время, при повышенной вязкости масел заводка двигателя практически невыполнима.

Высокое внутреннее сопротивление снижает напряжение на клеммах аккумулятора, при подключении нагрузки - ниже допустимых пределов, стартер при таком напряжении источника тока не в состоянии провернуть вал двигателя. Надеяться, что аккумулятор восстановится в пути, при таком состоянии пластин нереально. Если рассматривать генератор автомобиля как источник питания, зарядить аккумулятор возможно, а вот снять кристаллизацию пластин он не сможет в полном объеме из-за недостаточного напряжения генератора и постоянного, по форме, тока трехфазного генератора.

Поверхностная (рабочая) сульфатация пластин снимается при рабочем напряжении зарядки аккумулятора в 13,8-14,2 В, а внутренняя кристаллизация пористой структуры пластин на такое напряжение слабо реагирует из-за высокого сопротивления кристаллов и низкого напряжения заряда.

Для восстановления пластин - снятия кристаллизации - требуется нестандартное напряжение источника тока заряда с возможностью регенерации пластин.

Добавлять напряжение генератора автомобиля ни в коем случае нельзя - из-за опасности повреждения электрического и электронного оборудования автомобиля нестандартным напряжением.

Выход прост - восстановить аккумулятор внешним зарядным устройством с повышенным напряжением источника тока. К таким приборам относятся импульсные зарядные устройства.

Хорошо ускоряет восстановление пластин аккумуляторов наличие разрядной составляющей тока величиной, не превышающей 10% от зарядного тока.

Средний ток заряда при снятии сульфатации пластин не превышает рекомендуемый для заряда заводом -изготовителем, а напряжение заряда в импульсе превышает стандартное почти в два раза, что ускоряет перевод кристаллов сульфата свинца в аморфный свинец. Время импульса невелико и такая зарядка с восстановлением не приводит к излишнему нагреву аккумулятора и короблению пластин.

Импульсное восстановление позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора и восстановить его рабочее состояние. Устранение крупнокристаллической сульфатации элементов аккумулятора снижает внутреннее сопротивление до рабочего состояния, устраняется саморазряд и межэлектродные замыкания, повышается напряжение под нагрузкой, что облегчает запуск автомобиля.

Предлагаемое зарядное устройство позволяет выполнить эти условия. Данное устройство не предназначено для питания радиоэлектронных устройств.

Принципиальная схема

Принципиальная схема зарядного устройства (рис. 1) состоит из силового трансформатора Т1 с внешними цепями коммутации SA1 и защиты от перегрузки FU1.

Выходные обмотки трансформатора коммутируются переключателем SA2 в зависимости от напряжения заряжаемого аккумулятора GB1. Выпрямитель импульсного тока VD1 выполнен на одном диоде для выполнения требуемой технологии восстановления пластин аккумулятора.

Разрядный ток небольшой амплитуды создается цепью, состоящей из диода VD2, обратной полярности и ограничительного резистора R1, назначение которого - ускоренное восстановление пластин аккумулятора.

Второе назначение этой цепи в схеме - устранение перемагничивание железа трансформатора Т1 от действия однополупериодного выпрямителя на диоде VD1.

При этом снижается необходимость в установке в схеме трансформатора повышенной мощности, устраняется перегрев, повышается КПД.

Двухполупериодные диодные мосты, используемые в заводских зарядных устройствах, из-за отсутствия временного разрыва между импульсами зарядного тока не позволяют вести рекристаллизацию пластин, что приводит к преждевременному электролизу электролита, кипению и нагреву аккумулятора. При использовании аккумуляторов с гелиевым наполнителем или отсутствием воздушных пробок (закрытого типа) это недопустимо, из-за возможной разгерметизации корпуса.

Однополупериодная импульсная схема восстановления, с перерывами между импульсами, равными по времени периоду положительного импульса тока, снижает температуру электролита и увеличивает время на рекомбинацию (перестроение) ионов электролита. Разрядная составляющая тока восстановления позволяет ионам электролита накапливать потенциальную энергию, направленную на расплавление "застарелых" кристаллов сульфата свинца.

Контроль зарядного тока выполнен на гальваническом приборе РА1 с внутренним шунтом. Индикация включения выполнена на светодиоде красного свечения HL1, по его яркости также можно судить о напряжении заряда и наличии тока в цепи заряда. Конденсатор С1 в первичной цепи обмотки трансформатора и конденсатор С2 в цепи нагрузки снижают уровень помех, возникающих при переключении тока выпрямительным диодом VD1, VD2.

Аккумулятор GB1 подключается к зарядному устройству с помощью зажимов типа "Крокодил".

Восстановление аккумулятора возможно производить без снятия с автомобиля, предварительно положительную клемму питания автомобиля нужно отключить.

Детали устройства

В схеме зарядного устройства на однополупериодном выпрямителе отсутствуют покупные радиодетали, используются от отслуживших свой срок электронных приборов.

Силовой трансформатор Т1 использован от ламповых радиоприемников: железо предварительно разбирается, сетевая обмотка используется без изменений, повышающая и накальная аккуратно удаляются послойно - перекусыванием кусачками витков, вместо них наматывается новая обмотка проводом сечением 0,5-0,6 мм до заполнения с отводом (примерно) от середины. Проводится обратная сборка железа. Несколько Ш-образных листов не войдут из-за отсутствия стяжки - это не повлияет на характеристики трансформатора. При подключенном сетевом напряжении вторичное напряжение на отводах должно быть в пределах 8-10 В и 16-20 В.

Коммутационные переключатели SA1, SA2 использованы от сетевых тумблеров на ток в 3 А. Импульсный диод VD1 - диоды КД202-248. Диод VD2 - Д7, Д226, КД226. В крайнем случае, используются кремневые выпрямительные диоды от компьютерных блоков питания. Конденсатор С1 типа К17 с напряжением 250-400 В. Светодиод индикации HL1 допустимо установить любого свечения. При отсутствии в наличии амперметра указанного тока, используется любой гальванометр от магнитофонов (индикация выходного сигнала) с искусственным шунтом в виде спирали из проволоки диаметром 0,6-1 мм - 10 витков на каркасе диаметром 1,6 см. В разрыв положительной шины зарядного тока подключается временно тестер и сверяются показания зарядного тока. Количество витков обмотки шунта необходимо подогнать по показаниям действующего амперметра.

Зарядка аккумулятора

Наличие амперметра позволяет отследить процесс рекристаллизации пластин - в начальный момент ток заряда имеет минимальное значение, далее по мере очистки пластин электродов от кристаллизации ток возрастет до максимального значения и через время, определяемое состоянием аккумулятора, ток начнет падать практически до нулевого значения, что и будет индикацией окончания восстановления аккумулятора.

При неверной полярности подключения аккумулятора GB1 светодиод гореть не будет, стрелка амперметра повернется влево - на разряд. Продолжительно, в неверном подключении, аккумулятор держать нельзя, незаряженное состояние может привести к переполюсовке электродов и полной невозможности дальнейшего использования аккумулятора.

После нескольких часов восстановления емкости аккумулятора элементы схемы проверяются на нагрев, при удовлетворительных результатах восстановление продолжают.

Ввиду небольшого количества элементов схема собрана в корпусе от блока питания компьютера или типа БП-1 навесным монтажом с установкой тумблеров, светодиода HL1, гальванометра РА1 на передней панели, предохранитель крепится на задней стенке. Диод VD1 устанавливается на радиатор размерами 50*30*20 мм.

Соединение зарядного устройства с аккумулятором выполнено многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5 мм.

По окончании зарядки в первую очередь отключается сеть, затем снимаются зажимы с клемм аккумулятора.

Читайте и пишите полезные

Очень часто возникает проблема с зарядкой автомобильного аккумулятора, при этом зарядное устройство под рукой не имеется, как же быть в этом случае. Сегодня я решил напечатать эту статью, где намерен пояснить все известные способы зарядки автомобильного аккумулятора, интересно правда. Поехали!

СПОСОБ ПЕРВЫЙ - ЛАМПА И ДИОД

Снимок13Это один из наиболее простых способов зарядки, поскольку «зарядное устройство» по идее состоит из двух компонентов - обыкновенной лампы накаливания и выпрямительного диода. Основной недостаток данной зарядки заключается в том, что диод срезает только нижний полупериод, следовательно на выходе устройства у нас не полностью постоянный ток, но зарядить таким током автомобильный аккумулятор можно!

Лампочка - самая обыкновенная, можно взять лампу 40/60/100 ватт, чем мощнее лампа, тем больше ток на выходе, по идее лампа тут только для токогашения.

Диод, как уже сказал для выпрямления переменного напряжения, он обязательно должен быть мощным, при этом должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 400 Вольт! Ток диода должен быть более 10А! это обязательное условие, очень советую диод установить на теплоотвод, возможно придется его дополнительно охлаждать.

И на рисунке вариант с одним диодом, правда в этом случае ток будет в 2 раза меньше, следовательно время зарядки увеличиться (со 150 Ватной лампочкой, подсевший аккумулятор достаточно зарядить 5-10 часов, чтобы завести автомобиль даже в мороз)

Для увеличения тока заряда можно лампу накаливания заменить другой, более мощной нагрузкой - обогреватель, кипятильник и т.п.

СПОСОБ ВТОРОЙ - КИПЯТИЛЬНИК

Этот способ работает по тому же принципу, что и первый, за исключением того, что на выходе данного зарядного устройство ток полностью постоянный.

Основная нагрузка - кипятильник, при желании можно заменить лампой, как в первом варианте.

Диодный мост можно взять готовый, который можно найти в компьютерных блоках питания. ОБЯЗАТЕЛЬНО использовать диодный мост с обратным напряжением не менее 400Вольт с током НЕ МЕНЕЕ 5 Ампер, готовый мост установить на теплоотвод, поскольку он будет довольно сильно перегреваться.

Мост можно также собрать из 4-х мощных выпрямительных диодов, при этом напряжение и ток диодов должен быть таким, как в случае использования моста. Вообще, старайтесь использовать мощный выпрямитель, на столько мощный, на сколько это возможно, лишняя мощность никогда не помешает.

НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ мощные диодные сборки ШОТТКИ от компьютерных блоков питания, они очень мощные, но обратное напряжение этих диодов порядка 50-60 Вольт, поэтому они сгорят.

СПОСОБ ТРЕТИЙ - КОНДЕНСАТОР

Этот способ мне нравиться больше всех, использование гасящего конденсатора делает процесс заряда более безопасным, а из емкости конденсатора определяется ток заряда. Ток заряда легко определить по формуле

I = 2 * pi * f * C * U,

где U - напряжение в сети (Вольт), C - емкость гасящего конденсатора (мкФ), f - частота переменного тока (Гц)

Для зарядки автомобильного АКБ нужно иметь довольно большой ток (десятая часть емкости аккумулятора, например - для АКБ 60 А, ток заряда должен быть 6А), но для получения такого тока нам понадобиться целая батарея из конденсаторов, поэтому ограничимся током 1,3-1,4А, для этого, емкость конденсатора должна быть в районе 20мкФ.
Конденсатор обязательно нужен пленочный, с минимальным рабочим напряжением не менее 250 Вольт, отличный вариант конденсаторы типа МБГО отечественного производства.

Зарядное устройство 12в аккумулятора своими руками

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:

Диодный мост KBPC5010.

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.

Схема зарядного устройства для автомобильного 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.

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.

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.

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.

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

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.

Зарядное устройство для автомобиля

Внимание! Схема данного ЗУ предназначена для быстрой зарядки вашего аккумулятора в критических случаях, когда надо срочно куда-то ехать через 2-3 часа. Не используйте ее для повседневного обращения, так как заряд идет постоянным напряжением, что не самый лучший режим зарядки для вашего акума. При перезаряде начинает «кипеть» электролит и в окружающее пространство начинают выделяться ядовитые пары.

Однажды в студеную зимнюю пору

Я из дому вышел, был сильный мороз!

Сажусь я в машину и ключик вставляю

Машина не с места

Ведь акум то сдох!

Знакомая ситуация, не так ли? 😉 Думаю, все автолюбители попадали в такую неприятную ситуацию. Есть два выхода: завести машину с заряженного акума соседской машины (если сосед не против), на жаргоне автолюбителей это звучит как «прикурить». Ну и второй выход — это зарядить акум. Зарядные устройства стоят не очень то и дешево. Их цена начинается с 1000 рублей. Если у вас жмет карман от денег, то проблема решена. Когда я попал в такую ситуацию, когда машина не завелась, то понял, что мне срочно нужно зарядное устройство. Но у меня не было лишней тысячи рублей на покупку зарядного устройства. В инете нашел очень простую схему, и решил собрать зарядник собственными силами. Схему трансформатора я упростил. Обмотки со второй колонны обозначаются со штрихом.

F1 и F2 — это плавкие предохранители. F2 нужен для защиты от короткого замыкания на выходе цепи, а F1 — от превышении напряжения в сети.

И вот что у меня получилось.

Теперь обо всем по порядку. Силовой трансформатор марки ТС-160 можно и ТС-180 можно выдергнуть со старых черно-белых телевизоров «Рекорд», но такового я не нашел и пошел в радиомагаз. Давайте разглядим его поближе.

Лепестки. куда паяются выводы обмоток транса.

А вот здесь прямо на трансе есть табличка, на каких лепестках какое напряжение выходит. Это значит, что при подаче на лепесток № 1 и 8 подать 220 Вольт, то на лепестках №3 и 6 мы получим 33 Вольта и максимальную силу тока в нагрузку 0,33 Ампера и тд. Но нас больше всего интересуют обмотки №13 и 14. На них мы можем получить 6,55 Вольт и максимальную силу тока 7,5 Ампер.

Для того, чтобы заряжать аккумулятор нам как раз потребуется большая сила тока. Но напряжение то у нас маленькое. Акум выдает 12 Вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение акума. 6,55 Вольт здесь никак не сгодится. Зарядник нам должен выдавать 13-16 Вольт. Поэтому мы прибегаем к очень хитрому решению. Как вы заметили, транс состоит из двух колон. Каждая колонна дублирует другую колонну. Места, где выходят выводы обмоток, пронумерованы. Для того, чтобы увеличить напряжение, нам нужно просто-напросто соединить два источника напряжения последовательно. Для этого соединяем обмотки 13 и 13′ и снимаем напряжение с обмоток 14 и 14′. 6,55 + 6,55 = 13,1 Вольт. Вот такое переменное напряжение мы получим. Теперь нам надо его выпрямить, то есть превратить в постоянный ток. Собираем Диодный мост на мощных диодах, потому как через них будет проходить приличная сила тока. Для этого нам потребуются диоды Д242А. Через них может течь прямой ток до 10 Ампер, что идеально подходит к нашему самопальному заряднику:-). Также можно отдельно купить диодный мост сразу модулем. В самый раз подойдет диодный мост КВРС5010, который можно купить на Али по этой ссылке или в ближайшем радиомагазине.

Как проверить диоды на работоспособность, думаю помнят все, кто не помнит — сюда.

Немного теории. Полностью посаженный акум обладает низким напряжением. По мере зарядки напряжение стает все больше и больше. Следовательно по Закону Ома у нас сила тока в цепи в самом начале зарядки будет очень большая, а потом все меньше и меньше. А так как диоды включены в цепь, то и через них будет проходить большая сила тока в самом начале зарядки. Согласно Закону Джоуля-Ленца будет происходить нагрев диодов. Поэтому, чтобы их не спалить, нужно отнимать от них тепло и рассеивать в окружающем пространстве. Для этого нам нужны радиаторы. В качестве радиатора я раздраконил нерабочий комповский блок питания и использовал его жестяной корпус.

Не забудьте подключить амперметр последовательно нагрузке. Мой амперметр без шунта. поэтому все показания я делю на 10.

Зачем нам амперметр? Для того, чтобы узнать, зарядился ли наш акум или нет. Когда акум полностью разряжен, он начинает жрать (слово «кушать» думаю здесь неуместно) ток. Жрет он порядка 4-5 Ампер. По мере зарядки он кушает все меньше и меньше силы тока. Поэтому, когда стрелка прибора покажет на 1 Ампер (в моем случае на шкале 10), то акум можно считать заряженным. Все гениально и просто:-).

Выводим две зацеплялки для клемм акума с нашего зарядника, в нашем магазе радио они стоят 6 руб за штуку, но я советую взять покачественнее, так как эти быстро ломаются. При зарядке не путайте полярность. Лучше как-нибудь пометить зацеплялки или взять разных цветов.

Если все правильно собрано, то на зацеплялках мы должны увидеть вот такую форму сигнала (по идее верхушки должны быть сглажены, так как синусоида). но разве что-то предъявишь нашему провайдеру электричества))). В первый раз видите что-то подобное? Бегом сюда!

Импульсы постоянного напряжения лучше заряжают акум, чем чистый постоянный ток. А как получить чистый постоянный из переменного описано в статье Как получить из переменного напряжения постоянное.

Ниже на фото акум почти уже заряжен. Замеряем его потребляемую силу тока. 1,43 Ампера.

Оставим еще чуток на зарядку

Не поленитсь доработать свое устройство плавкими предохранителями. Номиналы предохранителей на схеме. Так как транс такого рода считается силовым, то при замыкании вторичной обмотки, которую мы вывели на зарядку акума, сила тока будет бешенной и возникнет так называемое Короткое замыкание. У Вас махом начнет плавиться изоляция и даже провода, что может привести к печальным последствиям. Не проверяйте на искру напряжение на зацеплялках зарядника. По возможности не оставляйте без присмотра сей девайс. Ну да, дешево и сердито;-). Можно при большом желании доработать этот зарядник. Поставить защиту от КЗ, самовыключение при полной зарядке акума и тд. По себестоимости такой зардяник получился на 300 руб и 5 часов свободного времени на сборку. Зато теперь даже в самый лютый мороз можно спокойно завести машинку с полностью заряженным акумом.

Тех, кого заинтересовала теория зарядных устройств (ЗУ), а также схемы нормальных ЗУ, то в обязательном порядке качаем эту книжку по этой ссылке. Ее можно назвать библией по зарядным устройствам.

Читайте также на сайте:

Солнечные контроллеры

Магниты

DC Ваттметры

Инверторы

Контроллеры для ВГ

Мой небольшой опыт

Разные мои самоделки

Расчёт и изготовление лопастей

Изготовление генераторов

Готовые расчёты ветряков

Дисковые аксиальные ветряки

Из асинхронных двигателей

Ветряки из авто-генераторов

Вертикальные ветряки

Парусные ветрогенераторы

Самодельные солнечные панели

Аккумуляторы

Контроллеры инверторы

Альтернативное эл. статьи

Личный опыт людей

Ветрогенераторы Ян Корепанов

Ответы на вопросы

Особенности работы моего ветрогенератора

Анемометр — измеритель скорости ветра

Сколько энергии дают солнечные батареи 400Вт

Контроллер ФОТОН 150-50

Попытка восстановления клеммы аккумулятора

Защита аккумулятора от глубоких разрядов

Контроллер фотон как DC-DC преобразователь

Автоматы защиты от КЗ в солнечной электростанции

Модернизация и обновление электростанции весна 2017

ИБП CyberPower CPS 600 E бесперебойник с чистым синусом

Устройство плавного пуска, запуск холодильника от инвертора

Где я покупаю неодимовые магниты

Состав и устройство моей солнечной электростанции

Сколько нужно солнечных батарей для холодильника?

Выгодны ли солнечные батареи?

Ветрогенератор на основе асинхронного двигателя с деревянным винтом

Подборка ваттметров постоянного тока с алиэкспресс

Главная

Контроллеры инверторы и другая электроника

Как сделать диодный мост

Как сделать диодный мост для преобразования переменного напряжения в постоянное, однофазный и трехфазный диодный мост. Ниже классическая схема однофазного диодного моста.

Как видно на рисунке соединены четыре диода, на вход подается переменное напряжение, а на выходе уже плюс и минус. Сам диод это полупроводниковый элемент, который может через себя пропускать только напряжение с определенным значением. В одну сторону диод может пропускать через себя только минусовое напряжение, а плюс не может, а в обратную наоборот. Ниже диод и его обозначение в схемах. Через анод может пропускаться только минус, а через катод только плюс.

Переменное напряжение это такое напряжение где с определенной частотой меняется плюс с минусом. Например частота нашей сети 220вольт равна 50герц, то-есть 50 раз за секунду меняется полярность напряжения с минуса на плюс и обратно. Чтобы выпрямить напряжение, направить плюс на один провод, а плюс на другой нужны два диода. Один подключаетя анодом, второй катодом, таким образом когда на проводе появляется минус, то он идет по первому диоду, а второй минус не пропускает, а когда на проводе появится плюс, то наоборот первый диод плюс не пропускает, а второй пропускает. Ниже схема принципа работы.

Для выпрямления, а точнее распределения плюса и минуса в переменном напряжении нужны всего два диода на один провод. Если провода два то соответственно по два диода на провод, всего четыре и схема соединения выглядит ромбиком. Если три провода, то шесть диодов, по два на провод и того получится трехфазный диодный мост. Ниже схема соединения трехфазного диодного моста.

Диодный мост как видно из картинок очень прост, это простейшее устройство для преобразования переменного напряжения от трансформаторов или генераторов в постоянное. Переменное напряжение имеет частоту смены напряжения с плюса на минус и обратно, поэтому эти пульсации передаются и после диодного моста. Чтобы сгладить пульсации если это нужно ставят конденсатор. Конденсатор ставят параллельно, то-есть одним концом к плюсу на выходе, а вторым концом к плюсу. Конденсатор здесь служит как миниатюрный аккумулятор. Он заряжается и во время паузы между импульсами питает нагрузку разряжаясь, таким образом пульсации становятся незаметными, и если вы подсоединяете например светодиод, то он не будет мерцать и в другая электроника будет правильно работать. Ниже схема с конденсатором.

Также хочу отметить что напряжение пропущенное через диод немного понижается, для диода Шоттки это около 0,3-0,4вольта. Таким образом можно диодами понижать напряжение, скажем 10 последовательно соединенных диодов понизят напряжение на 3-4вольта. Нагреваются диоды именно из-за падения напряжения, скажем через диод идет ток силой 2ампера, падение 0,4вольта, 0,4*2=0,8ватт, таким образом на тепло уходит 0,8ватт энергии. А если 20ампер пойдет через мощный диод, то потери на нагрев будут уже 8ватт.

Готовые расчёты ВГ

Информация для Расчёта ВГ

Аксиальные ВГ

Из асинхронных дв

Из авто-генераторов

Вертикальные ВГ

Парусные ВГ

Самодельные СБ

Аккумуляторы

Контроллеры

Опыт людей

Мой небольшой опыт

Альтернативное эл.

Разные мои самоделки

Ответы на вопросы

Ветрогенераторы Ян Корепанов

Магазин

Ответы на вопросы

Контакты и отзывы

Видео

О сайте

Сайты по теме

Е-ветерок.ру Ветрогенератор своими руками
Энергия ветра и солнца — 2013г. Контакты: Google+ / Вконтакте

Лада Приора Хэтчбек Ракета › Бортжурнал › Зарядное устройство своими руками

Купил сегодня тестер и сел паять зарядник из останков сабвуфера раскуроченого ранее. Немного теории для тех кто решит повторить. Зарядное устройство. Он же блок питания по сути состоит из двух модулей. Первый это трансформатор, его задача понизить напряжение до необходимых в нашем случает 12 вольт. Второй это диодный мост, нужен он для того чтоб переменное напряжение преобразовать в постоянное. Можно конечно все усложнить и наставить всяких фильтров лампочек и приборов. Но мы этого делать не будем ибо лень.

Берем трансформатор. Первое что нам нужно найти первичную обмотку. На нее мы будет подавать 220 в из розетки. Ставим тестер в режим измерения сопротивления. И прозванивает все провода. Находим ту пару которая дает самое большее сопротивление. Это и есть первичная обмотка. Далее прозваниваем остальные пары и запоминаем/записываем что с чем звонилось.

После того как нашли все пары подаем на первичную обмотку 220 в. Переводим тестер в режим измерения переменного напряжения и меряем сколько вольт на вторичных обмотках. В моем случае на всех парах было 12 в. Взял одну с самыми толстыми проводами остальные обрезал и заизолировал

с этим закончили переходим к диодному мосту.

Выпаял из платы сабвуфера 4 диода

скрутил вместе в диодный мост и пропаял соединения

Схема диодного моста и график изменения структуры синусоиды

вот что получилось у меня

осталось все соединить и проверить на работоспособность

То что получилось у меня

Включаем в сеть замеряем напряжение. Слева относительно последнего фото на диодном мосту будет минус. Справа плюс. Напаеваем туда провода которые в дальнейшем будем сажать на плюс и минус нашего акб.

Один из проводов на акб желательно пустить через лампочку чтоб убереч акб от передоза электричества

Вот что получилось в итоге

И последнее испытание с подключенной светодиодной лентой

Соблюдение режима эксплуатации аккумуляторных батарей, и в частности режима зарядки, гарантирует их безотказную работу в течение всего срока службы. Зарядку аккумуляторных батарей производят током, значение которого можно определить по формуле

где I - средний зарядный ток, А., а Q - паспортная электрическая емкость аккумуляторной батареи, А-ч.

Классическая зарядного устройства для автомобильного аккумулятора состоит из понижающего трансформатора, выпрямителя и регулятора тока зарядки. В качестве регуляторов тока применяют проволочные реостаты (см. Рис. 1) и транзисторные стабилизаторы тока.

В обоих случаях на этих элементах выделяется значительная тепловая мощность, что снижает КПД зарядного устройства и увеличивает вероятность выхода его из строя.

Для регулировки зарядного тока можно использовать магазин конденсаторов, включаемых последовательно с первичной (сетевой) обмоткой трансформатора и выполняющих функцию реактивных сопротивлений, гасящих избыточное напряжение сети. Упрощенная такого устройства приведена на рис. 2.

В этой схеме тепловая (активная) мощность выделяется лишь на диодах VD1-VD4 выпрямительного моста и трансформаторе, поэтому нагрев устройства незначителен.

Недостатком на Рис. 2 является необходимость обеспечить напряжение на вторичной обмотке трансформатора в полтора раза большее, чем номинальное напряжение нагрузки (~ 18÷20В).

Схема зарядного устройства, обеспечивающее зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А, причем ток зарядки можно изменять от 1 до 15 А ступенями через 1 А, приведена на Рис. 3.

Предусмотрена возможность автоматического выключения устройства, когда батарея полностью зарядится. Оно не боится кратковременных коротких замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней.

Выключателями Q1 - Q4 можно подключать различные комбинации конденсаторов и тем самым регулировать ток зарядки.

Переменным резистором R4 устанавливают порог срабатывания К2, которое должно срабатывать при напряжении на зажимах аккумулятора, равном напряжению полностью заряженной батареи.

На Рис. 4 представлена еще одного зарядного устройства, в котором ток зарядки плавно регулируется от нуля до максимального значения.

Изменение тока в нагрузке достигается регулированием угла открывания тринистора VS1. Узел регулирования выполнен на однопереходном транзисторе VT1. Значение этого тока определяется положением движка переменного резистора R5. Максимальный ток заряда аккумулятора 10А, устанавливается амперметром. устройства обеспечена со стороны сети и нагрузки предохранителями F1 и F2.

Вариант печатной платы зарядного устройства (см. рис. 4), размером 60х75 мм приведен на следующем рисунке:

В схеме на рис. 4 вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на ток, втрое больший зарядного тока, и соответственно мощность трансформатора также должна быть втрое больше мощности, потребляемой аккумулятором.

Названное обстоятельство является существенным недостатком зарядных устройств с регулятором тока тринистором (тиристором).

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD1-VD4 и тиристор VS1 необходимо установить на радиаторы.

Значительно снизить потери мощности в тринисторе, а следовательно, повысить КПД зарядного устройства можно, регулирующий элемент перенести из цепи вторичной обмотки трансформатора в цепь первичной обмотки. такого устройства показана на рис. 5.

В схеме на Рис. 5 регулирующий узел аналогичен примененному в предыдущем варианте устройства. Тринистор VS1 включен в диагональ выпрямительного моста VD1 - VD4. Поскольку ток первичной обмотки трансформатора примерно в 10 раз меньше тока заряда, на диодах VD1-VD4 и тринисторе VS1 выделяется относительно небольшая тепловая мощность и они не требуют установки на радиаторы. Кроме того, применение тринистора в цепи первичной обмотки трансформатора позволило несколько улучшить форму кривой зарядного тока и снизить значение коэффициента формы кривой тока (что также приводит к повышению КПД зарядного устройства). К недостатку этого зарядного устройства следует отнести гальваническую связь с сетью элементов узла регулирования, что необходимо учитывать при разработке конструктивного исполнения (например, использовать переменный резистор с пластмассовой осью).

Вариант печатной платы зарядного устройства на рисенке 5, размером 60х75 мм приведен на рисунке ниже:

Примечание:

Диоды выпрямительного мостика VD5-VD8 необходимо установить на радиаторы.

В зарядном устройстве на рисунке 5 диодный мостик VD1-VD4 типа КЦ402 или КЦ405 с буквами А, Б, В. Стабилитрон VD3 типа КС518, КС522, КС524, или составленный из двух одинаковых стабилитронов с суммарным напряжением стабилизации 16÷24 вольта (КС482, Д808, КС510 и др.). Транзистор VT1 однопереходной, типа КТ117А, Б, В, Г. Диодный мостик VD5-VD8 составлен из диодов, с рабочим током не менее 10 ампер (Д242÷Д247 и др.). Диоды устанавливаются на радиаторы площадью не менее 200 кв.см, а радиаторы будут сильно нагреваться, в корпус зарядного устройства можно установить вентилятор для обдува.

Рассказать в:

Простое в изготовлении зарядное устройство позволяет вос­становить техническое состояние автомобильного аккумулятора за ночь.

Зарядное на однополупериодном выпрямителе

Введение

Длительное хранение или эксплу­атация автомобильных аккумулято­ров приводит к возникновению на пластинах и на клеммах кристалли­ческого сульфата свинца, который препятствует нормальной эксплуата­ции аккумулятора. При плохом контак­те клеммы аккумулятора, покрытые сульфатом, можно почистить напиль­ником с крупной насечкой или наж­дачной бумагой, а вот снять сульфат с пластин аккумулятора таким мето­дом невозможно.

Из за высокого внутреннего со­противления, созданного плохой про­водимостью кристаллов сульфата, машина, возможно, и заведется, но не более одного раза.

В зимнее время, при повышенной вязкости масел заводка двигателя практически невыполнима.

Высокое внутреннее сопротивле­ние снижает напряжение на клеммах аккумулятора, при подключении на­грузки - ниже допустимых пределов, стартер при таком напряжении источ­ника тока не в состоянии провернуть вал двигателя.

Надеяться что аккумулятор вос­становится в пути, при таком состоя­нии пластин нереально.

Если рассматривать генератор автомобиля как источник питания, зарядить аккумулятор возможно, а вот снять кристаллизацию пластин он не сможет в полном объеме из-за не­достаточного напряжения генератора и постоянного, по форме, тока трех­фазного генератора.

Поверхностная (рабочая) сульфи­тация пластин снимается при рабочем напряжении зарядки аккумулятора в 13,8-14,2 В, а внутренняя кристалли­зация пористой структуры пластин на такое напряжение слабо реагирует из- за высокого сопротивления кристал­лов и низкого напряжения заряда.

Для восстановления пластин - снятия кристаллизации - требуется нестандартное напряжение источника тока заряда с возможностью регене­рации пластин.

Добавлять напряжение генерато­ра автомобиля ни в коем случае нельзя - из-за опасности поврежде­ния электрического и электронного оборудования автомобиля нестандар­тным напряжением.

Выход прост - восстановить ак­кумулятор внешним зарядным уст­ройством с повышенным напряжени­ем источника тока. К таким приборам относятся импульсные зарядные ус­тройства.

Хорошо ускоряет восстановление пластин аккумуляторов наличие раз рядной составляющей тока величи­ной, не превышающей 10% от заряд­ного тока.

Средний ток заряда при снятии сульфатации пластин не превышает рекомендуемый для заряда заводом - изготовителем, а напряжение заряда в импульсе превышает стандартное по­чти в два раза, что ускоряет перевод кристаллов сульфата свинца в амор­фный свинец. Время импульса невели­ко и такая зарядка с восстановлени­ем не приводит к излишнему нагреву аккумулятора и короблению пластин.

Импульсное восстановление по­зволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора и восстановить его ра­бочее состояние. Устранение круп­нокристаллической сульфатации элементов аккумулятора снижает внутреннее сопротивление до рабо­чего состояния, устраняется само­разряд и межэлектродные замыка­ния, повышается напряжение под нагрузкой, что облегчает запуск ав­томобиля.

Предлагаемое зарядное устрой­ство позволяет выполнить эти усло­вия. Данное устройство не предназ­начено для питания радиоэлектрон­ных устройств.

Принципиальная схема

Принципиальная схема зарядного устройства (рис. 1) состоит из сило­вого трансформатора Т1 с внешними цепями коммутации SA1 и защиты от перегрузки FU1.

Выходные обмотки трансформа­тора коммутируются переключателем SA2 в зависимости от напряжения за­ряжаемого аккумулятора GB1. Выпря­митель импульсного тока VD1 выпол­нен на одном диоде для выполнения требуемой технологии восстановле­ния пластин аккумулятора.

Разрядный ток небольшой ампли­туды создается цепью, состоящей из диода VD2, обратной полярности и ограничительного резистора R1, на­значение котсрого - ускоренное вос­становление пластин аккумулятора.

Второе назначение этой цепи в схеме - устранение перемагничивания железа трансформатора Т1 от действия однополупериодного выпря­мителя на диоде VD1.

При этом снижается необходи­мость в установке в схеме трансфор­матора повышенной мощности, уст­раняется перегрев, повышается КПД.

Двухполупериодные диодные мо­сты, используемые в заводских заряд­ных устройствах, из-за отсутствия временного разрыва между импуль­сами зарядного тока не позволяют вести рекристаллизацию пластин, что приводит к преждевременному элек­тролизу электролита, кипению и на­греву аккумулятора. При использова­нии аккумуляторов с гелиевым напол­нителем или отсутствием воздушных пробок (закрытого типа) это недопус­тимо, из-за возможной разгерметиза­ции корпуса.

Однополупериодная импульсная схема восстановления, с перерывами между импульсами, равными по вре­мени периоду положительного им­пульса тока, снижает температуру электролита и увеличивает время на рекомбинацию (перестроение) ионов электролита. Разрядная составляю­щая тока восстановления позволяет ионам электролита накапливать по­тенциальную энергию, направленную на расплавление "застарелых" крис­таллов сульфата свинца.

Контроль зарядного тока выпол­нен на гальваническом приборе РА1 с внутренним шунтом.

Индикация включения выполнена на светодиоде красного свечения HL1, по его яркости также можно судить о напряжении заряда и наличии тока в цепи заряда.

Конденсатор С1 в первичной цепи обмотки трансформатора и конденса­тор С2 в цепи нагрузки снижают уро­вень помех, возникающих при пере­ключении тока выпрямительным ди­одом VD1, VD2.

Аккумулятор GB1 подключается к зарядному устройству с помощью за­жимов типа "Крокодил".

Восстановление аккумулятора возможно производить без снятия с автомобиля, предварительно положи­тельную клемму питания автомобиля нужно отключить.

Детали устройства

В схеме зарядного устройства на однополупериодном выпрямителе от­сутствуют покупные радиодетали, используются от отслуживших свой срок электронных приборов.

Силовой трансформатор Т1 ис­пользован от ламповых радиоприем­ников: железо предварительно разби­рается, сетевая обмотка использует­ся без изменений, повышающая и накальная аккуратно удаляются по­слойно - перекусыванием кусачками витков, вместо них наматывается но­вая обмотка проводом сечением 0,5- 0,6 мм до заполнения с отводом (при­мерно) от середины. Проводится об­ратная сборка железа. Несколько Ш- образных листов не войдут из-за от­сутствия стяжки - это не повлияет на характеристики трансформатора. При подключенном сетевом напряже­нии вторичное напряжение на отво­дах должно быть в пределах 8-10 В и 16-20 В.

Коммутационные переключатели SA1, SA2 использованы от сетевых тумблеров на ток в 3 А.

Импульсный диод VD1 - диоды КД202-248.

Диод VD2 - Д7, Д226, КД226

В крайнем случае, используются кремневые выпрямительные диоды от компьютерных блоков питания.

Светодиод индикации HL1 допус­тимо установить любого свечения.

При отсутствии в наличии ампер­метра указанного тока, использует­ся любой гальванометр от магнито­фонов (индикация выходного сигна­ла) с искусственным шунтом в виде спирали из проволоки диаметром 0,6-1 мм - 10 витков на каркасе диа­метром 1,6 см. В разрыв положитель­ной шины зарядного тока подключа­ется временно тестер и сверяются по­казания зарядного тока. Количество витков обмотки шунта необходимо по­догнать по показаниям действующе­го амперметра.

Зарядка аккумулятора

Наличие амперметра позволяет отследить процесс рекристаллизации пластин - в начальный момент ток заряда имеет минимальное значение, далее по мере очистки пластин элек­тродов от кристаллизации ток возра­стет до максимального значения и через время, определяемое состояни­ем аккумулятора, ток начнет падать практически до нулевого значения, что и будет индикацией окончания восстановления аккумулятора.

При неверной полярности подклю­чения аккумулятора GB1 светодиод гореть не будет, стрелка амперметра повернется влево - на разряд. Про­должительно, в неверном подключе­нии, аккумулятор держать нельзя, незаряженное состояние может при­вести к переполюсовке электродов и полной невозможности дальнейшего использования аккумулятора.

После нескольких часов восста­новления емкости аккумулятора эле­менты схемы проверяются на нагрев, при удовлетворительных результатах восстановление продолжают.

Ввиду небольшого количества элементов схема собрана в корпусе от блока питания компьютера или типа БП-1 навесным монтажом с ус­тановкой тумблеров, светодиода HL1, гальванометра РА1 на передней па­нели, предохранитель крепится на задней стенке. Диод VD1 устанавли­вается на радиатор размерами 50*30*20 мм.

Соединение зарядного устройства с аккумулятором выполнено много­жильным проводом в виниловой изо­ляции сечением 2,5 мм.

По окончании зарядки в первую оче­редь отключается сеть, затем снимают­ся зажимы с клемм аккумулятора

Владимир Коновалов, Александр Вантеев

г. Иркутск-43, а/я 380

Раздел: [Схемы]
Сохрани статью в: