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Guida automatica fai-da-te per un'auto. Come funzionano e come funzionano i caricabatterie

Ogni automobilista prima o poi ha problemi con la batteria. Nemmeno io sono sfuggito a questo destino. Dopo 10 minuti di tentativi infruttuosi di avviare la mia auto, ho deciso che dovevo acquistare o realizzare il mio caricabatterie. La sera, dopo aver controllato il garage e aver trovato lì un trasformatore adatto, ho deciso di effettuare la ricarica da solo.

Lì, tra la spazzatura inutile, ho trovato anche uno stabilizzatore di tensione di un vecchio televisore, che, secondo me, funzionerebbe meravigliosamente come custodia.

Dopo aver esplorato le vaste distese di Internet e valutato davvero i miei punti di forza, probabilmente ho scelto lo schema più semplice.

Dopo aver stampato lo schema, sono andato da un vicino interessato all'elettronica radio. Nel giro di 15 minuti, ha raccolto per me le parti necessarie, ha tagliato un pezzo di pellicola PCB e mi ha dato un pennarello per disegnare i circuiti stampati. Dopo aver impiegato circa un'ora, ho disegnato una tavola accettabile (le dimensioni del case consentono un'installazione spaziosa). Non ti dirò come incidere la tavola, ci sono molte informazioni a riguardo. Ho portato la mia creazione al mio vicino e lui l'ha incisa per me. In linea di principio, potresti comprare un circuito stampato e farci tutto, ma come si dice a un cavallo in regalo...
Dopo aver praticato tutti i fori necessari e visualizzato la piedinatura dei transistor sullo schermo del monitor, ho preso in mano il saldatore e dopo circa un'ora avevo la scheda finita.

Un ponte a diodi può essere acquistato sul mercato, l'importante è che sia progettato per una corrente di almeno 10 ampere. Ho trovato diodi D 242, le loro caratteristiche sono abbastanza adatte e ho saldato un ponte di diodi su un pezzo di PCB.

Il tiristore deve essere installato su un radiatore poiché durante il funzionamento diventa notevolmente caldo.

Separatamente, devo dire dell'amperometro. Ho dovuto comprarlo in un negozio, dove anche il consulente di vendita ha ritirato lo shunt. Ho deciso di modificare leggermente il circuito e aggiungere un interruttore in modo da poter misurare la tensione della batteria. Anche qui era necessario uno shunt, ma quando si misura la tensione non è collegato in parallelo, ma in serie. La formula di calcolo la potete trovare in internet; aggiungo che la potenza dissipabile delle resistenze di shunt è di grande importanza. Secondo i miei calcoli avrebbero dovuto essere 2,25 watt, ma il mio shunt da 4 watt si stava riscaldando. Il motivo non lo so, non ho abbastanza esperienza in queste questioni, ma avendo deciso che avevo bisogno principalmente delle letture di un amperometro e non di un voltmetro, ho deciso di farlo. Inoltre, in modalità voltmetro, lo shunt si è notevolmente riscaldato entro 30-40 secondi. Quindi, dopo aver raccolto tutto ciò di cui avevo bisogno e controllato tutto sullo sgabello, ho preso in mano il corpo. Dopo aver smontato completamente lo stabilizzatore, ne ho estratto tutto il contenuto.

Dopo aver segnato la parete frontale, ho praticato i fori per il resistore variabile e l'interruttore, quindi utilizzando un trapano di piccolo diametro attorno alla circonferenza ho praticato i fori per l'amperometro. Gli spigoli vivi sono stati rifiniti con una lima.

Dopo avermi scervellato un po' sulla posizione del trasformatore e del radiatore con tiristore, ho optato per questa opzione.

Ho comprato un altro paio di clip a coccodrillo e tutto è pronto per la ricarica. La particolarità di questo circuito è che funziona solo sotto carico, quindi dopo aver assemblato il dispositivo e non aver trovato tensione ai terminali con un voltmetro, non abbiate fretta di sgridarmi. Basta appendere almeno una lampadina dell'auto ai terminali e sarai felice.

Prendi un trasformatore con una tensione sull'avvolgimento secondario di 20-24 volt. Diodo Zener D 814. Tutti gli altri elementi sono indicati nello schema.

Ho realizzato questo caricabatterie per caricare le batterie delle auto, la tensione di uscita è di 14,5 volt, la corrente di carica massima è di 6 A. Ma può caricare anche altre batterie, ad esempio quelle agli ioni di litio, poiché la tensione di uscita e la corrente di uscita possono essere regolate all'interno un'ampia gamma. I componenti principali del caricabatterie sono stati acquistati sul sito AliExpress.

Questi sono i componenti:

Avrai anche bisogno di un condensatore elettrolitico da 2200 uF a 50 V, un trasformatore per il caricabatterie TS-180-2 (vedi come saldare il trasformatore TS-180-2), cavi, una spina di alimentazione, fusibili, un radiatore per il diodo ponte, coccodrilli. È possibile utilizzare un altro trasformatore con una potenza di almeno 150 W (per una corrente di carica di 6 A), l'avvolgimento secondario deve essere progettato per una corrente di 10 A e produrre una tensione di 15 - 20 volt. Il ponte a diodi può essere assemblato da singoli diodi progettati per una corrente di almeno 10 A, ad esempio D242A.

I fili del caricabatterie devono essere spessi e corti. Il ponte a diodi deve essere montato su un radiatore di grandi dimensioni. È necessario aumentare i radiatori del convertitore DC-DC, oppure utilizzare una ventola per il raffreddamento.

Assemblaggio del caricatore

Collegare il cavo con una spina di alimentazione e un fusibile all'avvolgimento primario del trasformatore TS-180-2, installare il ponte a diodi sul radiatore, collegare il ponte a diodi e l'avvolgimento secondario del trasformatore. Saldare il condensatore ai terminali positivo e negativo del ponte a diodi.

Collega il trasformatore a una rete da 220 volt e misura le tensioni con un multimetro. Ho ottenuto i seguenti risultati:

La tensione alternata ai terminali dell'avvolgimento secondario è di 14,3 volt (tensione di rete 228 volt).
La tensione costante dopo il ponte di diodi e il condensatore è di 18,4 volt (senza carico).

Utilizzando lo schema come guida, collegare un convertitore step-down e un voltamperometro al ponte a diodi DC-DC.

Impostazione della tensione di uscita e della corrente di carica

Sulla scheda del convertitore DC-DC sono installate due resistenze di trimming, una consente di impostare la tensione di uscita massima, l'altra consente di impostare la corrente di carica massima.

Collegare il caricabatterie (non è collegato nulla ai cavi di uscita), l'indicatore mostrerà la tensione all'uscita del dispositivo e la corrente è zero. Utilizzare il potenziometro della tensione per impostare l'uscita su 5 volt. Chiudere insieme i cavi di uscita, utilizzare il potenziometro di corrente per impostare la corrente di cortocircuito su 6 A. Eliminare quindi il cortocircuito scollegando i cavi di uscita e utilizzare il potenziometro di tensione per impostare l'uscita su 14,5 volt.

Questo caricabatterie non teme un cortocircuito in uscita, ma se la polarità viene invertita, potrebbe guastarsi. Per proteggersi dall'inversione di polarità, è possibile installare un potente diodo Schottky nell'intercapedine del cavo positivo che va alla batteria. Tali diodi hanno una bassa caduta di tensione se collegati direttamente. Con tale protezione, se la polarità viene invertita quando si collega la batteria, non scorrerà corrente. È vero, questo diodo dovrà essere installato su un radiatore, poiché durante la ricarica scorrerà una grande corrente.

Gruppi di diodi adatti vengono utilizzati negli alimentatori di computer. Questo assieme contiene due diodi Schottky con un catodo comune; dovranno essere messi in parallelo. Per il nostro caricabatterie sono adatti diodi con una corrente di almeno 15 A.

Va tenuto presente che in tali gruppi il catodo è collegato all'alloggiamento, quindi questi diodi devono essere installati sul radiatore tramite una guarnizione isolante.

È necessario regolare nuovamente il limite superiore di tensione, tenendo conto della caduta di tensione sui diodi di protezione. Per fare ciò, utilizzare il potenziometro di tensione sulla scheda del convertitore DC-DC per impostare 14,5 volt misurati con un multimetro direttamente sui terminali di uscita del caricabatterie.

Come caricare la batteria

Pulisci la batteria con un panno imbevuto di soluzione di soda, quindi asciugala. Togliere i tappi e controllare il livello dell'elettrolito; se necessario aggiungere acqua distillata. Durante la ricarica le spine devono essere staccate. Non devono penetrare detriti o sporco all'interno della batteria. La stanza in cui viene caricata la batteria deve essere ben ventilata.

Collegare la batteria al caricabatterie e collegare il dispositivo. Durante la ricarica, la tensione aumenterà gradualmente fino a 14,5 volt, la corrente diminuirà nel tempo. La batteria può essere considerata condizionatamente carica quando la corrente di carica scende a 0,6 - 0,7 A.

Ogni automobilista ha vissuto un momento nella vita in cui, dopo aver girato la chiave di accensione, non è successo assolutamente nulla. Il motorino di avviamento non girava e di conseguenza l'auto non si avviava. La diagnosi è semplice e chiara: la batteria è completamente scarica. Ma avendo a portata di mano anche quello più semplice con una tensione di uscita di 12 V, puoi ripristinare la batteria entro un'ora e svolgere i tuoi affari. Come realizzare un dispositivo del genere con le tue mani è descritto più avanti nell'articolo.

Come caricare correttamente una batteria

Prima di realizzare un caricabatterie con le tue mani, dovresti imparare le regole di base su come caricarlo correttamente. Se non li segui, la durata della batteria diminuirà drasticamente e dovrai acquistarne una nuova, poiché è quasi impossibile ripristinare la batteria.

Per impostare la corrente corretta è necessario conoscere una semplice formula: la corrente di carica è pari alla corrente di scarica della batteria per un periodo di tempo pari a 10 ore. Ciò significa che la capacità della batteria deve essere divisa per 10. Ad esempio, per una batteria con una capacità di 90 A/h, la corrente di carica deve essere impostata su 9 Ampere. Se ne fornite di più, l'elettrolito si surriscalderà rapidamente e il nido d'ape di piombo potrebbe danneggiarsi. Con una corrente inferiore, la ricarica completa richiederà molto tempo.

Ora bisogna affrontare la tensione. Per le batterie la cui differenza di potenziale è di 12 V, la tensione di carica non deve superare 16,2 V. Ciò significa che per una batteria la tensione dovrebbe essere compresa tra 2,7 V.

La regola più basilare per una corretta ricarica della batteria: non scambiare i terminali quando si collega la batteria. I terminali collegati in modo errato sono chiamati inversioni di polarità, che porteranno all'ebollizione immediata dell'elettrolito e al guasto finale della batteria.

Strumenti e forniture necessari

Puoi realizzare un caricabatterie di alta qualità con le tue mani solo se hai strumenti e materiali di consumo preparati sotto le tue mani.

Elenco degli strumenti e dei materiali di consumo:

Multimetro. Dovrebbe essere nella borsa degli attrezzi di ogni automobilista. Sarà utile non solo durante il montaggio del caricabatterie, ma anche in futuro durante le riparazioni. Un multimetro standard include funzioni come la misurazione di tensione, corrente, resistenza e continuità dei conduttori.
Saldatore. È sufficiente una potenza di 40 o 60 W. Non è possibile utilizzare un saldatore troppo potente, poiché le alte temperature danneggeranno i dielettrici, ad esempio nei condensatori.
Colofonia. Necessario per un rapido aumento della temperatura. Se le parti non vengono riscaldate a sufficienza, la qualità della saldatura sarà troppo bassa.
Lattina. Il materiale di fissaggio principale viene utilizzato per migliorare il contatto di due parti.
Guaina termoretraibile. Una versione più recente del vecchio nastro isolante, è facile da usare e ha proprietà dielettriche migliori.

Naturalmente, strumenti come pinze, cacciaviti a testa piatta e sagomati dovrebbero essere sempre a portata di mano. Dopo aver raccolto tutti gli elementi di cui sopra, puoi iniziare ad assemblare il caricabatteria.

Sequenza di ricarica di produzione basata su un alimentatore switching

La ricarica fai-da-te della batteria non dovrebbe solo essere affidabile e di alta qualità, ma anche avere un costo contenuto. Pertanto, lo schema seguente è ideale per raggiungere tali obiettivi.

Ricarica pronta basata su un alimentatore switching

Cosa ti servirà:

Trasformatore di tipo elettronico del produttore cinese Tashibra.
Dinistor KN102. Il dinistor straniero è contrassegnato con DB3.
Tasti di accensione MJE13007 nella quantità di due pezzi.
Quattro diodi KD213.
Un resistore con una resistenza di almeno 10 Ohm e una potenza di 10 W. Se installi un resistore di potenza inferiore, si surriscalderà costantemente e molto presto si guasterà.
Qualsiasi trasformatore di feedback che si può trovare nelle vecchie radio.

È possibile posizionare il circuito su qualsiasi vecchia scheda o acquistare per questo una piastra di materiale dielettrico economico. Dopo aver assemblato il circuito, dovrà essere nascosto in una custodia metallica, che può essere realizzata con semplice stagno. Il circuito deve essere isolato dall'alloggiamento.

Un esempio di caricabatterie montato nel caso di una vecchia unità di sistema

La sequenza per creare un caricabatterie con le tue mani:

Rifare il trasformatore di alimentazione. Per fare ciò, è necessario svolgere il suo avvolgimento secondario, poiché i trasformatori di impulsi Tashibra forniscono solo 12 V, che è molto poco per una batteria per auto. Al posto del vecchio avvolgimento, è necessario avvolgere 16 spire di un nuovo filo doppio, la cui sezione trasversale non sarà inferiore a 0,85 mm, il nuovo avvolgimento è isolato e sopra di esso viene avvolto il successivo. Solo ora devi fare solo 3 giri, la sezione del filo è di almeno 0,7 mm.
Installare una protezione da cortocircuito. Per fare ciò avrai bisogno della stessa resistenza da 10 ohm. Dovrebbe essere saldato nello spazio tra gli avvolgimenti del trasformatore di potenza e del trasformatore di feedback.

Resistenza come protezione da cortocircuito

Utilizzando quattro diodi KD213, saldare il raddrizzatore. Il ponte a diodi è semplice, può funzionare con corrente ad alta frequenza ed è prodotto secondo un design standard.

Ponte a diodi basato su KD213A

Realizzare un controller PWM. Necessario in un caricabatterie poiché controlla tutti gli interruttori di alimentazione del circuito. Puoi realizzarlo da solo utilizzando un transistor ad effetto di campo (ad esempio IRFZ44) e transistor a conduzione inversa. Gli elementi del tipo KT3102 sono ideali per questi scopi.

PWM=controller di alta qualità

Collegare il circuito principale al trasformatore di alimentazione e al controller PWM. Dopo di che l'assemblaggio risultante può essere fissato in un alloggiamento autocostruito.

Questo caricabatterie è abbastanza semplice, non richiede grandi spese di assemblaggio ed è leggero. Ma i circuiti realizzati sulla base di trasformatori di impulsi non possono essere classificati come affidabili. Anche il trasformatore di potenza standard più semplice produrrà prestazioni più stabili rispetto ai dispositivi a impulsi.

Quando si lavora con qualsiasi caricabatterie, ricordare che non deve essere consentita l'inversione di polarità. Questa ricarica è protetta da ciò, ma i terminali scambiati riducono la durata della batteria e un resistore variabile nel circuito consente di controllare la corrente di carica.

Semplice caricatore fai da te

Per realizzare questo caricabatterie avrai bisogno di elementi che possono essere trovati in una TV usata di vecchio tipo. Prima di installarli in un nuovo circuito, le parti devono essere controllate con un multimetro.

La parte principale del circuito è il trasformatore di alimentazione, che non si trova ovunque. La sua marcatura: TS-180-2. Un trasformatore di questo tipo ha 2 avvolgimenti, la cui tensione è 6,4 e 4,7 V. Per ottenere la differenza di potenziale richiesta, questi avvolgimenti dovrebbero essere collegati in serie: l'uscita del primo dovrebbe essere collegata all'ingresso del secondo mediante saldatura o una normale morsettiera.

Trasformatore tipo TS-180-2

Avrai anche bisogno di quattro diodi di tipo D242A. Poiché questi elementi saranno assemblati in un circuito a ponte, il calore in eccesso dovrà essere rimosso da essi durante il funzionamento. Pertanto è necessario reperire o acquistare anche 4 radiatori di raffreddamento per componenti radio con una superficie di almeno 25 mm2.

Tutto ciò che rimane è la base, per la quale puoi prendere una piastra in fibra di vetro e 2 fusibili, 0,5 e 10A. Possono essere utilizzati conduttori di qualsiasi sezione, solo il cavo di ingresso deve essere di almeno 2,5 mm2.

Sequenza di assemblaggio del caricabatterie:

Il primo elemento del circuito è assemblare un ponte a diodi. È assemblato secondo lo schema standard. Le posizioni dei terminali dovrebbero essere abbassate e tutti i diodi dovrebbero essere posizionati sui radiatori di raffreddamento.
Dal trasformatore, dai terminali 10 e 10′, portare 2 fili all'ingresso del ponte a diodi. Ora è necessario modificare leggermente gli avvolgimenti primari dei trasformatori e per fare ciò saldare un ponticello tra i pin 1 e 1′.
Saldare i fili di ingresso ai pin 2 e 2′. Il filo di ingresso può essere realizzato da qualsiasi cavo, ad esempio da qualsiasi elettrodomestico usato. Se è disponibile solo un cavo, è necessario collegarvi una spina.
È necessario installare un fusibile da 0,5 A nello spazio vuoto del cavo che porta al trasformatore. Nello spazio positivo, che andrà direttamente al terminale della batteria, è presente un fusibile da 10 A.
Il filo negativo proveniente dal ponte a diodi è saldato in serie ad una comune lampada da 12 V, con potenza non superiore a 60 W. Ciò aiuterà non solo a controllare la carica della batteria, ma anche a limitare la corrente di carica.

Tutti gli elementi di questo caricatore possono essere riposti in una custodia di latta, anch'essa realizzata a mano. Fissare la piastra in fibra di vetro con bulloni, e montare il trasformatore direttamente sulla custodia, avendo precedentemente interposto la stessa piastra in fibra di vetro tra questo e la lamiera.

Ignorare le leggi dell'ingegneria elettrica può portare al guasto costante del caricabatterie. Pertanto, vale la pena pianificare in anticipo la potenza di ricarica, a seconda di quale circuito assemblare. Se si supera la potenza del circuito, la batteria non verrà caricata correttamente a meno che non venga superata la tensione operativa.

Quando si parcheggia per un lungo periodo, la batteria dell'auto si scarica col tempo. Le apparecchiature elettriche di bordo consumano costantemente una piccola corrente e la batteria subisce un processo di autoscarica. Ma anche l'uso regolare della macchina non sempre fornisce una carica sufficiente.

Ciò è particolarmente evidente in inverno nei viaggi brevi. In tali condizioni, il generatore non ha il tempo di ripristinare la carica spesa sull'avviatore. Solo un caricabatterie per auto aiuterà qui. che puoi fare da solo.

Perché è necessario caricare la batteria?

Le auto moderne utilizzano batterie al piombo. La loro particolarità è che con una carica debole costante, processo di solfatazione delle piastre. Di conseguenza, la batteria perde capacità e non riesce a far fronte all'avvio del motore. Puoi evitarlo caricando regolarmente la batteria dalla rete. Con il suo aiuto è possibile ricaricare la batteria e prevenire, e in alcuni casi addirittura invertire, il processo di solfatazione.

Un caricabatterie fatto in casa (UZ) è indispensabile nei casi in cui si lascia l'auto in garage per l'inverno. A causa dell'autoscarica, la batteria si perde 15-30% di capacità al mese. Non sarà quindi possibile avviare l'auto ad inizio stagione senza averla prima caricata.

Requisiti del caricabatterie per batterie per auto

Disponibilità di automazione. La batteria viene caricata principalmente di notte. Pertanto, il caricabatterie non dovrebbe richiedere il controllo della corrente e della tensione da parte del proprietario dell'auto.
Tensione sufficiente. L'alimentatore (PS) deve fornire 14,5 V. Se la tensione diminuisce nel caricabatterie, è necessario scegliere un alimentatore con tensione più elevata.
Sistema protettivo. Se viene superata la corrente di carica, l'automazione deve scollegare irreversibilmente la batteria. In caso contrario, il dispositivo potrebbe guastarsi e persino prendere fuoco. Il sistema dovrebbe essere ripristinato al suo stato originale solo dopo l'intervento umano.
Protezione da inversione di polarità. Se i terminali della batteria sono collegati in modo errato al caricabatterie, il circuito dovrebbe spegnersi immediatamente. Il sistema sopra descritto affronta questo compito.

Errori comuni nella progettazione di dispositivi di memoria fatti in casa

Collegamento della batteria alla rete elettrica domestica tramite un ponte a diodi e un alimentatore sotto forma di condensatore con resistenza. Il condensatore carta-olio di grande capacità richiesto in questo caso costerà più del "caricatore" acquistato. Questo schema di connessione crea un grande carico reattivo, che può "confondere" moderni dispositivi di protezione e contatori elettrici.
Creazione di un caricabatterie basato su un potente trasformatore con avvolgimento primario inserito 220 V e secondario 15 V. Non ci saranno problemi con il funzionamento di tali apparecchiature e la sua affidabilità sarà l'invidia della tecnologia spaziale. Ma realizzare un caricabatterie del genere con le tue mani servirà come una chiara illustrazione dell'espressione "spara ai passeri da un cannone". E il design pesante e ingombrante non è ergonomico e facile da usare.

Circuito di protezione

La probabilità che prima o poi si verifichi un cortocircuito all'uscita del caricabatteria 100% . La causa potrebbe essere un'inversione di polarità, un terminale allentato o un altro errore dell'operatore. Pertanto è necessario partire dalla progettazione del dispositivo di protezione (PD). Dovrebbe rispondere in modo rapido e chiaro in caso di sovraccarico e interrompere il circuito di uscita.

Esistono due modelli di ultrasuoni:

Esterno, progettato come modulo separato. Possono essere collegati a qualsiasi sorgente CC da 14 volt.
Interno, integrato nel corpo di uno specifico “caricatore”.

Il classico circuito a diodi Schottky aiuta solo se la batteria è collegata in modo errato. Ma i diodi si bruceranno semplicemente per sovraccarico se collegati a una batteria scarica o a un cortocircuito all'uscita del caricabatterie

È meglio utilizzare lo schema universale presentato nella figura. Utilizza l'isteresi del relè e la lenta risposta della batteria ad acido ai picchi di tensione.

Quando si verifica un picco di carico nel circuito, la tensione sulla bobina del relè diminuisce e si spegne, prevenendo il sovraccarico. Il problema è che questo circuito non protegge dall'inversione di polarità. Inoltre, il sistema non si spegne permanentemente in caso di superamento della corrente, ma a causa di un cortocircuito. In caso di sovraccarico, i contatti inizieranno a "battere le mani" continuamente e questo processo non si fermerà finché non si bruceranno. Pertanto, è considerato migliore un altro circuito basato su una coppia di transistor e un relè.

L'avvolgimento del relè qui è collegato tramite diodi in un circuito logico "o" al circuito autobloccante e ai moduli di controllo. Prima di utilizzare il caricabatterie, è necessario configurarlo collegandovi un carico di zavorra.

Quale fonte attuale utilizzare

Un caricabatterie fai-da-te richiede una fonte di alimentazione. Parametri richiesti per la batteria 14,5-15 V/ 2-5 A (ampere/ora). Gli alimentatori a commutazione (UPS) e le unità basate su trasformatore hanno tali caratteristiche.

Il vantaggio di un UPS è che potrebbe già essere disponibile. Ma l'intensità del lavoro necessaria per creare un caricabatterie per una batteria basato su di esso è molto più elevata. Pertanto non vale la pena acquistare un alimentatore switching da utilizzare in un caricabatteria per auto. È meglio quindi realizzare una fonte di alimentazione più semplice ed economica partendo da un trasformatore e un raddrizzatore.

Schema del caricabatteria:

Alimentazione per la “ricarica” da UPS

Il vantaggio di un alimentatore da un computer è che ha già un circuito di protezione integrato. Tuttavia, dovrai lavorare sodo per rifare un po' il design. Per fare ciò è necessario fare quanto segue:

rimuovere tutti i cavi di uscita tranne quelli gialli (+12 V), nero (terra) e verde (cavo di accensione del PC).
cortocircuitare i fili verde e nero;
installare un interruttore di alimentazione (se non ce n'è uno standard);
trovare il resistore di feedback nel circuito +12V;
sostituire con un resistore variabile 10 kOhm;
accendere l'alimentazione;
ruotando il resistore variabile, impostarlo sull'uscita 14,4 V;
misurare la resistenza attuale del resistore variabile;
sostituire il resistore variabile con uno costante dello stesso valore (tolleranza 2%);
collegare un voltmetro all'uscita dell'alimentatore per monitorare il processo di ricarica (opzionale);
collegare i fili giallo e nero in due fasci;
collegare i fili con morsetti per il collegamento ai terminali.

Suggerimento: puoi utilizzare un multimetro universale invece di un voltmetro. Per alimentarlo, dovresti lasciare un filo rosso (+5 V).

Il caricabatteria fai da te è pronto. Non resta che collegare il dispositivo alla rete elettrica e caricare la batteria.

Caricabatterie sul trasformatore

Il vantaggio di una fonte di alimentazione a trasformatore è che la sua inerzia elettrica è superiore a quella di una batteria. Ciò migliora la sicurezza e l'affidabilità del circuito.

A differenza di un UPS, non è presente alcuna protezione integrata. Pertanto, è necessario fare attenzione a non sovraccaricare il caricabatterie realizzato da sé. Questo è estremamente importante anche per le batterie delle auto. Altrimenti, con sovracorrente e sovraccarichi di tensione, sono possibili eventuali problemi: dalla bruciatura degli avvolgimenti agli spruzzi di acido e persino all'esplosione della batteria.

Caricabatterie da un trasformatore elettronico (Video)

Questo video parla di un alimentatore regolabile, che si basa su un trasformatore elettronico convertito da 12V con una potenza di 105 W. In combinazione con un modulo stabilizzatore di impulsi si ottiene un caricabatterie affidabile e compatto per tutti i tipi di batterie. 1,4-26 V 0-3 A.

Un alimentatore fatto in casa è composto da due blocchi: un trasformatore e un raddrizzatore.

Puoi trovare una parte già pronta con avvolgimenti adatti o caricarla tu stesso. La seconda opzione è più preferibile, poiché puoi trovare un trasformatore con un'uscita 14,3-14,5 volt difficilmente avrai successo. Dovrai utilizzare soluzioni già pronte che forniscono 12,6 V. È possibile aumentare la tensione di circa 0,6 V assemblando un raddrizzatore con un punto medio utilizzando diodi Schottky.

La potenza degli avvolgimenti deve essere almeno 120 watt, parametri diodi - 30 amp/35 volt. Questo è sufficiente per caricare normalmente la batteria.

Puoi usare un raddrizzatore a tiristori. Ottenere 14 V all'uscita, la tensione CA in ingresso al raddrizzatore dovrebbe essere di circa 24 volt. Non sarà difficile trovare un trasformatore con tali parametri.

La via più facile- acquistare un raddrizzatore regolabile per 18 o 24 volt e regolarlo in modo che produca 14,4 V

Ogni proprietario di auto ha bisogno di un caricabatteria, ma costa molto e le visite preventive regolari a un centro di assistenza auto non sono un'opzione. La manutenzione della batteria presso una stazione di servizio richiede tempo e denaro. Inoltre, con la batteria scarica, è comunque necessario recarsi alla stazione di servizio. Chiunque sappia usare un saldatore può assemblare con le proprie mani un caricabatterie funzionante per la batteria dell'auto.

Una piccola teoria sulle batterie

Qualsiasi batteria è un dispositivo di accumulo di energia elettrica. Quando viene applicata tensione, l'energia viene immagazzinata a causa dei cambiamenti chimici all'interno della batteria. Quando un consumatore è collegato, si verifica il processo opposto: un cambiamento chimico inverso crea tensione ai terminali del dispositivo e la corrente scorre attraverso il carico. Pertanto, per ottenere tensione dalla batteria, è necessario prima "metterla giù", ovvero caricare la batteria.

Quasi ogni auto ha il proprio generatore che, quando il motore è in funzione, fornisce energia alle apparecchiature di bordo e carica la batteria, reintegrando l'energia spesa per l'avvio del motore. Ma in alcuni casi (avviamenti frequenti o difficoltosi del motore, viaggi brevi, ecc.) l'energia della batteria non ha il tempo di ripristinarsi e la batteria si scarica gradualmente. C'è solo una via d'uscita da questa situazione: caricare con un caricabatterie esterno.

Come scoprire lo stato della batteria

Per decidere se è necessaria la ricarica, è necessario determinare lo stato della batteria. L'opzione più semplice - "gira/non gira" - allo stesso tempo non ha successo. Se la batteria “non gira”, ad esempio, in garage al mattino, non andrai da nessuna parte. La condizione “non gira” è critica e le conseguenze per la batteria possono essere disastrose.

Il metodo ottimale e affidabile per verificare le condizioni di una batteria è misurare la tensione su di essa con un tester convenzionale. Ad una temperatura dell'aria di circa 20 gradi dipendenza del grado di carica dalla tensione sui morsetti della batteria scollegata dal carico (!) è la seguente:

12,6…12,7 V - completamente carico;
12,3…12,4 V - 75%;
12,0…12,1 V - 50%;
11,8…11,9 V - 25%;
11,6…11,7 V - scarica;
inferiore a 11,6 V - scarica profonda.

Va notato che la tensione di 10,6 volt è critica. Se scende al di sotto, la "batteria dell'auto" (soprattutto quella che non richiede manutenzione) si guasterà.

Ricarica corretta

Esistono due metodi per caricare la batteria di un'auto: tensione costante e corrente costante. Ognuno ha il suo caratteristiche e svantaggi:

Caricabatterie fatti in casa

Assemblare un caricabatterie per una batteria per auto con le proprie mani è realistico e non particolarmente difficile. Per fare ciò, è necessario avere conoscenze di base di ingegneria elettrica ed essere in grado di tenere un saldatore tra le mani.

Semplice dispositivo da 6 e 12 V

Questo schema è il più semplice ed economico. Con questo caricabatterie potrete caricare in modo efficiente qualsiasi batteria al piombo con una tensione operativa di 12 o 6 V e una capacità elettrica da 10 a 120 A/h.

Il dispositivo è costituito da un trasformatore step-down T1 e un potente raddrizzatore assemblato utilizzando diodi VD2-VD5. La corrente di carica viene impostata dagli interruttori S2-S5, con l'aiuto dei quali i condensatori di spegnimento C1-C4 sono collegati al circuito di potenza dell'avvolgimento primario del trasformatore. Grazie al "peso" multiplo di ciascun interruttore, varie combinazioni consentono di regolare gradualmente la corrente di carica nell'intervallo 1–15 A con incrementi di 1 A. Questo è sufficiente per selezionare la corrente di carica ottimale.

Ad esempio, se è richiesta una corrente di 5 A, sarà necessario accendere gli interruttori a levetta S4 e S2. S5, S3 e S2 chiusi forniranno un totale di 11 A. Per monitorare la tensione sulla batteria, utilizzare un voltmetro PU1, la corrente di carica viene monitorata utilizzando un amperometro PA1.

Il design può utilizzare qualsiasi trasformatore di potenza con una potenza di circa 300 W, compresi quelli fatti in casa. Dovrebbe produrre una tensione di 22–24 V sull'avvolgimento secondario con una corrente fino a 10–15 A. Al posto di VD2-VD5, qualsiasi diodo raddrizzatore in grado di sopportare una corrente diretta di almeno 10 A e una tensione inversa Sono adatti almeno 40 V. Sono adatti D214 o D242. Vanno installati tramite guarnizioni isolanti su un radiatore con area dissipante di almeno 300 cm2.

I condensatori C2-C5 devono essere di carta non polare con una tensione operativa di almeno 300 V. Adatti, ad esempio, sono MBChG, KBG-MN, MBGO, MBGP, MBM, MBGCh. Condensatori simili a forma di cubo erano ampiamente utilizzati come condensatori di sfasamento per motori elettrici negli elettrodomestici. Come PU1 è stato utilizzato un voltmetro CC del tipo M5−2 con un limite di misurazione di 30 V. PA1 è un amperometro dello stesso tipo con un limite di misurazione di 30 A.

Il circuito è semplice, se lo assembli da parti riparabili, non necessita di regolazioni. Questo dispositivo è adatto anche per caricare batterie da sei volt, ma il “peso” di ciascuno degli interruttori S2-S5 sarà diverso. Pertanto, dovrai navigare tra le correnti di carica utilizzando un amperometro.

Con corrente regolabile in continuo

Utilizzando questo schema, è più difficile assemblare un caricabatterie per una batteria per auto con le proprie mani, ma può essere ripetuto e inoltre non contiene parti scarse. Con esso è possibile caricare batterie da 12 Volt con una capacità fino a 120 A/h, la corrente di carica viene regolata in modo fluido.

La batteria viene caricata utilizzando una corrente pulsata; un tiristore viene utilizzato come elemento di regolazione. Oltre alla manopola per regolare facilmente la corrente, questo design ha anche un interruttore di modalità, quando acceso, la corrente di carica raddoppia.

La modalità di ricarica è controllata visivamente utilizzando il comparatore RA1. Il resistore R1 è fatto in casa, realizzato in filo di nichelcromo o rame con un diametro di almeno 0,8 mm. Serve come limitatore di corrente. La lampada EL1 è una spia. Al suo posto, andrà bene qualsiasi spia di piccole dimensioni con una tensione di 24-36 V.

Un trasformatore step-down può essere utilizzato già pronto con una tensione di uscita sull'avvolgimento secondario di 18-24 V con una corrente fino a 15 A. Se non hai un dispositivo adatto a portata di mano, puoi realizzarlo da solo da qualsiasi trasformatore di rete con una potenza di 250–300 W. Per fare ciò, avvolgere tutti gli avvolgimenti del trasformatore tranne l'avvolgimento di rete e avvolgere un avvolgimento secondario con un filo isolato con una sezione di 6 mm. mq. Il numero di spire dell'avvolgimento è 42.

Il tiristore VD2 può essere uno qualsiasi della serie KU202 con le lettere V-N. Si installa su un radiatore con area di dispersione di almeno 200 cmq. L'installazione elettrica del dispositivo viene eseguita con cavi di lunghezza minima e con una sezione di almeno 4 mm. mq. Al posto di VD1, funzionerà qualsiasi diodo raddrizzatore con una tensione inversa di almeno 20 V e resistente ad una corrente di almeno 200 mA.

La configurazione del dispositivo si riduce alla calibrazione dell'amperometro RA1. Ciò può essere fatto collegando al posto di una batteria più lampade da 12 Volt con una potenza totale fino a 250 W, monitorando la corrente utilizzando un amperometro di riferimento di comprovata efficienza.

Dall'alimentatore di un computer

Per assemblare questo semplice caricabatterie con le tue mani, avrai bisogno di un normale alimentatore da un vecchio computer ATX e della conoscenza dell'ingegneria radiofonica. Ma le caratteristiche del dispositivo saranno decenti. Con il suo aiuto, le batterie vengono caricate con una corrente fino a 10 A, regolando la corrente e la tensione di carica. L'unica condizione è che l'alimentazione sia auspicabile sul controller TL494.

Per creare Ricarica auto fai da te da un alimentatore per computer dovrai assemblare il circuito mostrato in figura.

Passo dopo passo i passaggi necessari per finalizzare l'operazione sarà simile a questo:

Tagliare tutti i cavi del bus di alimentazione, ad eccezione di quelli gialli e neri.
Collega insieme i fili giallo e nero separatamente: questi saranno rispettivamente i caricabatterie "+" e "-" (vedi diagramma).
Tagliare tutte le tracce che portano ai pin 1, 14, 15 e 16 del controller TL494.
Installare resistori variabili con un valore nominale di 10 e 4,4 kOhm sull'involucro dell'alimentatore: questi sono i controlli per regolare rispettivamente la tensione e la corrente di carica.
Utilizzando un'installazione sospesa, assemblare il circuito mostrato nella figura sopra.

Se l'installazione viene eseguita correttamente, la modifica è completa. Non resta che dotare il nuovo caricabatterie di un voltmetro, un amperometro e di cavi con pinzette a coccodrillo per il collegamento alla batteria.

Nella progettazione è possibile utilizzare qualsiasi resistore variabile e fisso, ad eccezione del resistore di corrente (quello inferiore nel circuito con un valore nominale di 0,1 Ohm). La sua dissipazione di potenza è di almeno 10 W. Puoi realizzare tu stesso un tale resistore da un filo di nichelcromo o rame della lunghezza appropriata, ma puoi effettivamente trovarne uno già pronto, ad esempio uno shunt da 10 A da un tester digitale cinese o un resistore C5-16MV. Un'altra opzione sono due resistori 5WR2J collegati in parallelo. Tali resistori si trovano negli alimentatori a commutazione per PC o TV.

Cosa devi sapere quando carichi una batteria

Quando si carica la batteria di un'auto, è importante seguire una serie di regole. Questo ti aiuterà Prolunga la durata della batteria e mantieni la tua salute:

È stata chiarita la questione della creazione di un semplice caricabatterie con le proprie mani. Tutto è abbastanza semplice, tutto quello che devi fare è fare scorta degli strumenti necessari e puoi metterti al lavoro in tutta sicurezza.