VAZ 

Kraftfulla laddare för bilbatterier. Praktiska diagram över universella batteriladdare

Vem har i sin praktik inte stött på behovet av att ladda ett batteri och, besviken över avsaknaden av en laddare med nödvändiga parametrar, tvingades köpa en ny laddare i en butik eller återmontera den nödvändiga kretsen?
Så jag har flera gånger fått lösa problemet med att ladda olika batterier när det inte funnits någon lämplig laddare till hands. Jag var tvungen att snabbt sätta ihop något enkelt, i förhållande till ett specifikt batteri.

Situationen var acceptabel tills behovet av massförberedelser och följaktligen laddning av batterierna uppstod. Det var nödvändigt att producera flera universella laddare - billiga, fungerande i ett brett utbud av in- och utspänningar och laddningsströmmar.

Laddarkretsarna som föreslås nedan har utvecklats för att ladda litiumjonbatterier, men det är möjligt att ladda andra typer av batterier och kompositbatterier (med samma typ av celler, nedan kallade AB).

Alla presenterade scheman har följande huvudparametrar:
ingångsspänning 15-24 V;
laddningsström (justerbar) upp till 4 A;
utspänning (justerbar) 0,7 - 18 V (vid Uin=19V).

Alla kretsar var designade för att fungera med strömförsörjning från bärbara datorer eller för att fungera med andra strömförsörjningar med DC-utgångsspänningar från 15 till 24 volt och byggdes på utbredda komponenter som finns på korten till gamla datorströmförsörjningsenheter, strömförsörjning av andra enheter , bärbara datorer etc.

Minneskrets nr 1 (TL494)


Minnet i Schema 1 är en kraftfull pulsgenerator som arbetar i intervallet från tio till ett par tusen hertz (frekvensen varierade under forskning), med en justerbar pulsbredd.
Batteriet laddas av strömpulser begränsade av återkoppling som bildas av strömsensorn R10, ansluten mellan kretsens gemensamma ledning och källan till omkopplaren på fälteffekttransistorn VT2 (IRF3205), filter R9C2, stift 1, som är den "direkta" ingången till en av felförstärkarna på TL494-chippet.

Den inversa ingången (stift 2) på samma felförstärkare matas med en jämförelsespänning, reglerad av ett variabelt motstånd PR1, från en referensspänningskälla inbyggd i chippet (ION - stift 14), vilket ändrar potentialskillnaden mellan ingångarna av felförstärkaren.
Så snart spänningsvärdet på R10 överstiger spänningsvärdet (inställt av variabelt motstånd PR1) vid stift 2 på TL494-mikrokretsen, kommer laddningsströmpulsen att avbrytas och återupptas igen först vid nästa cykel av pulssekvensen som genereras av mikrokretsen generator.
Genom att på så sätt justera bredden på pulserna på gate till transistor VT2 styr vi batteriets laddningsström.

Transistor VT1, ansluten parallellt med grinden på en kraftfull omkopplare, tillhandahåller den nödvändiga urladdningshastigheten för portkapacitansen för den senare, vilket förhindrar "smidig" låsning av VT2. I detta fall är amplituden för utspänningen i frånvaro av ett batteri (eller annan belastning) nästan lika med ingångsspänningen.

Med en aktiv belastning kommer utspänningen att bestämmas av strömmen genom belastningen (dess motstånd), vilket gör att denna krets kan användas som en strömdrivare.

Vid laddning av batteriet kommer spänningen vid omkopplarutgången (och därför vid själva batteriet) att tendera att öka med tiden till ett värde som bestäms av inspänningen (teoretiskt) och detta kan naturligtvis inte tillåtas, med vetskap om att spänningsvärdet för litiumbatteriet som laddas bör begränsas till 4,1V (4,2V). Därför använder minnet en tröskelenhetskrets, som är en Schmitt-trigger (hädanefter - TS) på en op-amp KR140UD608 (IC1) eller på någon annan op-amp.

När det erforderliga spänningsvärdet på batteriet uppnås, vid vilket potentialerna vid de direkta och inversa ingångarna (stift 3, 2 - respektive) på IC1 är lika, kommer en hög logisk nivå (nästan lika med inspänningen) att visas vid utgången från op-förstärkaren, vilket gör att lysdioden som indikerar slutet av laddningen HL2 och lysdioden lyser optokopplaren VH1 som kommer att öppna sin egen transistor, vilket blockerar tillförseln av pulser till utgången U1. Nyckeln på VT2 stängs och batteriet slutar laddas.

När batteriet är laddat börjar det laddas ur genom den omvända dioden som är inbyggd i VT2, som kommer att kopplas direkt i förhållande till batteriet och urladdningsströmmen kommer att vara cirka 15-25 mA, med hänsyn till urladdningen även genom elementen av TS-kretsen. Om denna omständighet verkar kritisk för någon, bör en kraftfull diod (helst med ett lågt framåtspänningsfall) placeras i gapet mellan avloppet och batteriets minuspol.

TS-hysteresen i denna version av laddaren är vald så att laddningen börjar igen när spänningen på batteriet sjunker till 3,9 V.

Denna laddare kan även användas för att ladda seriekopplade litiumbatterier (och andra). Det räcker med att kalibrera den erforderliga svarströskeln med variabla motstånd PR3.
Så till exempel fungerar en laddare monterad enligt schema 1 med ett tredelat seriellt batteri från en bärbar dator, bestående av dubbla element, som monterades för att ersätta nickel-kadmiumbatteriet i en skruvmejsel.
Strömförsörjningen från den bärbara datorn (19V/4,7A) är ansluten till laddaren, monterad i standardlådan för skruvmejselladdaren istället för originalkretsen. Laddningsströmmen för det "nya" batteriet är 2 A. Samtidigt värms transistor VT2, som arbetar utan radiator, upp till en maximal temperatur på 40-42 C.
Laddaren stängs naturligtvis av när batterispänningen når 12,3V.

TS-hysteresen när svarströskeln ändras förblir densamma som en PROCENT. Det vill säga, om laddaren vid en avstängningsspänning på 4,1 V slogs på igen när spänningen sjönk till 3,9 V, så slogs laddaren i detta fall på igen när spänningen på batteriet minskade till 11,7 V. Men vid behov , kan hysteresdjupet ändras.

Laddartröskel och hystereskalibrering

Kalibrering sker med hjälp av en extern spänningsregulator (laboratorieströmförsörjning).
Den övre tröskeln för att trigga TS är inställd.
1. Koppla bort det övre stiftet PR3 från laddarkretsen.
2. Vi ansluter "minus" för laboratorieströmförsörjningen (hädanefter kallad LBP överallt) till minuspolen för batteriet (batteriet i sig bör inte vara i kretsen under installationen), "plus" för LBP till pluspolen för batteriet.
3. Slå på laddaren och LBP och ställ in önskad spänning (12,3 V, till exempel).
4. Om indikeringen för slut på laddningen är på, vrid PR3-reglaget nedåt (enligt diagrammet) tills indikeringen slocknar (HL2).
5. Vrid långsamt PR3-motorn uppåt (enligt diagrammet) tills indikeringen tänds.
6. Minska långsamt spänningsnivån vid utgången av LBP och övervaka värdet vid vilket indikeringen slocknar igen.
7. Kontrollera driftnivån för den övre tröskeln igen. Bra. Du kan justera hysteresen om du inte är nöjd med spänningsnivån som slår på laddaren.
8. Om hysteresen är för djup (laddaren är påslagen vid en för låg spänningsnivå - under t.ex. batteriurladdningsnivån), vrid skjutreglaget PR4 åt vänster (enligt diagrammet) eller vice versa - om hysteresdjupet är otillräckligt, - till höger (enligt diagram) Vid ändring av hysteresdjup kan tröskelnivån förskjutas med ett par tiondels volt.
9. Gör en provkörning, höj och sänk spänningsnivån vid LBP-utgången.

Det är ännu lättare att ställa in det aktuella läget.
1. Vi stänger av tröskelanordningen med alla tillgängliga (men säkra) metoder: till exempel genom att "ansluta" PR3-motorn till enhetens gemensamma ledning eller genom att "korta" lysdioden på optokopplaren.
2. Istället för batteriet ansluter vi en last i form av en 12-volts glödlampa till utgången på laddaren (till exempel använde jag ett par 12V 20-watts lampor för att ställa in).
3. Vi ansluter amperemetern till brytningen av någon av strömledningarna vid laddarens ingång.
4. Ställ in PR1-motorn på minimum (till vänster enligt diagrammet).
5. Slå på minnet. Vrid mjukt PR1-justeringsratten i riktning mot ökande ström tills önskat värde erhålls.
Du kan försöka ändra belastningsmotståndet mot lägre värden på dess motstånd genom att parallellkoppla, säg, en annan liknande lampa eller till och med "kortsluta" laddarens utgång. Strömmen bör inte förändras nämnvärt.

Vid testning av enheten visade det sig att frekvenser i intervallet 100-700 Hz var optimala för denna krets, förutsatt att IRF3205, IRF3710 användes (minsta uppvärmning). Eftersom TL494 är underutnyttjad i denna krets, kan den fria felförstärkaren på IC:en användas för att driva en temperatursensor till exempel.

Man bör också komma ihåg att om layouten är felaktig kommer inte ens en korrekt monterad pulsenhet att fungera korrekt. Därför bör man inte försumma erfarenheten av att montera kraftpulsenheter, som beskrivs upprepade gånger i litteraturen, nämligen: alla "ström" -anslutningar med samma namn bör vara placerade på det kortaste avståndet i förhållande till varandra (helst på en punkt). Så till exempel bör anslutningspunkter som kollektorn VT1, terminalerna på motstånden R6, R10 (anslutningspunkter med kretsens gemensamma ledning), terminal 7 på U1 - kombineras nästan på en punkt eller genom en rak kortslutning och bred ledare (buss). Detsamma gäller för dränering VT2, vars utgång ska "hängas" direkt på batteriets "-"-pol. Terminalerna på IC1 måste också vara i omedelbar "elektrisk" närhet till batteripolerna.

Minneskrets nr 2 (TL494)


Schema 2 skiljer sig inte mycket från Schema 1, men om den tidigare versionen av laddaren var designad för att fungera med en AB-skruvmejsel, var laddaren i Schema 2 tänkt som en universell, liten storlek (utan onödiga justeringselement), designad att arbeta med sammansatta, sekventiellt anslutna element upp till 3, och med singlar.

Som du kan se, för att snabbt ändra aktuellt läge och arbeta med olika antal seriekopplade element, har fasta inställningar införts med trimmotstånd PR1-PR3 (nuvarande inställning), PR5-PR7 (inställning av slutet av laddningströskeln för en olika antal element) och omkopplare SA1 (aktuellt val laddning) och SA2 (väljar antalet battericeller som ska laddas).
Omkopplarna har två riktningar, där deras andra sektioner växlar indikeringslamporna för lägesval.

En annan skillnad från den tidigare enheten är användningen av en andra felförstärkare TL494 som ett tröskelelement (anslutet enligt TS-kretsen) som bestämmer slutet på batteriladdningen.

Tja, och naturligtvis användes en p-konduktivitetstransistor som nyckel, vilket förenklade den fulla användningen av TL494 utan användning av ytterligare komponenter.

Metoden för att ställa in slutet av laddningströsklar och nuvarande lägen är densamma, som för att ställa in den tidigare versionen av minnet. Naturligtvis, för ett annat antal element kommer svarströskeln att ändra multipler.

När vi testade denna krets märkte vi starkare uppvärmning av switchen på VT2-transistorn (vid prototyp använder jag transistorer utan kylfläns). Av denna anledning bör du använda en annan transistor (som jag helt enkelt inte hade) med lämplig konduktivitet, men med bättre strömparametrar och lägre öppenkanalsresistans, eller dubbla antalet transistorer som anges i kretsen, parallellkoppla dem med separata grindmotstånd.

Användningen av dessa transistorer (i en "enkel" version) är inte kritisk i de flesta fall, men i det här fallet planeras placeringen av enhetskomponenterna i ett litet hölje med små radiatorer eller inga radiatorer alls.

Minneskrets nr 3 (TL494)


I laddaren i diagram 3 har automatisk bortkoppling av batteriet från laddaren med växling till last lagts till. Detta är praktiskt för att kontrollera och studera okända batterier. TS-hysteresen för arbete med batteriurladdning bör höjas till den lägre tröskeln (för att slå på laddaren), lika med full batteriurladdning (2,8-3,0 V).

Laddningskrets nr 3a (TL494)


Schema 3a är en variant av schema 3.

Minneskrets nr 4 (TL494)


Laddaren i diagram 4 är inte mer komplicerad än de tidigare enheterna, men skillnaden från de tidigare scheman är att batteriet här laddas med likström, och själva laddaren är en stabiliserad ström- och spänningsregulator och kan användas som ett laboratorium strömförsörjningsmodul, klassiskt byggd enligt "datablad" till kanonerna.

En sådan modul är alltid användbar för bänktester av både batterier och andra enheter. Det är vettigt att använda inbyggda enheter (voltmeter, amperemeter). Formler för beräkning av lagrings- och stördrosslar beskrivs i litteraturen. Låt mig bara säga att jag använde färdiga olika chokes (med en rad specificerade induktanser) under testning, experimenterande med en PWM-frekvens från 20 till 90 kHz. Jag märkte ingen speciell skillnad i regulatorns funktion (i området för utspänningar 2-18 V och strömmar 0-4 A): mindre förändringar i uppvärmningen av nyckeln (utan radiator) passade mig ganska bra . Verkningsgraden är dock högre vid användning av mindre induktanser.
Regulatorn fungerade bäst med två seriekopplade 22 µH chokes i fyrkantiga pansarkärnor från omvandlare integrerade i bärbara moderkort.

Minneskrets nr 5 (MC34063)


I diagram 5 görs en version av PWM-regulatorn med ström- och spänningsreglering på MC34063 PWM/PWM-chipet med ett "tillägg" på CA3130 op amp (andra operation amps kan användas), med hjälp av vilken strömmen regleras och stabiliseras.
Denna modifiering utökade kapaciteten hos MC34063 något, i motsats till den klassiska inkluderingen av mikrokretsen, vilket gjorde det möjligt att implementera funktionen för jämn strömkontroll.

Minneskrets nr 6 (UC3843)


I diagram 6 är en version av PHI-kontrollern gjord på UC3843 (U1) chip, CA3130 op-amp (IC1) och LTV817 optokopplare. Strömregleringen i denna version av laddaren utförs med hjälp av ett variabelt motstånd PR1 vid ingången till strömförstärkaren på U1-mikrokretsen, utspänningen regleras med PR2 vid den inverterande ingången IC1.
Det finns en "omvänd" referensspänning vid den "direkta" ingången på op-förstärkaren. Det vill säga reglering utförs i förhållande till "+" strömförsörjningen.

I scheman 5 och 6 användes samma uppsättningar av komponenter (inklusive chokes) i experimenten. Enligt testresultaten är alla de listade kretsarna inte mycket sämre än varandra i det deklarerade intervallet av parametrar (frekvens/ström/spänning). Därför är en krets med färre komponenter att föredra för upprepning.

Minneskrets nr 7 (TL494)


Minnet i diagram 7 var tänkt som en bänkanordning med maximal funktionalitet, därför fanns det inga begränsningar för kretsens volym och antalet justeringar. Denna version av laddaren är också gjord på basis av en PHI-ström- och spänningsregulator, som alternativet i diagram 4.
Ytterligare lägen har införts i systemet.
1. "Kalibrering - laddning" - för förinställning av slutspänningströskelvärden och upprepad laddning från en extra analog regulator.
2. "Återställ" - för att återställa laddaren till laddningsläge.
3. "Ström - buffert" - för att växla regulatorn till ström eller buffert (begränsande av regulatorns utspänning i enhetens gemensamma försörjning med batterispänning och regulator) laddningsläge.

Ett relä används för att växla batteriet från laddningsläge till laddningsläge.

Att arbeta med minnet liknar att arbeta med tidigare enheter. Kalibrering utförs genom att vippomkopplaren ställs på "kalibrering". I detta fall ansluter kontakten på vippströmställaren S1 tröskelanordningen och en voltmeter till utgången på den inbyggda regulatorn IC2. Efter att ha ställt in den erforderliga spänningen för den kommande laddningen av ett specifikt batteri vid utgången av IC2, med PR3 (smält roterande) tänds HL2-LED:n och följaktligen fungerar reläet K1. Genom att minska spänningen vid utgången av IC2 undertrycks HL2. I båda fallen utförs styrningen av en inbyggd voltmeter. Efter att ha ställt in PU-svarsparametrarna, växlas vippomkopplaren till laddningsläge.

Schema nr 8

Användningen av en kalibreringsspänningskälla kan undvikas genom att använda själva minnet för kalibrering. I det här fallet bör du koppla bort TS-utgången från SHI-kontrollern och förhindra att den stängs av när batteriladdningen är klar, bestämt av TS-parametrarna. Batteriet kommer på ett eller annat sätt att kopplas bort från laddaren genom kontakterna på relä K1. Ändringarna för detta fall visas i figur 8.


I kalibreringsläge kopplar vippomkopplaren S1 reläet från den positiva strömförsörjningen för att förhindra olämpliga operationer. I det här fallet fungerar indikeringen av TC:s funktion.
Vippströmställare S2 utför (om nödvändigt) tvångsaktivering av relä K1 (endast när kalibreringsläget är avaktiverat). Kontakt K1.2 är nödvändig för att ändra polariteten på amperemetern när batteriet växlas till belastningen.
Således kommer en unipolär amperemeter också att övervaka belastningsströmmen. Om du har en bipolär enhet kan denna kontakt elimineras.

Laddare design

I konstruktioner är det önskvärt att använda som variabel- och avstämningsmotstånd multi-varv potentiometrar för att undvika lidande vid inställning av nödvändiga parametrar.


Designalternativ visas på bilden. Kretsarna löddes improviserat på perforerade brödskivor. All fyllning är monterad i fodral från laptop strömförsörjning.
De användes i design (de användes också som amperemetrar efter mindre modifieringar).
Fodralerna är utrustade med uttag för extern anslutning av batterier, laster och ett uttag för anslutning av extern strömförsörjning (från en bärbar dator).


Under 18 års arbete på North-West Telecom har jag gjort många olika stativ för att testa olika utrustningar som repareras.
Han designade flera digitala pulsvaraktighetsmätare, olika i funktionalitet och elementär bas.

Mer än 30 förbättringsförslag för modernisering av enheter av olika specialiserad utrustning, inkl. - strömförsörjning. Sedan länge har jag i allt större utsträckning sysslat med kraftautomation och elektronik.

Varför är jag här? Ja, för alla här är likadana som jag. Det finns ett stort intresse här för mig, eftersom jag inte är stark inom ljudteknik, men jag skulle vilja ha mer erfarenhet inom detta område.

Läsarens röst

Artikeln godkändes av 77 läsare.

För att delta i omröstningen, registrera dig och logga in på sidan med ditt användarnamn och lösenord.

Överensstämmelse med driftsättet för uppladdningsbara batterier, och i synnerhet laddningsläget, garanterar att de fungerar problemfritt under hela deras livslängd. Batterier laddas med en ström, vars värde kan bestämmas med formeln

där I är den genomsnittliga laddningsströmmen, A., och Q är märkskyltens elektriska kapacitet för batteriet, Ah.

En klassisk laddare för ett bilbatteri består av en nedtrappningstransformator, en likriktare och en laddströmsregulator. Trådreostater (se fig. 1) och transistorströmstabilisatorer används som strömregulatorer.

I båda fallen genererar dessa element betydande värmeeffekt, vilket minskar laddarens effektivitet och ökar sannolikheten för att den misslyckas.

För att reglera laddningsströmmen kan du använda ett lager av kondensatorer anslutna i serie med transformatorns primära (nät)lindning och fungerar som reaktanser som dämpar överskottsnätspänning. En förenklad version av en sådan anordning visas i fig. 2.

I denna krets frigörs termisk (aktiv) effekt endast på dioderna VD1-VD4 på likriktarbryggan och transformatorn, så uppvärmningen av enheten är obetydlig.

Nackdelen i fig. 2 är behovet av att tillhandahålla en spänning på transformatorns sekundärlindning en och en halv gånger större än den märkta lastspänningen (~ 18÷20V).

Laddningskretsen, som ger laddning av 12-voltsbatterier med en ström på upp till 15 A, och laddningsströmmen kan ändras från 1 till 15 A i steg om 1 A, visas i Fig. 3.

Det är möjligt att automatiskt stänga av enheten när batteriet är fulladdat. Den är inte rädd för kortvariga kortslutningar i lastkretsen och bryter i den.

Omkopplarna Q1 - Q4 kan användas för att ansluta olika kombinationer av kondensatorer och därigenom reglera laddningsströmmen.

Det variabla motståndet R4 ställer in svarströskeln för K2, som ska fungera när spänningen vid batteripolerna är lika med spänningen för ett fulladdat batteri.

I fig. Figur 4 visar en annan laddare där laddningsströmmen är mjukt reglerad från noll till maxvärdet.

Förändringen i strömmen i lasten uppnås genom att justera öppningsvinkeln för tyristorn VS1. Styrenheten är gjord på en unijunction transistor VT1. Värdet på denna ström bestäms av läget för det variabla motståndet R5. Den maximala batteriladdningsströmmen är 10A, inställd med en amperemeter. Enheten är försedd på nät- och lastsidan med säkringar F1 och F2.

En version av laddarens kretskort (se fig. 4), 60x75 mm i storlek, visas i följande figur:

I diagrammet i fig. 4, måste transformatorns sekundärlindning utformas för en ström som är tre gånger större än laddningsströmmen, och följaktligen måste transformatorns effekt också vara tre gånger större än den effekt som förbrukas av batteriet.

Denna omständighet är en betydande nackdel med laddare med en strömregulatortyristor (tyristor).

Notera:

Likriktarbryggdioderna VD1-VD4 och tyristorn VS1 måste installeras på radiatorer.

Det är möjligt att avsevärt minska effektförlusterna i SCR, och därför öka laddarens effektivitet, genom att flytta kontrollelementet från kretsen för transformatorns sekundärlindning till kretsen för primärlindningen. en sådan anordning visas i fig. 5.

I diagrammet i fig. 5 kontrollenhet liknar den som användes i den tidigare versionen av enheten. SCR VS1 ingår i diagonalen på likriktarbryggan VD1 - VD4. Eftersom strömmen i transformatorns primärlindning är ungefär 10 gånger mindre än laddningsströmmen frigörs relativt lite termisk effekt på dioderna VD1-VD4 och tyristorn VS1 och de kräver ingen installation på radiatorer. Dessutom gjorde användningen av en SCR i transformatorns primärlindningskrets det möjligt att något förbättra formen på laddningsströmkurvan och minska värdet på strömkurvans formkoefficient (vilket också leder till en ökning av effektiviteten av laddaren). Nackdelen med denna laddare är den galvaniska anslutningen till nätverket av element i styrenheten, som måste beaktas vid utveckling av en design (använd till exempel ett variabelt motstånd med en plastaxel).

En version av laddarens kretskort i figur 5, som mäter 60x75 mm, visas i figuren nedan:

Notera:

Likriktarbryggdioderna VD5-VD8 måste installeras på radiatorer.

I laddaren i figur 5 finns en diodbrygga VD1-VD4 typ KTs402 eller KTs405 med bokstäverna A, B, C. Zenerdiod VD3 typ KS518, KS522, KS524, eller uppbyggd av två identiska zenerdioder med total stabiliseringsspänning på 16÷24 volt (KS482, D808, KS510, etc.). Transistor VT1 är unijunction, typ KT117A, B, V, G. Diodbryggan VD5-VD8 är uppbyggd av dioder, med en fungerande ström inte mindre än 10 ampere(D242÷D247, etc.). Dioderna är installerade på radiatorer med en yta på minst 200 kvm, och radiatorerna blir mycket varma; en fläkt kan installeras i laddarhöljet för ventilation.

Ämnet billaddare är av intresse för många människor. Från den här artikeln kommer du att lära dig hur du konverterar en datorströmförsörjning till en fullfjädrad laddare för bilbatterier. Det kommer att vara en pulsladdare för batterier med en kapacitet på upp till 120 Ah, det vill säga att laddningen blir ganska kraftfull.

Det finns praktiskt taget inget behov av att montera något - du behöver bara göra om strömförsörjningen. Endast en komponent kommer att läggas till.

En datorströmkälla har flera utspänningar. Huvudströmbussarna har spänningar på 3,3, 5 och 12 V. För att enheten ska fungera behöver du alltså en 12-volts buss (gul tråd).

För att ladda bilbatterier bör utspänningen vara runt 14,5-15 V, därför är 12 V från en datorströmförsörjning uppenbarligen inte tillräckligt. Därför är det första steget att höja spänningen på 12-voltsbussen till en nivå av 14,5-15 V.

Sedan måste du montera en justerbar strömstabilisator eller begränsare så att du kan ställa in den laddningsström som krävs.

Laddaren, kan man säga, kommer att vara automatisk. Batteriet kommer att laddas till angiven spänning med en stabil ström. När laddningen fortskrider kommer strömmen att sjunka och i slutet av processen blir den lika med noll.

När du börjar tillverka en enhet måste du hitta en lämplig strömförsörjning. För dessa ändamål är block som innehåller TL494 PWM-regulatorn eller dess fullfjädrade analoga K7500 lämpliga.

När den nödvändiga strömförsörjningen har hittats måste du kontrollera den. För att starta enheten måste du ansluta den gröna ledningen till någon av de svarta ledningarna.

Om enheten startar måste du kontrollera spänningen på alla bussar. Om allt är i sin ordning måste du ta bort brädan från plåtlådan.

Efter att ha tagit bort kortet måste du ta bort alla kablar utom två svarta, två gröna och gå för att starta enheten. Det rekommenderas att löda de återstående trådarna med en kraftfull lödkolv, till exempel 100 W.

Detta steg kommer att kräva din fulla uppmärksamhet, eftersom detta är den viktigaste punkten i hela ombyggnaden. Du måste hitta det första stiftet på mikrokretsen (i exemplet finns det ett 7500-chip), och hitta det första motståndet som appliceras från detta stift till 12 V-bussen.

Det finns många motstånd placerade på det första stiftet, men att hitta rätt kommer inte att vara svårt om du testar allt med en multimeter.

Efter att ha hittat motståndet (i exemplet är det 27 kOhm) behöver du bara lossa ett stift. För att undvika förvirring i framtiden kommer motståndet att kallas Rx.

Nu måste du hitta ett variabelt motstånd, säg 10 kOhm. Dess kraft är inte viktig. Du måste ansluta 2 kablar ca 10 cm långa vardera på detta sätt:

En av ledningarna måste anslutas till den lödda terminalen på Rx-motståndet, och den andra måste lödas till kortet på den plats från vilken terminalen på Rx-motståndet löddes. Tack vare detta justerbara motstånd kommer det att vara möjligt att ställa in önskad utspänning.

En laddningsströmstabilisator eller -begränsare är ett mycket viktigt tillägg som bör ingå i varje laddare. Denna enhet är gjord på basis av en operationsförstärkare. Nästan alla "ops" fungerar här. Exemplet använder budgeten LM358. Det finns två element i kroppen av denna mikrokrets, men bara ett av dem behövs.

Några ord om strömbegränsarens funktion. I denna krets används en op-amp som en komparator som jämför spänningen över ett lågvärdesmotstånd med en referensspänning. Den senare ställs in med hjälp av en zenerdiod. Och det justerbara motståndet ändrar nu denna spänning.

När spänningsvärdet ändras kommer op-förstärkaren att försöka jämna ut spänningen vid ingångarna och kommer att göra detta genom att minska eller öka utspänningen. Således kommer "op-amp" att styra fälteffekttransistorn. Den senare reglerar utgångsbelastningen.

En fälteffekttransistor behöver en kraftfull, eftersom all laddningsström kommer att passera genom den. Exemplet använder IRFZ44, även om vilken annan lämplig parameter som helst kan användas.

Transistorn måste installeras på en kylfläns, eftersom den vid höga strömmar värms upp ganska bra. I detta exempel är transistorn helt enkelt ansluten till strömförsörjningshuset.

Det tryckta kretskortet kopplades hastigt, men det blev ganska bra.

Nu återstår bara att koppla ihop allt enligt bilden och påbörja installationen.

Spänningen är inställd på cirka 14,5 V. Spänningsregulatorn behöver inte tas ut. För kontroll på frontpanelen finns bara en laddningsströmregulator, och en voltmeter behövs inte heller, eftersom amperemetern visar allt som behöver ses vid laddning.

Du kan ta en sovjetisk analog eller digital amperemeter.

På frontpanelen fanns också en vippbrytare för att starta enheten och utgångsterminalerna. Projektet kan nu anses avslutat.

Resultatet är en lätttillverkad och billig laddare som du säkert kan replikera själv.

Bifogade filer:

Hur man gör en hemmagjord automatisk laddare Bilden visar en hemmagjord automatisk laddare för laddning
Hur man gör en hemmagjord automatisk laddare för ett bilbatteri

Hur man gör en hemmagjord automatisk laddare

för bilbatteri



Bilden visar en hemmagjord automatisk laddare för laddning av 12 V bilbatterier med en ström på upp till 8 A, monterad i ett hölje från en B3-38 millivoltmeter.

Varför behöver du ladda ditt bilbatteri?

Batteriet i bilen laddas av en elektrisk generator. För att säkerställa ett säkert batteriladdningsläge installeras en reläregulator efter generatorn, som ger en laddningsspänning på högst 14,1 ± 0,2 V. För att ladda batteriet helt krävs en spänning på 14,5 V. Av denna anledning är bilen generatorn kan inte ladda batteriet till 100%. Kanske. Därför är det nödvändigt att regelbundet ladda batteriet med en extern laddare.


Under varma perioder kan ett batteri laddat till endast 20 % starta motorn. Vid minusgrader halveras batterikapaciteten och startströmmarna ökar på grund av förtjockat motorsmörjmedel. Därför, om du inte laddar batteriet i tid, kan det hända att motorn inte startar med kallt väder.

Analys av laddarkretsar

Laddare används för att ladda ett bilbatteri. Du kan köpa den färdig, men om du vill och har lite erfarenhet av amatörradio kan du göra det själv och spara mycket pengar.


Det finns många laddare för bilbatterier publicerade på Internet, men de har alla nackdelar.


Laddare gjorda med transistorer genererar mycket värme och är som regel rädda för kortslutningar och felaktig anslutning av batteriets polaritet. Kretsar baserade på tyristorer och triacs ger inte den erforderliga stabiliteten för laddningsströmmen och avger akustiskt brus, tillåter inte batterianslutningsfel och avger kraftfull radiostörning, som kan reduceras genom att placera en ferritring på strömkabeln.


Schemat för att göra en laddare från en datorströmförsörjning ser attraktiv ut. De strukturella diagrammen för datorströmförsörjningar är desamma, men de elektriska är olika och modifiering kräver höga radiotekniska kvalifikationer.


Jag var intresserad av laddarens kondensatorkrets, effektiviteten är hög, den genererar inte värme, den ger en stabil laddningsström oavsett batteriets laddningstillstånd och fluktuationer i försörjningsnätet och är inte rädd för utgång kortslutningar. Men det har också en nackdel. Om kontakten med batteriet tappas under laddningen, ökar spänningen på kondensatorerna flera gånger (kondensatorerna och transformatorn bildar en resonansoscillerande krets med nätfrekvensen), och de bryter igenom. Det var nödvändigt att eliminera endast den här nackdelen, vilket jag lyckades göra.


Resultatet är en batteriladdarkrets som inte har de ovan angivna nackdelarna. I mer än 15 år har jag laddat vilka 12 V syrabatterier som helst med en hemmagjord kondensatorladdare Enheten fungerar felfritt.

Schematisk bild av en automatisk laddare

för bilbatteri


Trots sin uppenbara komplexitet är kretsen för en hemmagjord laddare enkel och består av endast ett fåtal kompletta funktionella enheter.



Om kretsen att upprepa verkar komplicerad för dig kan du montera en enklare som fungerar på samma princip, men utan den automatiska avstängningsfunktionen när batteriet är fulladdat.

Strömbegränsarkrets på ballastkondensatorer

I en kondensatorbilladdare säkerställs reglering av storleken och stabiliseringen av batteriladdningsströmmen genom att koppla ballastkondensatorerna C4-C9 i serie med krafttransformatorns T1 primärlindning. Ju större kondensatorkapaciteten är, desto större blir batteriets laddningsström.



I praktiken är detta en komplett version av laddaren; du kan ansluta ett batteri efter diodbryggan och ladda den, men tillförlitligheten hos en sådan krets är låg. Om kontakten med batteripolerna bryts kan kondensatorerna misslyckas.


Kapacitansen hos kondensatorerna, som beror på storleken på strömmen och spänningen på transformatorns sekundärlindning, kan ungefär bestämmas av formeln, men det är lättare att navigera med hjälp av data i tabellen.


För att reglera strömmen för att minska antalet kondensatorer kan de kopplas parallellt i grupper. Mitt växling utförs med en tvåstångsbrytare, men du kan installera flera vippbrytare.

Skyddskrets

från felaktig anslutning av batteripoler

Krets för mätning av ström och spänning vid batteriladdning

Tack vare närvaron av omkopplaren S3 i diagrammet ovan, när du laddar batteriet, är det möjligt att kontrollera inte bara mängden laddningsström utan också spänningen. I det övre läget av S3 mäts strömmen, i det nedre läget mäts spänningen. Om laddaren inte är ansluten till elnätet visar voltmätaren batterispänningen och när batteriet laddas laddningsspänningen. En M24 mikroamperemeter med ett elektromagnetiskt system används som huvud. R17 förbikopplar huvudet i strömmätningsläge, och R18 fungerar som en delare vid mätning av spänning.

Automatisk avstängningskrets för laddaren

när batteriet är fulladdat


För att driva operationsförstärkaren och skapa en referensspänning används ett DA1 typ 142EN8G 9V stabilisatorchip. Denna mikrokrets valdes inte av en slump. När temperaturen på mikrokretskroppen ändras med 10º ändras utspänningen med högst hundradelar av en volt.


Systemet för att automatiskt stänga av laddningen när spänningen når 15,6 V görs på halva A1.1-chippet. Mikrokretsens stift 4 är anslutet till en spänningsdelare R7, R8 från vilken den tillförs en referensspänning på 4,5 V. Mikrokretsens stift 4 ansluts till en annan delare med hjälp av motstånd R4-R6, motstånd R5 är ett avstämningsmotstånd till ställ in maskinens drifttröskel. Värdet på motståndet R9 sätter tröskeln för att slå på laddaren till 12,54 V. Tack vare användningen av dioden VD7 och motståndet R9 tillhandahålls den nödvändiga hysteresen mellan på- och avstängningsspänningarna för batteriladdningen.



Schemat fungerar enligt följande. När ett bilbatteri ansluts till en laddare, vars spänning vid terminalerna är mindre än 16,5 V, etableras en tillräcklig spänning för att öppna transistorn VT1 vid stift 2 på mikrokretsen A1.1, transistorn öppnar och reläet P1 aktiveras, ansluter kontakter K1.1 till elnätet genom ett block av kondensatorer transformatorns primärlindning och batteriladdningen börjar. Så snart laddningsspänningen når 16,5 V kommer spänningen vid utgång A1.1 att minska till ett värde som är otillräckligt för att hålla transistorn VT1 i öppet tillstånd. Reläet stängs av och kontakterna K1.1 kommer att ansluta transformatorn genom standby-kondensatorn C4, vid vilken laddningsströmmen kommer att vara lika med 0,5 A. Laddningskretsen kommer att vara i detta tillstånd tills spänningen på batteriet minskar till 12,54 V Så snart spänningen kommer att ställas in på 12,54 V, kommer reläet att slås på igen och laddningen fortsätter med den specificerade strömmen. Det är möjligt att vid behov avaktivera det automatiska styrsystemet med omkopplare S2.


Således kommer systemet med automatisk övervakning av batteriladdning att eliminera möjligheten att överladdning av batteriet. Batteriet kan stå anslutet till den medföljande laddaren i minst ett helt år. Detta läge är relevant för bilister som bara kör på sommaren. Efter slutet av tävlingssäsongen kan du ansluta batteriet till laddaren och stänga av det först på våren. Även om det blir strömavbrott, när den kommer tillbaka, fortsätter laddaren att ladda batteriet som vanligt.


Principen för drift av kretsen för att automatiskt stänga av laddaren i händelse av överspänning på grund av bristen på belastning som samlats på den andra halvan av operationsförstärkaren A1.2 är densamma. Endast tröskeln för att helt koppla bort laddaren från matningsnätet är satt till 19 V. Om laddningsspänningen är mindre än 19 V är spänningen vid utgång 8 på A1.2-chippet tillräcklig för att hålla transistorn VT2 i öppet tillstånd , i vilken spänning appliceras på reläet P2. Så snart laddningsspänningen överstiger 19 V kommer transistorn att stängas, reläet släpper kontakterna K2.1 och spänningsförsörjningen till laddaren stoppas helt. Så snart batteriet är anslutet kommer det att driva automationskretsen, och laddaren kommer omedelbart att återgå till fungerande skick.

Automatisk laddare design

Alla delar av laddaren är placerade i höljet på V3-38 milliammetern, från vilket allt innehåll har tagits bort, förutom pekanordningen. Installationen av element, förutom automationskretsen, utförs med en gångjärnsmetod.



Höljets design av milliammetern består av två rektangulära ramar förbundna med fyra hörn. Det finns hål gjorda i hörnen med lika avstånd, till vilka det är bekvämt att fästa delar.



Krafttransformatorn TN61-220 fästs med fyra M4-skruvar på en 2 mm tjock aluminiumplatta, plattan i sin tur fästs med M3-skruvar i de nedre hörnen av höljet. Krafttransformatorn TN61-220 fästs med fyra M4-skruvar på en 2 mm tjock aluminiumplatta, plattan i sin tur fästs med M3-skruvar i de nedre hörnen av höljet. C1 är också installerad på denna platta. Bilden visar en vy av laddaren underifrån.



En 2 mm tjock glasfiberplatta är också fäst vid de övre hörnen av höljet, och kondensatorerna C4-C9 och reläerna P1 och P2 skruvas fast på den. I dessa hörn skruvas också ett kretskort, på vilket en automatisk batteriladdningsstyrkrets är fastlödd. I verkligheten är antalet kondensatorer inte sex, som i diagrammet, utan 14, eftersom det var nödvändigt att ansluta dem parallellt för att få en kondensator med det erforderliga värdet. Kondensatorerna och reläerna är anslutna till resten av laddarkretsen via en kontakt (blått på bilden ovan), vilket gjorde det lättare att komma åt andra element under installationen.



En flänsad aluminiumradiator är installerad på utsidan av den bakre väggen för att kyla effektdioderna VD2-VD5. Det finns även en 1 A Pr1-säkring och en stickpropp (tagen från datorns strömförsörjning) för strömförsörjning.



Laddarens strömdioder fästs med två klämstänger till kylaren inuti höljet. För detta ändamål görs ett rektangulärt hål i höljets bakvägg. Denna tekniska lösning gjorde det möjligt för oss att minimera mängden värme som genererades inuti höljet och spara utrymme. Diodledningarna och matningsledningarna är fastlödda på en lös remsa av folieglasfiber.



Bilden visar en vy av en hemmagjord laddare på höger sida. Installationen av den elektriska kretsen är gjord med färgade ledningar, växelspänning - brun, positiv - röd, negativ - blå ledning. Tvärsnittet av ledningarna som kommer från transformatorns sekundärlindning till terminalerna för anslutning av batteriet måste vara minst 1 mm 2.



Amperemetershunten är en bit högresistans konstantantråd ungefär en centimeter lång, vars ändar är förseglade i kopparremsor. Längden på shunttråden väljs vid kalibrering av amperemetern. Jag tog tråden från shunten på en bränd pekare. Ena änden av kopparremsorna löds direkt till den positiva utgångsterminalen, en tjock ledare som kommer från kontakterna på reläet P3 löds fast till den andra remsan. De gula och röda ledningarna går till pekanordningen från shunten.

Tryckt kretskort för laddarens automationsenhet

Kretsen för automatisk reglering och skydd mot felaktig anslutning av batteriet till laddaren är lödd på ett kretskort av folieglasfiber.



Bilden visar utseendet på den monterade kretsen. Den tryckta kretskortets design för den automatiska styr- och skyddskretsen är enkel, hålen är gjorda med en stigning på 2,5 mm.



Bilden ovan visar en vy av kretskortet från installationssidan med delar markerade i rött. Denna ritning är praktisk när du monterar ett kretskort.



Den tryckta kretskortritningen ovan kommer att vara användbar när du tillverkar den med laserskrivarteknik.



Och den här ritningen av ett kretskort kommer att vara användbar när man använder strömförande spår av ett kretskort manuellt.

Laddare voltmeter och amperemeter skala

Skalan på pekarinstrumentet på V3-38 millivoltmetern passade inte de krävda måtten, så jag var tvungen att rita min egen version på datorn, skriva ut den på tjockt vitt papper och limma momentet ovanpå standardskalan med lim.



Tack vare den större skalan och kalibreringen av enheten i mätområdet var spänningsavläsningsnoggrannheten 0,2 V.

Kablar för anslutning av laddaren till batteriet och nätverksterminalerna

Ledningarna för att ansluta bilbatteriet till laddaren är utrustade med krokodilklämmor på ena sidan och delade ändar på andra sidan. Den röda ledningen är vald för att ansluta batteriets pluspol, och den blå ledningen är vald för att ansluta den negativa polen. Tvärsnittet av ledningarna för anslutning till batterienheten måste vara minst 1 mm 2.



Laddaren ansluts till det elektriska nätverket med hjälp av en universalsladd med stickpropp och uttag, som används för att ansluta datorer, kontorsutrustning och andra elektriska apparater.

Om laddare delar

Krafttransformator T1 används typ TN61-220, vars sekundärlindningar är anslutna i serie, som visas i diagrammet. Eftersom laddarens verkningsgrad är minst 0,8 och laddningsströmmen vanligtvis inte överstiger 6 A, duger vilken transformator som helst med en effekt på 150 watt. Transformatorns sekundära lindning måste ge en spänning på 18-20 V vid en belastningsström på upp till 8 A. Du kan beräkna antalet varv av transformatorns sekundära lindning med hjälp av en speciell kalkylator.


Kondensatorer C4-C9 typ MBGCh för en spänning på minst 350 V. Du kan använda kondensatorer av vilken typ som helst som är konstruerade för att fungera i växelströmskretsar.


Dioder VD2-VD5 är lämpliga för alla typer, klassade för en ström på 10 A. VD7, VD11 - alla pulsade kisel. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 och VD13 är vilka som helst som tål en ström på 1 A. LED VD1 är vilken som helst, VD9 Jag använde typ KIPD29. En utmärkande egenskap hos denna lysdiod är att den ändrar färg när anslutningens polaritet ändras. För att koppla om den används kontakterna K1.2 på reläet P1. Vid laddning med huvudströmmen lyser lysdioden gult och vid byte till batteriladdningsläge lyser den grönt. Istället för en binär lysdiod kan du installera två enfärgade lysdioder genom att ansluta dem enligt diagrammet nedan.



Den valda operationsförstärkaren är KR1005UD1, en analog till den främmande AN6551. Sådana förstärkare användes i ljud- och videoenheten i videobandspelaren VM-12. Det som är bra med förstärkaren är att den inte kräver tvåpolig strömförsörjning eller korrigeringskretsar och förblir i drift vid en matningsspänning på 5 till 12 V. Den kan bytas ut mot nästan vilken som helst liknande. Till exempel är LM358, LM258, LM158 bra för att ersätta mikrokretsar, men deras pinnumrering är annorlunda, och du måste göra ändringar i kretskortets design.


Reläerna P1 och P2 är vilka som helst för en spänning på 9-12 V och kontakter konstruerade för en kopplingsström på 1 A. P3 för en spänning på 9-12 V och en kopplingsström på 10 A, till exempel RP-21-003. Om det finns flera kontaktgrupper i reläet, är det lämpligt att löda dem parallellt.


Omkopplare S1 av vilken typ som helst, utformad för att fungera vid en spänning på 250 V och har ett tillräckligt antal omkopplingskontakter. Om du inte behöver ett strömregleringssteg på 1 A, kan du installera flera vippbrytare och ställa in laddningsströmmen, säg 5 A och 8 A. Om du bara laddar bilbatterier är denna lösning helt berättigad. Switch S2 används för att inaktivera laddningsnivåkontrollsystemet. Om batteriet laddas med hög ström kan systemet fungera innan batteriet är fulladdat. I det här fallet kan du stänga av systemet och fortsätta ladda manuellt.


Vilket elektromagnetiskt huvud som helst för en ström- och spänningsmätare är lämpligt, med en total avvikelseström på 100 μA, till exempel typ M24. Om det inte finns något behov av att mäta spänning, utan bara ström, kan du installera en färdig amperemeter designad för en maximal konstant mätström på 10 A, och övervaka spänningen med en extern mätare eller multimeter genom att ansluta dem till batteriet kontakter.

Inställning av den automatiska inställnings- och skyddsenheten för den automatiska styrenheten

Om kortet är korrekt monterat och alla radioelement är i gott skick, kommer kretsen att fungera omedelbart. Allt som återstår är att ställa in spänningströskeln med motståndet R5, när det når vilket batteriladdningen kommer att kopplas om till lågströmsladdningsläge.


Justeringen kan göras direkt under laddning av batteriet. Men ändå är det bättre att spela det säkert och kontrollera och konfigurera den automatiska styr- och skyddskretsen för den automatiska styrenheten innan du installerar den i höljet. För att göra detta behöver du en DC-strömförsörjning, som har förmågan att reglera utspänningen i intervallet från 10 till 20 V, designad för en utström på 0,5-1 A. När det gäller mätinstrument behöver du eventuellt voltmeter, pekare eller multimeter utformad för att mäta DC-spänning, med en mätgräns från 0 till 20 V.

Kontrollerar spänningsstabilisatorn

Efter att ha installerat alla delar på kretskortet måste du lägga på en matningsspänning på 12-15 V från strömförsörjningen till den gemensamma ledningen (minus) och stift 17 på DA1-chippet (plus). Genom att ändra spänningen på strömförsörjningens utgång från 12 till 20 V måste du använda en voltmeter för att säkerställa att spänningen vid utgång 2 på DA1 spänningsstabilisatorchippet är 9 V. Om spänningen är annorlunda eller ändras, då är DA1 felaktig.


Mikrokretsar av K142EN-serien och analoger har skydd mot kortslutning vid utgången, och om du kortsluter dess utgång till den gemensamma ledningen kommer mikrokretsen att gå in i skyddsläge och kommer inte att misslyckas. Om testet visar att spänningen vid mikrokretsens utgång är 0 betyder det inte alltid att den är felaktig. Det är mycket möjligt att det finns en kortslutning mellan spåren på kretskortet eller att ett av radioelementen i resten av kretsen är felaktigt. För att kontrollera mikrokretsen räcker det att koppla bort dess stift 2 från kortet och om 9 V visas på den betyder det att mikrokretsen fungerar, och det är nödvändigt att hitta och eliminera kortslutningen.

Kontrollerar överspänningsskyddssystemet

Jag bestämde mig för att börja beskriva kretsens funktionsprincip med en enklare del av kretsen, som inte är föremål för strikta driftsspänningsstandarder.


Funktionen att koppla bort laddaren från elnätet vid batteriurkoppling utförs av en del av kretsen monterad på en operationsdifferentialförstärkare A1.2 (nedan kallad op-amp).

Funktionsprincip för en operationell differentialförstärkare

Utan att känna till operationsprincipen för op-ampen är det svårt att förstå kretsens funktion, så jag kommer att ge en kort beskrivning. Op-ampen har två ingångar och en utgång. En av ingångarna, som i diagrammet betecknas med ett "+"-tecken, kallas icke-inverterande, och den andra ingången, som betecknas med ett "–"-tecken eller en cirkel, kallas invertering. Ordet differential op-amp betyder att spänningen vid utgången av förstärkaren beror på skillnaden i spänning vid dess ingångar. I denna krets slås operationsförstärkaren på utan återkoppling, i komparatorläge – jämför ingångsspänningar.


Således, om spänningen vid en av ingångarna förblir oförändrad och vid den andra ändras, kommer spänningen vid utgången av förstärkaren att ändras abrupt i det ögonblick då den passerar genom punkten för spänningslikhet vid ingångarna.

Testa överspänningsskyddskretsen

Låt oss återgå till diagrammet. Den icke-inverterande ingången på förstärkaren A1.2 (stift 6) är ansluten till en spänningsdelare monterad över motstånden R13 och R14. Denna delare är ansluten till en stabiliserad spänning på 9 V och därför ändras aldrig spänningen vid anslutningspunkten för motstånden och är 6,75 V. Den andra ingången på op-amp (stift 7) är ansluten till den andra spänningsdelaren, monterad på motstånd R11 och R12. Denna spänningsdelare är ansluten till bussen genom vilken laddningsströmmen flyter, och spänningen på den ändras beroende på mängden ström och batteriets laddningstillstånd. Därför kommer även spänningsvärdet vid stift 7 att ändras i enlighet med detta. Delningsresistanserna är valda på ett sådant sätt att när batteriladdningsspänningen ändras från 9 till 19 V kommer spänningen vid stift 7 att vara mindre än vid stift 6 och spänningen vid op-amp-utgången (stift 8) blir högre än 0,8 V och nära op-amp-matningsspänningen. Transistorn kommer att vara öppen, spänning kommer att matas till lindningen av reläet P2 och den kommer att stänga kontakterna K2.1. Utspänningen kommer också att stänga dioden VD11 och motståndet R15 kommer inte att delta i driften av kretsen.


Så snart laddningsspänningen överstiger 19 V (detta kan bara hända om batteriet kopplas bort från laddarens utgång) kommer spänningen vid stift 7 att bli större än vid stift 6. I detta fall kommer spänningen vid op- amp-utgången kommer plötsligt att minska till noll. Transistorn stängs, reläet strömlös och kontakterna K2.1 öppnas. Matningsspänningen till RAM-minnet kommer att avbrytas. I det ögonblick när spänningen vid utgången av op-förstärkaren blir noll, öppnas dioden VD11 och således är R15 parallellkopplad med R14 på delaren. Spänningen vid stift 6 kommer omedelbart att minska, vilket kommer att eliminera falska positiver när spänningarna vid op-amp-ingångarna är lika på grund av rippel och störningar. Genom att ändra värdet på R15 kan du ändra komparatorns hysteres, det vill säga spänningen vid vilken kretsen kommer att återgå till sitt ursprungliga tillstånd.


När batteriet är anslutet till RAM-minnet kommer spänningen vid stift 6 åter att ställas in på 6,75 V, och vid stift 7 blir den lägre och kretsen kommer att börja fungera normalt.


För att kontrollera kretsens funktion är det tillräckligt att ändra spänningen på strömförsörjningen från 12 till 20 V och ansluta en voltmeter istället för relä P2 för att observera dess avläsningar. När spänningen är mindre än 19 V ska voltmetern visa en spänning på 17-18 V (en del av spänningen kommer att falla över transistorn), och om den är högre noll. Det är fortfarande tillrådligt att ansluta relälindningen till kretsen, då kommer inte bara kretsens funktion att kontrolleras, utan också dess funktionalitet, och med hjälp av reläets klick kommer det att vara möjligt att styra automatiseringens funktion utan en voltmeter.


Om kretsen inte fungerar måste du kontrollera spänningarna vid ingångarna 6 och 7, op-amp-utgången. Om spänningarna skiljer sig från de som anges ovan måste du kontrollera resistorvärdena för motsvarande delare. Om delningsmotstånden och dioden VD11 fungerar, är därför op-förstärkaren felaktig.


För att kontrollera kretsen R15, D11 räcker det att koppla bort en av terminalerna på dessa element; kretsen fungerar bara utan hysteres, det vill säga den slås på och av med samma spänning som levereras från strömförsörjningen. Transistor VT12 kan enkelt kontrolleras genom att koppla bort ett av R16-stiften och övervaka spänningen vid utgången av op-förstärkaren. Om spänningen vid utgången av op-amp ändras korrekt, och reläet alltid är på, betyder det att det finns ett sammanbrott mellan transistorns kollektor och emitter.

Kontrollera batteriavstängningskretsen när den är fulladdad

Funktionsprincipen för op amp A1.1 skiljer sig inte från driften av A1.2, med undantag för möjligheten att ändra spänningsavbrottströskeln med hjälp av trimningsmotstånd R5.


Avdelaren för referensspänningen är monterad på motstånden R7, R8 och spänningen vid stift 4 på op-ampen bör vara 4,5 V. Denna fråga diskuteras mer detaljerat i webbplatsartikeln "Hur man laddar ett batteri."


För att kontrollera funktionen hos A1.1, ökar och minskar matningsspänningen som tillförs från strömförsörjningen mjukt inom 12-18 V. När spänningen når 15,6 V ska reläet P1 slås av och kontakterna K1.1 kopplar laddaren till lågström laddningsläge genom en kondensator C4. När spänningsnivån sjunker under 12,54 V ska reläet slå på och koppla laddaren till laddningsläge med en ström av ett givet värde.


Omkopplingströskelspänningen på 12,54 V kan justeras genom att ändra värdet på motståndet R9, men detta är inte nödvändigt.


Med omkopplare S2 är det möjligt att avaktivera det automatiska driftläget genom att slå på relä P1 direkt.

Kondensatorladdarkrets

utan automatisk avstängning


För den som inte har tillräcklig erfarenhet av att montera elektroniska kretsar eller inte behöver stänga av laddaren automatiskt efter laddning av batteriet erbjuder jag en förenklad version av kretsschemat för laddning av sura bilbatterier. En utmärkande egenskap hos kretsen är dess lätthet att repetera, tillförlitlighet, hög effektivitet och stabil laddningsström, skydd mot felaktig batterianslutning och automatisk fortsättning av laddningen i händelse av strömavbrott.



Principen att stabilisera laddningsströmmen förblir oförändrad och säkerställs genom att ansluta ett block av kondensatorer C1-C6 i serie med nätverkstransformatorn. För att skydda mot överspänning på ingångslindningen och kondensatorerna används ett av paren av normalt öppna kontakter på relä P1.


När batteriet inte är anslutet är kontakterna på reläerna P1 K1.1 och K1.2 öppna och även om laddaren är ansluten till strömförsörjningen flyter ingen ström till kretsen. Samma sak händer om du ansluter batteriet fel enligt polariteten. När batteriet är korrekt anslutet flyter strömmen från det genom VD8-dioden till lindningen av reläet P1, reläet aktiveras och dess kontakter K1.1 och K1.2 är stängda. Genom slutna kontakter K1.1 tillförs nätspänningen till laddaren och genom K1.2 tillförs laddningsströmmen till batteriet.


Vid första anblicken verkar det som att reläkontakter K1.2 inte behövs, men om de inte finns där, om batteriet är felaktigt anslutet, kommer ström att flyta från batteriets positiva pol genom laddarens negativa pol, då genom diodbryggan och sedan direkt till batteriets och diodernas minuspol kommer laddningsbryggan att misslyckas.


Den föreslagna enkla kretsen för laddning av batterier kan enkelt anpassas för att ladda batterier vid en spänning på 6 V eller 24 V. Det räcker att byta ut relä P1 med lämplig spänning. För att ladda 24-volts batterier är det nödvändigt att tillhandahålla en utspänning från sekundärlindningen på transformator T1 på minst 36 V.


Om så önskas kan kretsen för en enkel laddare kompletteras med en enhet för att indikera laddningsström och spänning, slå på den som i kretsen för en automatisk laddare.

Hur man laddar ett bilbatteri

automatiskt hemgjort minne


Före laddning måste batteriet som tas bort från bilen rengöras från smuts och dess ytor torkas av med en vattenlösning av läsk för att avlägsna syrarester. Om det finns syra på ytan skummar den vattenhaltiga sodalösningen.


Om batteriet har pluggar för att fylla på syra måste alla pluggar skruvas ur så att de gaser som bildas i batteriet under laddning kan komma ut fritt. Det är absolut nödvändigt att kontrollera elektrolytnivån, och om den är lägre än vad som krävs, tillsätt destillerat vatten.


Därefter måste du ställa in laddningsströmmen med omkopplaren S1 på laddaren och ansluta batteriet, observera polariteten (batteriets positiva pol måste vara ansluten till laddarens positiva pol) till dess poler. Om omkopplaren S3 är i nedre läge kommer pilen på laddaren omedelbart att visa spänningen som batteriet producerar. Allt du behöver göra är att koppla in nätsladden i uttaget så börjar batteriladdningen. Voltmetern börjar redan visa laddningsspänningen.


Du kan beräkna batteriets laddningstid med hjälp av en online-kalkylator, välja det optimala laddningsläget för bilbatteriet och bekanta dig med reglerna för dess drift genom att besöka webbplatsartikeln "Hur man laddar batteriet."

Under normala driftsförhållanden är fordonets elsystem självförsörjande. Vi pratar om energiförsörjning - en kombination av en generator, en spänningsregulator och ett batteri fungerar synkront och säkerställer oavbruten strömförsörjning till alla system.

Detta är i teorin. I praktiken gör bilägare ändringar i detta harmoniska system. Eller så vägrar utrustningen att fungera i enlighet med de fastställda parametrarna.

Till exempel:

  1. Att använda ett batteri som har förbrukat sin livslängd. Batteriet håller ingen laddning
  2. Oregelbundna resor. Långvarig stilleståndstid för bilen (särskilt under viloläge) leder till självurladdning av batteriet
  3. Bilen används för korta turer, med frekvent stopp och start av motorn. Batteriet hinner helt enkelt inte ladda
  4. Att ansluta ytterligare utrustning ökar belastningen på batteriet. Leder ofta till ökad självurladdningsström när motorn stängs av
  5. Extremt låg temperatur accelererar självurladdning
  6. Ett felaktigt bränslesystem leder till ökad belastning: bilen startar inte omedelbart, du måste vrida startmotorn länge
  7. En felaktig generator eller spänningsregulator hindrar batteriet från att laddas ordentligt. Detta problem inkluderar slitna strömkablar och dålig kontakt i laddningskretsen.
  8. Och till sist glömde du att släcka strålkastarna, lamporna eller musiken i bilen. För att helt ladda ur batteriet över natten i garaget räcker det ibland att stänga dörren löst. Interiörbelysning drar ganska mycket energi.

Någon av följande orsaker leder till en obehaglig situation: du måste köra, men batteriet kan inte dra igång startmotorn. Problemet löses genom extern laddning: det vill säga en laddare.

Fliken innehåller fyra beprövade och pålitliga billaddarkretsar från enkla till de mest komplexa. Välj vilken som helst och det kommer att fungera.

En enkel 12V laddarkrets.

Laddare med justerbar laddström.

Justering från 0 till 10A utförs genom att ändra öppningsfördröjningen för SCR.

Kretsschema över en batteriladdare med självavstängning efter laddning.

För laddning av batterier med en kapacitet på 45 ampere.

Schema för en smart laddare som varnar för felaktig anslutning.

Det är helt enkelt att montera det med dina egna händer. Ett exempel på en laddare gjord av en avbrottsfri strömkälla.

Varje billaddarkrets består av följande komponenter:

  • Kraftenhet.
  • Strömstabilisator.
  • Laddströmsregulator. Kan vara manuell eller automatisk.
  • Indikator för strömnivå och (eller) laddningsspänning.
  • Tillval - laddkontroll med automatisk avstängning.

Alla laddare, från den enklaste till en intelligent maskin, består av de listade elementen eller en kombination av dessa.

Enkelt diagram för ett bilbatteri

Normal laddningsformel så enkelt som 5 kopek - den grundläggande batterikapaciteten dividerad med 10. Laddspänningen bör vara lite mer än 14 volt (vi pratar om ett standard 12 volts startbatteri).