Зарядка для авто аккумулятора - своими руками

На данный момент существует большое разнообразие покупных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора. Схемы зарядных устройств, как покупных, так и самодельных довольно разнообразны и каждая обладает своими достоинствами и недостатками. Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах. Эти схемы обладают существенными недостатками - ток заряда непостоянен и зависит от достигнутого на аккумуляторе напряжения. Большое количество схем не имеет защиты от короткого замыкания выхода, что приводит к пробою выходных силовых элементов.

Предлагаемая схема - зарядное устройство на тиристоре с плавной регулировкой выходного тока и ограничением напряжения зарядки. Это современная конструкция несложная в изготовлении и настройке и содержит доступный силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой, с хорошими регулировочными характеристиками.

Предлагаемое зарядное устройство имеет стабильную плавную регулировку действующего значения выходного тока в пределах 0,1 ... 6А (переменным резистором R9), что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. Установка максимального выходного напряжения аккумулятора, когда прекращается процесс зарядки, производится переменным резистором R3. При зарядке маломощных аккумуляторов желательно последовательно в цепь включить балластный резистор сопротивлением несколько Ом или дроссель, т.к. пиковое значение зарядного тока может быть достаточно большим из-за особенностей работы тиристорных регуляторов. С целью уменьшения пикового значения тока зарядки в таких схемах обычно применяют силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 - 100 Вт и мягкой нагрузочной характеристикой, что позволяет обойтись без дополнительного балластного сопротивления или дросселя.

Маленькое отступление. Для долговечности аккумулятора важно ухаживать за аккумуляторной батареей и правильно приготовить электролит. Все это не сложно и было рассмотрено ранее.

И не спешите выбрасывать старую батарею.
Существуют различные способы и методы восстановления работоспособности автомобильного аккумулятора своими руками.

Особенностью данной схемы зарядного устройства является необычное использование широко распространённой микросхемы TL494 (KIA494, К1114УЕ4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизирован с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптроне U1 и транзисторе VT1, что позволило использовать микросхему TL494 для фазового регулирования выходного тока. Микросхема содержит два компаратора, один из которых используется для регулирования выходного тока, а второй используется для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключить зарядный ток по достижению на аккумуляторе напряжения полной зарядки ( для автомобильных аккумуляторов Uмах = 14,8 В) . На ОУ DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для возможности регулирования тока зарядки.

При использовании шунта R14 с другим сопротивлением потребуется подбор резистора R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщение выходного каскада ОУ. Чем больше сопротивление R15, тем меньше минимальный выходной ток, но уменьшается и максимальный ток за счёт насыщения ОУ. Резистором R10 ограничивают верхнюю границу выходного тока. Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 90 х 30 мм (см. рисунок). Чертёж печатной платы в натуральную величину можно скачать здесь.

В качестве измерительного прибора использован микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний которого производится резисторами R16 и R19. Можно использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано в схеме зарядного с цифровой индикацией. Следует иметь ввиду, что измерение выходного тока таким прибором производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев это несущественно. В схеме самодельной зарядки можно применять любые доступные транзисторные оптроны, например АОТ127, АОТ128, TLP521. В некоторых случаях между выводами 4 и 6 оптрона необходимо припаять дополнительный резистор 100 кОм.

Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным ОУ, а конденсатор С6 может быть исключён, если ОУ имеет внутреннюю частотную коррекцию. Если потребляемый ОУ ток свыше 1 мА, то ёмкость конденсатора С1 необходимо увеличить до 10 мкФ, а сопротивление резистора R2 уменьшить до 470 - 680 Ом. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ816В, Г , КТ626В и т.п. В качестве тиристора VS1 может использоваться любой доступный с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортные 2N6504 ... 09, C122(A1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.

На рисунке показана схема внешних подключений печатной платы самодельного зарядного устройства для авто аккумуляторов. Наладка зарядки сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве которого можно применить любые проволочные резисторы сопротивлением 0,02 ... 0,2 Ом, мощность которых достаточна для длительного протекания тока до 6 А. После настройки схемы устройства подбирают R16, R19 под конкретный измерительный прибор и шкалу.

Подсоединение зарядного устройства
Отсоедините провода от положительной и отрицательной клемм аккумуляторной батареи.
При использовании зарядного устройства нет необходимости в ее отсоединении от электропроводки автомобиля, однако следует выключить зажигание и все потребители тока и оставить капот открытым.
Пробки можно не снимать с аккумуляторной батареи, так как образующийся при зарядке газ улетучивается через их вентиляционные отверстия.
Заряжать постоянным током, равным 1/10 емкости аккумуляторной батареи (например, 4,8 А в батарее 48 А·ч), или в соответствии с инструкцией на аккумулятор.
Если плотность электролита не увеличивается за последние 2 ч зарядки, батарея заряжена.
При зарядке аккумуляторных батарей выделяется взрывоопасная смесь газов.
Если зарядка проводится большими токами, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию помещения, в котором заряжается аккумуляторная батарея.
При зарядке аккумуляторной батареи запрещается пользоваться открытым пламенем, устройствами с искровыделением, открытыми пожароопасными приборами освещения и курить.
Следует избегать возникновения искрения при обращении с проводами и электрическими устройствами. Никогда не замыкайте напрямую клеммы батареи – возможны травмы из-за сильного искрения.