Трансформаторное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Трансформаторное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Конечно, интересно посмотреть готовую самоделку, тогда приступим к сборке устройства. В интернет-магазинах есть много компактных плат по этой схеме. Стоимость деталей для сборки этого стабилизатора напряжения будет стоить менее двухсот рублей. Если купить готовый стабилизатор напряжения, то заплатить придется в несколько раз больше.
Максимальные показатели зарядного тока
Этот показатель зависит от емкости заряжаемого аккумулятора. Здесь тоже есть свои установленные рамки, а именно ограничение зарядного тока. Как и с напряжением, для зарядного устройства важной функцией является возможность управлять силой тока, передаваемого аккумулятору. Но для маломощных ЗУ этот показатель можно не учитывать, так как они просто на просто не способны передавать ток силой более 2-3 А.
Здесь присутствует та же закономерность, что и с напряжением. Автоматическое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов само способно регулировать силу отдачи тока. Кроме того, большинство моделей имеет возможность заранее установить максимально допустимое значение силы зарядного тока.
ЗУ с ручными регулировками тоже неплохо справляются со своей задачей, так как не поднимают, а далее только снижают ток ниже показателя, ограниченного рукояткой. В случае с ЗУ, которые таких опций не имеют, как указывалось выше, ситуация остается плачевной.
Обращать внимание на зарядный ток следует по нескольким причинам. Во-первых, регулярно увеличенный уровень тока сокращает время производительности АКБ. Во-вторых, низкий ток позволяет лучше зарядить аккумулятор, поэтому рассчитайте свое время так, чтобы оставить АКБ на медленную зарядку. Так вы продлите срок службы своего аккумулятора в разы.
Все стандартные двигатели не собираются исписывать, отетим соду основные моменты. Транзистор надо мыть на теплоотвод. Почему? Т.к схема линейная и при больших токах транзистор будет сильно греться. Из чего изготовить радиатор? Его можно сделать из обычного алюминиевого уголка и прикрепить прямо к вентилятору блока питания. И, несмотря на то, что радиатор совсем небольшого размера, благодаря интенсивной вентиляции он прекрасно справляется со своей задачей.
Он прикручен к радиатору через термопастный транзистор, в данной схеме используется полевой, N-канальный IRFZ44 с максимальным током 49 А. Поскольку радиатор изолирован от основной платы и корпуса, транзистор подключается напрямую без изолирующих прокладок.
Пластина стабилизатора крепится к тому же алюминиевому уголку через латунную стойку. Переменный резистор 5 кОм используется для регулирования выходного тока. Провода фиксируются пластиковыми стяжками, чтобы они не болтались.
В итоге должна получиться следующая схема подключения стабилизатора к зарядному устройству.
Принцип действия тиристорного регулятора
Тиристор имеет два состояния – открытое, в котором через него проходит электрический ток, и закрытое. Этот элемент открывается при протекании тока через управляющий электрод и остается открытым, пока ток протекает через тиристор.
Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Тиристор, включенный в цепь нагрузки, открывается в определенный момент полупериода. Это называется «угол открытия». Вследствие этого ток протекает через электроприбор не все время, а только после перевода элемента в разомкнутое состояние. Это изменяет текущее значение напряжения нагрузки.
Важно! Вольтметр измеряет текущее значение. Для надежной работы допустимое напряжение тиристоров должно соответствовать максимальному напряжению, превышающему его в 1,4 раза. Для бытовой сети это 308В.
Недостаток самодельного зарядного устройства для аккумулятора 12В заключается в том, что после полной зарядки АКБ автоматическое отключение прибора не происходит. Именно поэтому Вам придется периодически поглядывать на табло, чтобы вовремя выключить его. Еще один важный нюанс – проверять ЗУ «на искру» категорически запрещается.
Среди дополнительных мер предосторожности следует выделить такие:
- при подключении клемм следите за тем, чтобы не перепутать «+» и «-», иначе простое самодельное зарядное устройство для АКБ выйдет из строя;
- подключение к клеммам нужно осуществлять только в выключенном положении;
- мультиметр должен иметь шкалу измерения свыше 10 А;
- при зарядке следует выкручивать пробки на аккумуляторе, во избежание его взрыва из-за закипания электролита.
Если трансформатор не подходит
Не всегда у себя в гараже или дома вы найдете именно такой трансформатор, который будет питаться от 220В и выдавать на выходных клеммах 13-15В. Большинство моделей, используемых в повседневной жизни, имеют первичную катушку 220 В, но выходная мощность может быть любой. Чтобы исправить это, вам нужно будет создать новую вторичную учетную запись.
Сначала пересчитайте коэффициент трансформации по формуле: U1 / U2 = N1 / N2 ,
где U1 и U2 — соответственно напряжение на первичной и вторичной обмотках;
N1 и N2 — количество витков в первичной и вторичной обмотках соответственно.
Например, электромобиль используется в качестве источника питания на 42 В, а вам нужно зарядное устройство на 14 В для зарядного устройства. Следовательно, при 480 оборотах первичной обмотки необходимо выполнить 31 оборот вторичной обмотки зарядного устройства. Этого можно добиться как уменьшением количества витков, удалением ненужных, так и намоткой нового. Но первый вариант подходит не всегда, так как сечение обмотки трансформатора может не выдерживать силу тока с меньшим количеством витков.
U1 * I1 = U2 * I2 ,
Где U1 и U2 — напряжение на первичной и вторичной обмотках, I 1 и I 2 — ток, протекающий в первичной и вторичной обмотках.
Как видите, с уменьшением количества витков и напряжения на вторичной обмотке ток в ней пропорционально увеличится. Как правило, запаса по сечению не хватает, поэтому после определения текущего сопротивления из данных таблицы выбирается новый проводник:
Таблица: выбор секции в зависимости от текущего протекания
| Медный проводник | Алюминиевый проводник | ||
| Поперечное сечение
жил мм2 |
Ток, А | Сечение жил мм2 | Ток, А |
| 0,5 | одиннадцать | — | — |
| 0,75 | 15 | — | — |
| 1 | 17 | — | — |
| 1.5 | 19 | 2,5 | 22 |
| 2,5 | 27 | 4 | 28 год |
| 4 | 38 | 6 | 36 |
| 6 | 46 | 10 | 50 |
| 10 | 70 | 16 | 60 |
| 16 | 80 | 25 | 85 |
Если расчетное значение тока на выходе зарядного устройства превышает требуемые 10% емкости аккумулятора, то в схему обязательно включается токоограничивающий резистор, величина которого подбирается пропорционально избыточному току.
Хотите купить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора по доступной цене, сделайте заказ на сайте!
Реализуемые нами зарядные устройства для аккумулятора авто AVS, Carku, Стек, Кедр, Орион/Вымпел предназначены для восстановления работоспособности автомобильного аккумулятора. Они обеспечивают быструю эффективную подзарядку. Для автолюбителя, много ездящего и нуждающегося в постоянно готовом к поездке автомобиле, наличие ЗУ является обязательным.
АКБ обладает свойством разряжаться в самый неподходящий момент на пустынных дорогах. Пуско-зарядное устройство способно выручить водителя в условиях, когда нужно быстро зарядить аккумулятор. Например, при его неожиданной разрядке и отсутствии возможности поставить новый, когда не получается «прикурить» у проезжающего «доброго самаритянина» на колесах и т.д.
4.1 При эксплуатации зарядного устройства ЗПУ-12/24 необходимо соблюдать требования настоящего руководства.
4.2 Запрещается снимать кожух устройства во время работы.
4.3 Запрещается проводить какой либо ремонт устройства аварийного отключения зарядного устройства.
4.4 Запрещается замыкать или блокировать механическое устройство защитного отключения.
4.5 Во время заряда аккумуляторной батареи выделяются взрывоопасные газы, проветривайте периодически помещение.
4.6 Зарядное устройство располагайте на расстоянии около 1 метра от заряжаемой аккумуляторной батареи.
4.7 Отключайте зарядное устройство от сети питания перед тем, как присоединяете или отключаете заряжаемый аккумулятор.
4.8 Помните, что оставленный без надзора на долгое время заряжаемый аккумулятор, представляет опасность.
7.1 Стартерный пуск двигателя возможен только при параллельном подключении пускового устройства к аккумулятору.
7.2 Подсоедините красный зажим к клемме «+», чёрный к клемме «-«.
7.3 Полюс аккумулятора не соединённый с шасси, должен быть присоединён первым. Другое присоединение должно быть сделано к шасси, вдали от аккумулятора и топливной линии.
7.4 После выполнения указанных операций устройство подсоединяют к питающей сети. Переключив пусковое устройство в режим «ПУСК» выдержите его 5-10 минут, после чего осуществите пуск двигателя.
7.5 Нарушение полярности при подключении устройства к аккумулятору в режиме «ПУСК», может вывести устройство из строя.
7.6 После окончания пуска двигателя, отсоедините трансформаторное пусковое устройство от питающей сети, затем от шасси, после чего отсоедините клеммы от аккумулятора.
Примечание:
Не допускается пуск автомобиля по каналу (заряд).
При пуске автомобиля не допускать работу ЗПУ более 15 сек. Интервал между попытками пуска 90 сек. Нарушение данного условия ведет к поломке ЗПУ.
Не допускается замыкание «крокодилов» ЗПУ между собой для проверки работоспособности устройства.
Несмотря на кажущуюся простоту, у нормального зарядного устройства присутствует, как минимум, десяток параметров. Да. Не все они критически важные. Но только до тех пор, пока вы о них не задумывались. Задача этого материала — простыми словами рассказать о всех основных особенностях ЗУ для АКБ, на которые следует смотреть перед покупкой в первую очередь.
Выбор зарядного устройства будем делать на основании 10 следующих критериев:
- Зарядное напряжение.
- Максимальный зарядный ток.
- Реальная мощность.
- Выбор зарядного устройства по ёмкости АКБ.
- Наличие индикации.
- Ручные регулировки.
- Особые режимы заряда.
- Технология изготовления зарядного устройства.
- Наличие защит.
- Качество зажимов и силовых проводов.
На заявленную мощность при выборе зарядного устройства мало кто смотрит, так как эта характеристика кажется неважной. Тем не менее, иногда она помогает понять, не преувеличены ли другие цифры в описании модели. К сожалению, встречается подобное сегодня сплошь и рядом. Поэтому всегда обращайте внимание и на мощность.
Если кто забыл со школы, то мощность — это напряжение, умноженное на силу тока. Как этим пользоваться при выборе зарядного для автомобиля? Элементарно. Допустим, в характеристиках понравившейся вам модели указано, что ЗУ выдаёт ток до 10 А и обладает мощностью 100 Вт. Как вы уже знаете, автомобильный аккумулятор заряжается напряжением до 14,4 В. То есть, чтобы выдавать заявленные 10 А, за которые вы заплатите свои деньги, он должен обладать мощностью 144 Вт (10 А × 14,4 В). Уже видим, что где-то нас обманывают.
Но и это ещё не всё. Дело в том, что мы рассчитали мощность, которая должна быть на выходе выбранного зарядного устройства. А в характеристиках производитель или продавец обязан указывать потребляемые из сети ватты. Каким бы высокотехнологичным не было ЗУ, его КПД далёкое от 100%. Это значит, часть энергии уходит на нагрев, работу вспомогательных элементов и так далее. То есть, по факту, рассмотренное выше зарядное должно обладать реальной мощностью, как минимум, 200 Вт. Если не 250 Вт.
Сами по себе ватты нам, как автолюбителям, не очень важны. Но такого рода обман означает, что максимальный зарядный ток выбранного зарядного устройства будет гораздо ниже того, за который мы заплатим. Не поленитесь. Проверьте эти цифры на предлагаемых моделях. Вы удивитесь, как много позиций страдают именно этим грешком.
Рейтинг лучших зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
| Категория | Место | Наименование | Рейтинг |
|---|---|---|---|
| Лучшие автоматические зарядные устройства | 1 | Aurora Sprint 6 | 9.9 / 10 |
| 2 | Bosch C7 | 9.7 / 10 | |
| 3 | CTEK MXS 3.8 | 9.6 / 10 | |
| 4 | Berkut BCA-4 | 9.5 / 10 | |
| 5 | FUBAG MICRO 80/12 | 9.4 / 10 | |
| 6 | Hyundai HY 810 | 9.3 / 10 | |
| 7 | PATRIOT BCI-10A | 9.1 / 10 | |
| 8 | Autoexpert BC-44 | 9.0 / 10 | |
| Лучшие зарядные устройства с ручным управлением | 1 | Калибр УЗ-20А | 9.6 / 10 |
| 2 | Вымпел 37 | 9.5 / 10 | |
| 3 | Топ Авто АЗУ-108 | 9.4 / 10 | |
| 4 | Орион PW-265 | 9.3 / 10 | |
| 5 | Airline ACH-10A-07 | 9.0 / 10 | |
| Лучшие пуско-зарядные устройства | 1 | Telwin Alaska 200 Start | 9.4 / 10 |
| 2 | FUBAG FORCE 140 | 9.2 / 10 | |
| 3 | Автоэлектрика Т-1012А | 9.2 / 10 | |
| 4 | Kvazarrus PowerBox 50M START | 9.1 / 10 |
Посмотрите на картинке принципиальную схему умного зарядного устройства. Приспособление необходимо для подключения к свинцово-кислотным аккумуляторам, имеющим емкость — 45 ампер в час или больше. Подключают такой вид аппарата не только к аккумуляторам, что ежедневно используются, но также к дежурным или находящимся в резерве. Это довольно бюджетная версия оборудования. В ней не предусмотрен индикатор, а микроконтроллер можно купить самый дешевый.
Если имеется необходимый опыт, то трансформатор собирается своими руками. Нет необходимости устанавливать также и звуковые сигналы оповещения — если аккумулятор подключится неправильно, то загоревшаяся лампочка разряда будет уведомлять об ошибке. На оборудование необходимо поставить импульсный блок питания на 12 вольт — 10 ампер.
Автозарядка из блока питания
Самодельное подзарядное устройство можно сделать и из БП от компьютера. Придется его немного доработать, зато получается хорошее, почти заводское ЗУ. Возможно, блок питания можно найти в закромах.
В большинстве своем, БП построены на базе ШИМ модуля TL494. Он идеально подходит для автомобильных зарядок.
Далее нужно просто действовать по инструкции:
- Все провода, кроме желтых и черных, нужно обрезать.
- Спаиваем их между собой: желтые с желтыми, черные с черными.
- На контроллере нужно перерезать дорожки, которые идут к пинам: 1, 14, 15, 16.
- В корпусе необходимо сделать 2 отверстия под подстроечные резисторы (10 и 4,4 килоом).
- Остается только собрать эту схему. Разводить плату не нужно, все делается навесным монтажом.
Как выбрать трансформатор для зарядных устройств аккумуляторов
При выборе трансформатора для зарядных устройств автомобильных аккумуляторов необходимо учитывать несколько ключевых факторов.
- Мощность: Определите требуемую мощность трансформатора в соответствии с типом и емкостью аккумулятора. Мощность трансформатора должна быть достаточной для обеспечения эффективной зарядки аккумулятора.
- Напряжение: Убедитесь, что напряжение трансформатора соответствует напряжению аккумулятора. Подключение трансформатора с неправильным напряжением может привести к ошибкам в зарядке и повреждению аккумулятора.
- Тип трансформатора: Рассмотрите различные типы трансформаторов, такие как импульсные и линейные. Импульсные трансформаторы обеспечивают более компактный размер и эффективную работу, в то время как линейные трансформаторы обладают повышенной надежностью и долговечностью.
- Защита: Проверьте наличие встроенной защиты от перенапряжения, короткого замыкания и перегрузки. Это гарантирует безопасность и предотвращает повреждение аккумулятора и зарядного устройства.
- Эффективность: Оцените эффективность трансформатора, указанную в его технических характеристиках. Выберите трансформатор с высокой эффективностью, чтобы минимизировать потери энергии во время зарядки аккумулятора.
- Надежность: Изучите отзывы пользователей и рейтинги трансформатора, чтобы оценить его надежность и долговечность. Выберите трансформатор от надежного производителя с хорошей репутацией.
При правильном выборе трансформатора для зарядного устройства аккумулятора вы сможете обеспечить эффективную и безопасную зарядку вашего автомобильного аккумулятора.
Выбор типа трансформатора: тороидальный или импульсный
При выборе трансформатора для самодельного зарядного устройства автомобильного аккумулятора важно определиться с типом трансформатора. Два наиболее распространенных типа трансформаторов — это тороидальный и импульсный.
Тороидальный трансформатор характеризуется высокой эффективностью и компактным размером. Он обладает хорошей стабильностью выходного напряжения, что особенно важно для зарядных устройств аккумуляторов. Также тороидальные трансформаторы имеют низкую утечку магнитного поля, что делает их безопасными и экологически чистыми.
С другой стороны, импульсные трансформаторы имеют более высокую эффективность и меньший вес по сравнению с тороидальными трансформаторами. Они способны обеспечить высокую мощность и имеют широкий диапазон входного напряжения. Однако импульсные трансформаторы могут создавать помехи в электронных устройствах.
При выборе типа трансформатора для зарядного устройства следует учитывать требования к мощности, размерам, эффективности и электромагнитным помехам. Тороидальные трансформаторы часто предпочитаются для небольших самодельных зарядных устройств, так как они обеспечивают стабильное выходное напряжение и низкую утечку магнитного поля. В то же время, импульсные трансформаторы могут быть предпочтительными для более мощных и многофункциональных устройств.
Учет энергосберегающих функций и защиты от короткого замыкания
При выборе трансформатора для самодельных зарядных устройств автомобильных аккумуляторов следует учитывать наличие энергосберегающих функций. Многие трансформаторы оснащены такими функциями, которые позволяют снизить потребление энергии во время работы устройства. Это особенно важно при использовании зарядного устройства в домашних условиях, где энергопотребление часто является основным критерием выбора.
Важным параметром выбора трансформатора является его защита от короткого замыкания. При подключении аккумулятора к зарядному устройству может возникнуть короткое замыкание, которое может привести к серьезным повреждениям устройства и аккумулятора. Поэтому трансформатор должен быть оборудован соответствующей защитой, которая будет автоматически отключать устройство при обнаружении короткого замыкания.
Кроме того, рекомендуется выбирать трансформаторы с электронной защитой от перегрузки. Это позволит избежать повреждения устройства и аккумулятора при случайном превышении номинального значения тока. Такая защита обычно реализуется при помощи автоматического отключения питания при достижении определенного уровня тока.
- Перед покупкой трансформатора стоит ознакомиться с его техническими характеристиками и убедиться в наличии энергосберегающих функций и защиты от короткого замыкания.
- Важно помнить, что выбор трансформатора зависит от требуемого выходного напряжения и тока, а также от типа аккумулятора.
- Не рекомендуется экономить на качестве трансформатора, так как это может привести к неправильной работе зарядного устройства и повреждению аккумулятора.