Простое зарядное устройство для аккумулятора своими руками

Главная задача переделки – добиться U = 14,4 В для успешной зарядки изделия. Алгоритм действий:

1. Провода, присоединённые к плате, отпаяйте. Но зелёный оставьте и припаяйте к «минусу» (это токоведущие площадки, ранее бывшие с проводками тёмного цвета). Такая операция позволит запустить блок.
2. Возьмите любые провода, припаяйте к той же «массе» и шине +12 В.
3. Далее придётся работать с ШИМ, конкретно – микросхемой TL494 или её аналогом. Необходимо разыскать 1-й контакт детали (нижний левый).
4. Переверните плату и просмотрите дорожку, идущую от ножки микросхемы. Вы увидите, что 1-й контакт соединён с тремя резисторами. Нас интересует сопротивление, соединённое с плюсовыми выводами блока. На фото ниже он выделен красным:

Выпаяйте резистор из платы и определите тестером его сопротивление. Например, это 38 кОм (для каждого компьютерного БП цифра своя). Припаяйте пару проводов, как это показано ниже:

Найдите переменное сопротивление с таким же номиналом и припаяйте к этим двум проводкам. Включите БП в сеть и, поворачивая движок компонента, добейтесь напряжения 14,5 В.

Далее нужно выпаять переменное сопротивление и замерить его тестером. Подберите соответствующую деталь – постоянное сопротивление. Можно использовать пару компонентов, спаяв их последовательно. Протестируйте работу устройства. Для удобства стоит привернуть подходящую ручку для переноски и установить амперметр. Но об этом – далее.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Если зарядник изготавливается для АКБ легкового автомобиля Жигули емкостью 60 А ч, то автомобильные характеристики трансформатора должны иметь следующие параметры. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Как сделать зарядное устройство для аккумулятора своими руками: схемы простых и мощных устройств

• Зарядка постоянным напряжением — годится для восстановления заряда не полностью разряженных батарей, напряжение на клеммах которых не ниже 12.3 В. Процесс заключается в следующем: к клеммам батареи подключают источник постоянного тока напряжением 14.2–14.7 В. Окончание процесса контролируют по току потребления: когда он упадёт до нуля, зарядка считается оконченной. Недостаток такого способа — возможно большой начальный зарядный ток; чем сильнее батарея разряжена, тем выше ток. Преимущества метода очевидны — вам не нужно постоянно регулировать ток зарядки, аккумулятору не грозит перезарядка, если вы про него забудете.
• Зарядка постоянным током — самый распространённый и надёжный способ. В этом режиме ЗУ выдаёт постоянный ток, равный 1/10 ёмкости батареи. Окончание процесса зарядки определяется по напряжению на батарее — когда оно достигнет 14.7 В, заряжать батарею прекращают. Недостаток такого метода — батарею можно испортить, не сняв вовремя с зарядки.

Схема простого зарядного устройства

В теории такого рода технику сможет собрать даже начинающий радиолюбитель, который ранее не сталкивался со сложными схемами.

Схема простого устройства для заряда аккумулятора

Поэтапная сборка

Самодельное зарядное устройство для питания аккумулятора автомобиля начинается с подготовки сердечника

Наматывание провода на обмотки выполняется с максимальным уплотнением, важно, чтобы витки плотно прилегали друг к другу, и не оставалось просветов. Нельзя забывать и об изоляции, которая ставится с интервалом в 100 витков

Сечение провода первичной обмотки – 0,5 мм, вторичной – от 1,5 до 3,0 мм. Если учесть, что при частоте 50 Гц 4-5 витков могут обеспечить напряжение 1В, соответственно, для получения 18В требуется порядка 90 витков.

Смотрим видео, подробная инструкция по изготовлению:

Оценка эффективности, себестоимость

Как видно, если необходимо собрать самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, его схема более чем проста для реализации. Единственная трудность – компоновка всех элементов и установка их в корпус с последующим соединением. Но такую работу сложно назвать трудоемкой, а стоимость всех используемых деталей крайне мала.

Некоторые из деталей, а, быть может, и все наверняка найдутся у радиолюбителя дома, например, кулер от старого компьютера, трансформатор от лампового телевизора, старый корпус от стабилизатора. Что касается степени эффективности, то подобные устройства, собранные своими руками, не отличаются очень высоким КПД, однако, в результате все же справляются со своей задачей.

Схемы зарядного устройства для авто АБ

Для заряда аккумуляторов обычно используется бытовая сеть 220 В, которая преобразуется в пониженное напряжение при помощи преобразователя.

Простые схемы

Наиболее простой и эффективный способ — использование понижающего трансформатора. Именно он понижает 220 В до требуемых 13-15 В. Такие трансформаторы можно найти в старых ламповых телевизорах (ТС-180-2), компьютерных блоках питания, найти на «развалах» блошиного рынка.

Но на выходе трансформатора получается переменное напряжение, которое необходимо выпрямить. Делают это при помощи:

Одного выпрямляющего диода, который устанавливают после трансформатора. На выходе такого ЗУ ток получается пульсирующим, причем биения сильные — срезана только одна полуволна.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: схема с диодным мостом

И еще один момент: зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками, сделанное по этим схемам, скорее всего, будет сильно греться. Потому желательно добавить куллер. Его можно вставить в схему после диодного моста.

Схемы с возможностью регулировки

Как уже говорили, недостаток всех этих схем — в невозможности регулировки тока. Единственная возможность — менять сопротивления. Кстати, можно поставить тут переменный подстроечный резистор. Это будет самый простой выход. Но более надежно реализована ручная регулировка тока в схеме с двумя транзисторами и подстроечным резистором.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора с возможностью ручной регулировки тока заряда

Ток заряда изменяется переменным резистором. Он стоит уже после составного транзистора VT1-VT2, так что ток через него протекает небольшой. Потому мощность может быть порядка 0,5-1 Вт. Его номинал зависит от выбранных транзисторов, подбирается опытным путем (1-4,7 кОм).

Трансформатор мощностью 250-500 Вт, вторичная обмотка 15-17 В. Диодный мост собирается на диодах с рабочим током 5А и выше.

Транзистор VT1 — П210, VT2 выбирается из нескольких вариантов: германиевые П13 — П17; кремниевые КТ814, КТ 816. Для отвода тепла устанавливать на металлической пластине или радиаторе (не менее 300 см2).

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Должна быть предусмотрена защита от коротких замыканий и сверхтоков предохранителями или автоматическими выключателями с электромагнитными расцепителями. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Как сделать зарядное устройство своими руками: инструкция, схемы, чертежи, идеи

• Постоянный ток. Время заряда — не менее 10 часов, в течении всего этого времени подается фиксированный ток, напряжение изменяется от 13,8-14,4 В в начале процесса до 12,8 В в самом конце. При таком виде заряд накапливается постепенно, держится дольше. Недостаток этого способа — необходимо контролировать процесс, вовремя отключить зарядное устройство, так как при перезаряде электролит может закипеть, что существенно снизит его рабочий ресурс.
• Постоянное напряжение. При заряде постоянным напряжением, ЗУ выдает все время напряжение 14,4 В, а ток изменяется от больших значений в первые часы заряда, до очень небольших — в последние. Потому перезаряда АБ не будет (разве что вы оставите его на несколько суток). Положительный момент этого способа — время заряда уменьшается (90-95% можно набрать за 7-8 часов) и заряжаемый аккумулятор можно оставить без присмотра. Но такой «экстренный» режим восстановления заряда плохо влияет на срок службы. При частом использовании постоянным напряжением АБ быстрее разряжается.

Методы зарядки

АКБ считается полностью заряженной, если ее напряжение при разомкнутой цепи нагрузки (НРЦ) больше или равно 12,7 В, при этом плотность электролита при температуре 25°С должна быть равной 1,28 г/см³. При заряженности на 75% эти значения составляют 12,35 и 1,22, а при полностью разряженных аккумуляторах – 11,7 и 1,1 соответственно.

При остаточной емкости менее 75% батарею рекомендуется дозарядить.

Примечание: НРЦ измеряется не раньше, чем через час после окончания зарядки. За это время должна исчезнуть э.д.с поляризации, возникающая в результате образования ионов возле анода и катода.

Существует несколько методов зарядки, как правило, они изложены в руководстве по эксплуатации. Если руководство отсутствует, то следует использовать способы по ГОСТ Р 53165 или комбинированный.

• Стабилизированным током 2 Iн до стабилизации напряжения, измеренного три раза с интервалом 15 минут;
• Постоянным напряжением до16 В с ограничением тока до 5 Iн в течение 20 часов, затем четырехчасовая зарядка стабилизированным током Iн.

Зарядка закрытых батарей (с предохранительным клапаном, с загущенным электролитом):

• Стабилизированным током 2 Iн до 14,4В, затем 4 часа током Iн;
• Постоянным напряжением до14,4 В с ограничением тока до 5 Iн в течение 20 часов, затем четырехчасовая зарядка стабилизированным током 0,5 Iн.

Зарядка комбинированным способом производится током 2 Iн до 14,4В, затем при стабилизированном напряжении 14,4 В до уменьшения зарядного тока до 0,1Iн.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Если перепутать полярность при соединении ЗУ и АКБ, батарея может сильно закипеть и даже разорваться от внутреннего давления. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Как сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

• Защита первичных и вторичных цепей осуществляется предохранителями, для измерения зарядного тока и напряжения служат амперметр А и вольтметр V.
• Напряжение вторичной обмотки трансформатора 14 – 16 В, номинальный ток предохранителя вторичной обмотки 10 – 30 А, в зависимости от емкости АКБ, ток сетевого предохранителя 3 – 5 А.

Достоинства и недостатки различных способов

• 1а и 2а обеспечивают 100% заряд за минимальное время.
• 1б и 2б рекомендуется проводить при отсутствии данных о батарее, но это самый длительный способ.
• алгоритм третьего способа заложен в большинство автоматизированных «зарядок» и тоже обеспечивает 100% заряд за короткое время.

Общие недостатки – если ЗУ не обладает возможностью автоматически контролировать заданные параметры, то для предотвращения перезаряда требуется постоянный контроль оператора.

Нужно учитывать, что при превышении длительности заряда начинается электролиз воды с образованием газообразного водорода и кислорода. При этом количество воды в электролите уменьшается безвозвратно, и, со временем, ее придется доливать.

Наличие водорода в воздухе при возникновении случайной искры может привести к взрыву, сопровождаемого разрушением аккумулятора и выбросом электролита в окружающую среду. Попадание кислоты на поверхностные ткани человека может привести к химическим ожогам.

Зарядник для телефона

Способов как сделать зарядное устройство для телефона своими руками довольно много. Подобные зарядники могут иметь разные конструкции, наиболее популярные из которых:

• Аккумуляторные, которые сделаны на основе батареек или аккумуляторов. Их преимущество в том, что сделать такое устройство значительно проще. Кроме того, эти зарядки можно использовать как паэр-банк. А когда аккумуляторы исчерпают свой ресурс – их можно заменить.
• Зарядки на основе вентилятора и магнитов. Эти зарядки являются фактически генераторами энергии.
• Беспроводные зарядки. Они работают на основе магнитного поля и такие устройства вполне можно сделать самостоятельно.

Портативная аккумуляторная зарядка

Вопрос, как сделать зарядное устройство из компьютерного блока питания, так чтобы оно служило и паэур-банком на самом деле несложный. Смастерить такой зарядник для телефона проще всего.

1. Подобрать материалы и инструменты: аккумуляторы АА, отсек для них, USB-кабель, старый блок питания от компьютера или любого другого устройства, паяльник, тестер.
2. От USB-кабеля отделить большой штекер, оставить провода только плюс и минус, остальные заизолировать. Плюс и минус можно определить с помощью тестера.
3. Провода нужно припаять к разъемам старого зарядника.
4. Теперь осталось только зарядить сами аккумуляторы и пауэр-банк готов.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Ее недостатком является необходимость ограничения тока в выходной цепи и связанные с этим большие потери мощности и нагревание резисторов. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Простое зарядное устройство для аккумулятора своими руками

1. Подобрать инструменты и материалы: тонкие магниты, вентилятор от старого компьютера, шнур, паяльник, клей.
2. К лопастям вентилятора надо приклеить магниты. Именно поэтому важно, чтобы они были тонкими и не мешали лопастям крутиться. Один из магнитов прикрепить в углу конструкции, угол при этом должен быть противоположным от места присоединения проводов.
3. Кабель для телефона прикрепляется к проводам вентилятора, при этом важно соблюсти полярность.
4. С противоположной стороны от углового магнита, но не в том углу, где крепятся провода, присоединить еще три магнитика. После этого вентилятор должен заработать. Если этого не произошло – его нужно прокрутить.
5. При работе вентилятора телефон можно сразу же заряжать.

Какие требования предъявляют к зарядке

Прежде чем своими руками собрать зарядное устройство для аккумулятора, обычно расположенного под капотом автомобиля, нужно принять во внимание несколько требований, предъявляемых к зарядке источников питания.

• зарядное устройство обязано выдавать стабильное напряжение с параметрами 14,4 В;
• девайс должен работать автономно, то есть автовладельцу не требуется сидеть над аппаратом всю ночь, не смыкая глаз;
• ЗУ должно отключаться, если подаваемое напряжение или сила тока превысит установленное нормальное значение;
• необходимо наличие защиты от переполюсовки, не позволяющей ЗУ начать работать, если плюс ЗУ накинули на минус АКБ, а минус соединили с плюсом АКБ.

Переполюсовка – явление потенциально очень опасное, если это касается автомобильных аккумуляторов.

Если перепутать полярность при соединении ЗУ и АКБ, батарея может сильно закипеть и даже разорваться от внутреннего давления.

Да, если аккумулятор окажется лишь немного разряженным, переполюсовка ничего плохого не сделает. Но и рисковать тоже не стоит.

Современные зарядные устройства строго соответствуют всем этим требованиям. Вопрос теперь в том, можно ли воссоздать аналог заводского ЗУ своими руками, используя фактически подручные средства.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

В финале присоединяются резисторы, выключатель и провода, с помощью которых трансформатор будет присоединяться к аккумулятору и зарядной розетке. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками

• подготовить предохранитель требуемого номинала;
• найти трансформатор мощностью до 150 Вт с выходным напряжением около 21 В;
• отыскать подходящий резистор типа МЛТ 2;
• взять выпрямитель, рассчитанный на ток минимум 5 А;
• усилитель можно собрать из 2 транзисторов типа КТ825;
• чтобы улучшить охлаждение, при установке транзисторы устанавливают на радиаторы.

Самодельные ЗУ

Решение собрать самодельную зарядку для аккумуляторных батарей обычно продиктовано 2 основными причинами:

• отсутствуют деньги на покупку заводского ЗУ, либо автомобилист банально не видит смысла в таких тратах;
• есть желание попытаться собрать нечто подобное своими руками, спортивный или профессиональный интерес.

В обоих случаях нет существенных преград для того, чтобы приступить к изготовлению самодельного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов своими руками.

Есть возможность собрать как простую, так и более сложную схему.

Наиболее популярными и востребованными среди автолюбителей являются такие ЗУ, собранные на основе:

Это довольно простое, но достаточно эффективное зарядное устройство, которое точно подойдёт для обслуживания автомобильного аккумулятора. Чтобы собрать оба узла своими руками, специальное образование или большой опыт не потребуются.

Лампочка и диод

Если быть точнее, то зарядка собирается из лампочки, а также из полупроводникового диода.

Применять этот вариант ЗУ актуально, если аккумулятор сел и имеющегося заряда не хватает для запуска двигателя. В качестве постоянного зарядного устройства эта схема подходит не самым лучшим образом.

Но всё же именно за счёт быстрой сборки и способности запустить мотор она получила широкое распространение.

1. Лампа накаливания. Подойдёт самая обычная лампочка, примерно на 100–150 Вт.
2. Диод. Брать следует именно полупроводниковый диод. Он отличается тем, что проводит ток лишь в одном направлении. С его помощью переменное напряжение будет преобразовываться в постоянное. Диод должен выдержать довольно высокую нагрузку.
3. Штекер, обеспечивающий подключение ЗУ к розетке.
4. Провода с клеммами, так называемыми крокодилами, чтобы соединиться с АКБ.

• лампочку соединить с плюсом АКБ и в разрыв между ними подключить диод, а с другой стороны вывести на плюс штекера;
• минус соединить со штекером;
• изолировать все соединения и контакты;
• включить ЗУ в розетку.

Чтобы исключить вероятность короткого замыкания, в цепь дополнительно подключают автоматический выключатель номиналом 10 А.

При условии, что используется лампочка на 100 Вт, ток заряда составит примерно 0,17 А. То есть на зарядку АКБ потребуется порядка 10 часов.

Важно учитывать, что таким ЗУ можно лишь подзарядить немного севшие батареи, которые сами не способны запустить мотор. Если у батареи глубокий разряд, эта схема не подойдёт.

Выпрямитель

Ещё один пример простейшего ЗУ. Рассматриваемое зарядное устройство, предназначенное для АКБ, состоит в основном из выпрямителя.

Есть 2 главных компонента схемы. Это сам выпрямитель, а также преобразователь напряжения.

Трансформаторные устройства

Ее недостатком является необходимость ограничения тока в выходной цепи и связанные с этим большие потери мощности и нагревание резисторов. Поэтому для регулировки тока используют конденсаторы.

Теоретически, рассчитав номинал конденсатора, можно не использовать силовой трансформатор, как показано на схеме.

При покупке конденсаторов следует выбирать соответствующий номинал с напряжением 400 В и более.

В практике большее применение получили устройства с регулированием тока.

Можно выбрать схемы импульсных самодельных зарядных устройств для автомобильного аккумулятора. Они более сложны схемотехнически, требуют определенных навыков при монтаже. Поэтому, если вы не обладаете специальными навыками, лучше купить заводской блок.

Мнение эксперта

Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике

Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Регулировка производится подачей на базу эмиттерного повторителя VT2,VT1 управляющего напряжения, снимаемого с движка потенциометра R1. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

ЗУ с понижающим трансформатором

• тусклое свечение лампочек на приборной панели при включении зажигания;
• отсутствие вращения стартера при запуске двигателя;
• громкие щелчки в районе стартера, погасание лампочек на приборной панели при запуске;
• полное отсутствие реакции авто на включение зажигания.

Импульсные зарядные устройства

Импульсные зарядные устройства имеют ряд преимуществ:

• высокий коэффициент полезного действия, как следствие, меньшее энергопотребление и нагревание при работе;
• меньшие габариты и масса по сравнению с трансформаторными устройствами;
• возможность автоматизации контроля основных параметров заряда;
• большую технологичность при изготовлении.

• высокая вероятность выхода из строя мощных транзисторов;
• необходимость глубоких знаний в области электротехники для настройки устройств;
• отсутствие гальванической развязки с питающим напряжением понижает степень электробезопасности;
• большой уровень электромагнитных помех (их нельзя включать в непосредственной близости с радиоустройствами, мобильной техникой).

Один из наиболее простых вариантов электрической схемы приведен на рисунке 8.

Принцип действия импульсных устройств основан на преобразовании переменного напряжения бытовой электросети в постоянное при помощи диодной сборки VD8. Затем постоянное напряжение преобразуется в импульсы высокой частоты и амплитуды. Импульсный трансформатор Т1 вновь преобразует сигнал в постоянное напряжение, которое заряжает аккумулятор.

Так как обратное преобразование ведется на высокой частоте, то габариты трансформатора значительно меньше. Обратная связь, необходимая для контроля параметров заряда, обеспечивается оптроном U1.

Несмотря на кажущуюся сложность устройства, при правильной сборке блок начинает работать без дополнительной регулировки. Такое устройство обеспечивает ток заряда до 10 Ампер.