Всем привет, в этой статье поговорим о том, как собрать устройство для зарядки автомобильного аккумулятора реверсивным, ассиметричным током на полевых транзисторах.
Что такое зарядка АКБ реверсивным током, подробно останавливаться не буду, так как этой информации полно в инете. Для данного устройства было перепробовано много различных схем, большинство из них или не работало вообще, или работа остальных, тем или иным способом не устраивала по параметрам.
Поэтому пришлось начинать с нуля и сделать надёжную, работающую схему, что в конце концов и получилось. Вот так выглядит схема для зарядки аккумуляторов реверсивным током.
Данная схема очень элементарна, очень надёжна и очень проста в повторении. Что мы видим на этой схеме, два 555-ых таймера включенных здесь в качестве генераторов импульсов. Каждая микросхема управляет своим полевым ключом.
Соответственно один мосфет отвечает за зарядку аккумулятора, второй мосфет за разрядку. Сначала давайте рассмотрим узел, который отвечает у нас за разрядку аккумулятора.
555-ый таймер (№2) здесь настроен на частоту около 1Кгц с коэффициентом заполнения около 85%. Питание данной схемы осуществляется непосредственно от самого аккумулятора, именно поэтому в данной схеме очень важно использовать полевые транзисторы. Потому что в них присутствует, так называемый обратный диод, благодаря этому диоду и возможна работа данной схемы.
- Вторая микросхема (№1) отвечает за зарядку аккумулятора, соответственно от того, как вы подберёте частота-задающую обвязку данной микросхемы и будет, в конечном итоге, зависеть время заряда и время разряда вашего аккумулятора.
- Значит как же эта схема работает в целом…
- Как только на выход нашего устройства мы подключаем какой-либо АКБ, соответственно у нас запускается микросхема №2 и начинает на своём выходе генерировать прямоугольные импульсы, в следствии чего у нас открывается транзистор VT2, который в свою очередь разряжает наш аккумулятор на какую-либо нагрузку, в моём случаи это автомобильная лампа на 21 ватт.
Делаем выкидной ключ для авто своими руками
Микросхема под №1 у нас не запускается, так как на выходе нашего устройства стоит диод VD1 (сдвоенный диод-шоттки).
На вход нашего устройства мы подключаем какой-либо источник питания, будь то зарядное устройство или какой-нибудь блок питания, соответственно у нас запускается микросхема под №1 и начинает также на своём выходе вырабатывать прямоугольные импульсы с той частотой с которой вы ей задали с помощью частота-задающей обвязки.
И как только на выходе №1 микросхемы появляется высокий уровень у нас открываются транзисторы VT1 и VT3. Ну и как видно из схемы транзистор VT1 у нас закорачивает 5 вывод микросхемы №2 на землю, тем самым останавливая генерацию прямоугольных импульсов и запирая транзистор VT2, тем самым прекращая разрядку нашего аккумулятора.
- И в то же время открытый транзистор VT3 соединяет наш аккумулятор с нашим источником питания, тем самым обеспечивая его зарядку.
- Ну и соответственно, как только с выхода микросхемы №1 высокий уровень исчезает два транзистора VT1 и VT3 закрываются, тем самым разъединяя наше зарядное устройство от нашего аккумулятора и в то же время рассоединяя 5 вывод микросхемы №2 с землёй, тем самым восстанавливая генерацию прямоугольных импульсов на выходе.
- По деталям…
- Обе микросхемы питаются через 12-ти вольтовые стабилизаторы 7812.
- Время заряда и время разряда АКБ можно регулировать изменяя номиналы резисторов R2,R3,R4 и частота-задающего конденсатора С3.
- Плата получилась довольно компактная, мосфеты и диод установил на небольшой радиатор.
- Хотя они работают в ключевом режиме и нагрев минимальный.
Клемники поставил для подключения разрядной лампы и аккумулятора.
Вот подключил, загорелась лампочка, то есть пошла разрядка аккумулятора.
Цикл разряда и цикл заряда
Поворачивая бегунок подстроечного резистора можно менять скорость заряда и разряда данной схемы.
Данную платку можно разместить непосредственно в корпусе зарядного устройства, тем самым добавив ему очень полезную функцию десульфатации.
Зарядное устройство из советских деталей для АКБ
Печатку в формате .lay можно скачать здесь.
Как вам статья?
Зарядник из адаптера от ноутбука | Каталог самоделок
Целью проекта является постройка универсального регулируемого блока питания, который может быть использован для зарядки никелевых или свинцовых аккумуляторов, причем не только автомобильных. Зарядное устройство позволит заряжать аккумуляторы с напряжением от 4 до 30 В.
Первое, что понадобится для реализации этого проекта, — это корпус. Подойдет, например, от китайского инвертора 12-220 В. Он монолитный и изготовлен из алюминия.
- Можно взять любой другой подходящего размера, к примеру, от компьютерного блока питания.
- Второе – это сетевой понижающий импульсный блок питания.
- Напряжение на выходе используемого в этом проекте блока составляет 19 В при токе около 5 А.
Это дешевый универсальный адаптер для ноутбука. Он построен на ШИМ-контроллере из семейства UC38, имеет стабилизацию и защиту от коротких замыканий.
Третье – это цифровой или аналоговый вольтамперметр. Представленный здесь вольтамперметр был изъят из китайского стабилизатора напряжения (30 В, 5 А).
- Четвертое – это немного таких электронных компонентов, как клеммы и шнур питания.
- Устройство схематически изображено на нижеследующей картинке:
Теперь взгляните на схему блока питания. Микросхема TL431 располагается возле оптрона. Именно эта микросхема задает выходное напряжение. В обвязке всего 2 резистора, и путем их подбора можно получить нужное выходное напряжение.
- Далее, нужно проследить цепь резистора, которая идет от управляющего вывода микросхемы к выходному плюсу. (Всю схему можно скачать в конце статьи)
На этой схеме он обозначен как R13. В имеющемся блоке его сопротивление составляет 20 кОм. Последовательно этому резистору нужно подключить переменный на 10 кОм, примерно, как на картинке:
Путем вращения переменного резистора необходимо добиться выходного напряжения в районе 30 В. Затем нужно отключить «переменник» и замерить его сопротивление, при котором напряжение на выходе было 30 В, и заменить R13 на резистор с подобранным сопротивлением. Получилось примерно 27 кОм. На этом переделка адаптера завершена.
Для ограничения тока будет использоваться метод ШИМ-регулировки, поскольку выходной ток с адаптера от ноутбука очень мал.
Вообще, эта схема представляет собой ШИМ-регулятор напряжения без отдельного узла ограничения тока. Этот генератор прямоугольных импульсов построен на базе таймера NE555, который работает на определенной частоте.
Диоды служат для постоянной смены времени заряда и разряда частотозадающего конденсатора. Благодаря этому явлению имеется возможность менять скважность выходных импульсов.
Поскольку силовой транзистор работает в режиме ключа (он либо открыт, либо закрыт), то можно наблюдать довольно высокий КПД. Переменный резистор регулирует скважность импульсов.
Установить необходимый ток заряда можно изменением напряжения, то есть вращением многооборотного переменного резистора.
Транзистор подойдет буквально любой. Здесь используется n-канальный полевой транзистор с напряжением 60 В и током от 20 А.
Из-за ключевого режима работы его нагрев не будет большим, в отличие от линейных схем, но теплоотвод не помешает. В этом проекте в качестве теплоотвода используется алюминиевый корпус.
Схема ШИМ-регулятора действительно проста, экономична и надежна, но тоже нуждается в небольшой доработке. Дело в том, что, согласно документации, микросхема NE555 имеет максимально допустимое напряжение питания 16 В. А на выходе переделанного адаптера напряжение практически в 2 раза выше, и при подключении схемы таймер однозначно сгорит.
Решений в данной ситуации несколько. Взгляните на 3 из них:
- Использовать линейный стабилизатор, скажем, от 5 до 12 В из семейства 78xx или
- построить простой стабилизатор по следующей схеме:
- Использовать для запитки таймера отдельный адаптер питания, к примеру, зарядку от мобильного телефона.
- Намотать дополнительную обмотку на силовом трансформаторе. Дополнить обмотку выпрямителем и небольшим конденсатором на выходе.
Наипростейшим решением будет являться внедрение в схему линейного стабилизатора, к примеру, 7805.
Но следует помнить, что максимальное напряжение питания в зависимости от производителя разнится от 24 до 35 В.
В этом проекте используется стабилизатор КА7805 с максимальным входным напряжением 35 В по даташиту. Если не удается достать такую микросхему, можно построить стабилизатор всего из трех деталей.
После сборки нужно проверить ШИМ-регулятор.
На плате адаптера есть 2 активных компонента, которые подвергаются нагреву – силовой транзистор высоковольтной цепи преобразователя и сдвоенный диод на выходе схемы. Они были отпаяны и прикреплены к алюминиевому корпусу. При этом их нужно изолировать от основного корпуса.
Лицевая панель изготовлена из куска пластика.
В схеме адаптера имеется защита от короткого замыкания, но не имеет защиты от переполюсовки. Но это поправимо.
Поскольку в ходе тестирования выходное напряжение адаптера превысило 30 В, цифровой вольтамперметр сгорел. Не допускайте превышения напряжения ни на 1 В. Придется обойтись без него. Ток заряда будет показываться с помощью мультиметра.
- Зарядник получился неплохой – заряжает также без проблем аккумуляторы от шуруповерта.
- АКА КАСЬЯН.
- Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ.
Схемы своими руками
Интересные световые эффекты можно получить с внедрением микроконтроллеров, хотя МК не самый сложный уровень, но многим они не доступны по той или иной причине, и к тому же нужно уметь программировать. Но простые и весьма интересные эффекты можно получить с…ДАЛЕЕ
Любое хорошее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не должно бояться коротких замыканий и случайной переполюсовки питания. Имея опыт в ремонте зарядных устройств хочу заметить, что функцией защиты от переполюсовки питания могут похвастаться далеко не все зарядные устройства. Как право в…ДАЛЕЕ
Компьютерный блок питания (КБП) можно легко переделать в зарядное устройство (ЗУ) для аккумуляторов стартерных автомобилей с емкостью до 120А/час. Для переделки подойдут КБП в которых стоит микросхема ШИМ контроллера TL494 или его аналог К7500 (кстати, буквы зависят от фирмы-производителя, так…ДАЛЕЕ
Очень важно контролировать разряд любого аккумулятора, ведь у каждого из них есть некое пороговое напряжение, ниже которого его нельзя разряжать, иначе аккумулятор потеряет значительную часть свой ёмкости, быстрее деградирует и не сможет выдавать заявленный ток, придётся покупать новый, а он…ДАЛЕЕ
Автоэлектрика, Схемы своими руками
Так как я еще не сильно опытный водитель, то решил сделать такую напоминалочку! Суть работы такова: Поднял ручник, начала пищать напоминалочка. Включил поворотник, тоже начала пищать. И еще есть резервный вход для разного оповещения. Все на фото, также схема ниже….ДАЛЕЕ
Небольшое зарядное устройство для малогабаритных никелевых и свинцовых аккумуляторных батарей можно собрать из подручного хлама. Конструкция не содержит микросхем и сложных узлов, поэтому сможет повторить любой. К сожалению печатную плату представить не могу, ибо собрал устройство на макете, чисто чтобы…ДАЛЕЕ
Один знакомый попросил сделать ему подсветку приборной панели, но получилось, что ночью светит слишком ярко, а регулятора яркости в машине нет, поэтому пришлось делать его самому с помощью микросхемы NE555, Расположение выводов микросхемы NE555 Схема ШИМ регулятора По схеме изготовил…ДАЛЕЕ
Современный Китай нам предлагает огромное количество полезных аксессуаров к компьютеру, в том числе и многочисленные разновидности всевозможных зарядных устройств. Однажды приобрел себе зарядку для ноутбуков от бортовой сети автомобиля, так называемую “зарядку от прикуривателя”. Производитель обещал неплохие параметры зарядки, в…ДАЛЕЕ
Схема. Импульсные источники питания на 555-м таймере. Три устройства. — Сайт радиолюбителей и радиомастеров. Схемы и сервис мануалы
Микросхема 555-го таймера (отечественный аналог КР1006ВИ1) настолько универсальна, что ее можно встретить в самых неожиданных узлах РЭА. В этой статье рассмотрены схемы импульсных источников питания, в которых используется эта микросхема.
В домашней лаборатории, особенно в полевых условиях, необходим маломощный источник разных постоянных напряжений, который можно запитать от аккумуляторов или гальванических элементов, легкий и портативный. Подобные схемы импульсных источников питания, которые принято называть DC/DC-преобразователями, можно создать на 555-м таймере.
Так получилось, что мы в своих конструкциях используем микросхему NE555, но в рассматриваемых схемах можно использовать любые ее аналоги.
Схема импульсного источника питания двухполярного напряжения
Прямоугольные импульсы с выхода 3 МС 555 через ограничивающий резистор R5 подаются на базу транзисторного ключа VT1, нагрузкой которого является дроссель L1 индуктивностью 3 мГн. При резком запирании этого транзистора в дросселе L1 наводится большая ЭДС самоиндукции. Полученные таким образом высоковольтные импульсы поступают на два параллельных выпрямителя с удвоением напряжения, на выходах которых будут два разнополярных напряжения ±4,5…15 В.
Эти напряжения можно регулировать, изменяя скважность выходных импульсов с помощью потенциометра R1. 
Постоянное напряжение с движка R1 попадает на вывод 5 МС555 и меняет скважность, а следовательно, и выходные напряжение обоих выпрямителей. Выходные напряжения этого источника будут идеально равны только в том случае, когда скважность импульсов генератора будет равна 2 (длительность импульсов равна паузе между ними). При другой скважности импульсов выходные напряжения источника в точках А и Б будут несколько разниться (до 1…2 В). Столь небольшая разница обеспечивается применением в схеме импульсного источника питания выпрямителей удвоения, конденсаторы которых заряжаются как положительными, так и отрицательными импульсами. Этот недостаток компенсируется простотой и дешевизной схемы.
В этой схеме импульсного источника питания можно использовать дроссели от электронных балластов негодных экономичных ламп дневного света.
Разбирая эти лампы, старайтесь не повредить спиральные или U-образные стеклянные трубки, так как они содержат ртуть. Делать это лучше на открытом воздухе.
На некоторых дросселях, особенно импортных, нанесена величина индуктивности в мГн (2.8, 2.2, 3.0, 3,6 и т.д.).
Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.1 приведены в табл.1.
Схема импульсного источника питания на двух NE555
Этим импульсы поступают на дифференцирующую цепочку C3R5 и параллельно подключенный к резистору R5 диод VD1. Поскольку катод диода подключен к шине питания, короткие положительные всплески продифференцированных импульсов (фронты) шунтируются малым прямым сопротивлением диода и имеют незначительную величину, а отрицательные всплески (спады), попадая на запертый диод VD1, свободно проходят на вход ждущего мультивибратора МС DD2 (ножка 2) и запускают его. Хотя на схеме VD1 указан как Д9И, в этой позиции желательно использовать маломощный диод Шотки, а, в крайнем случае, можно использовать кремниевый диод КД 522.
Резистор R6 и конденсатор С6 определяют длительность выходного импульса ждущего мультивибратора (одновибратора) DD2, управляющего ключом VT1. Как в предыдущей схеме импульсного источника питания ток через транзистор VT1 регулируется резистором R7, а нагрузкой служит дроссель из балласта экономичных ламп дневного света 3 мГн.
Поскольку частота генерации МС ниже, чем в первой схеме, то конденсатор выпрямителя с удвоением напряжения С7 имеет емкость 10 мкФ, а для уменьшения габаритов в этой позиции использован керамический SMD-конденсатор, но можно использовать и другие типы конденсаторов: К73, КБГИ, МБГЧ, МБМ или электролитические на подходящее напряжение.
Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.2 приведены в табл.2.
Схема импульсного источника питания на таймере NE555 и операционном усилителе
В нагрузке ключа VT2 использован дроссель L1 из тех же балластов от экономичных ламп. От перенапряжения этот дроссель защищен цепочкой R13VD2. Его индуктивность 1,65 мГн, но намотан он более толстым проводом, следовательно, его активное сопротивление меньше, а добротность выше. Это позволяет получить на выходе выпрямителя с удвоением VD3VD4 напряжение приблизительно 24…25 В. Необходимо также отметить, что схема импульсного источника питания рис.3 может работать от однополярного напряжения питания 3,3 В.
Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.3 приведены в табл.3.
Модуль контроля заряда аккумулятора на таймере NE555
Многие автомобилисты, в силу обстоятельств, не эксплуатируют автомобиль в зимний период. По крайней мере регулярно. Но иметь возможность в любой момент сесть за руль и уехать по неотложным делам у многих остается. Допустим автомобиль в гараже, «масса» откинута(или нет).
Но на улице зима и в гараже холодно, естественно, автомобильная «батарейка» не в восторге от таких обстоятельств. Если гараж под самым домом, то проблемы нет. Вышел, включил зарядное на 1/10 емкости и уже через несколько часов готов выехать.
Но если гараж далековато и наведываться туда периодически, скажем так, затрудненительно?В такой ситуации оказался мой батя. Зимой ездит мало, а бегать в гараж постоянно — утомительно.
У него есть импульсное з/у, но функция автоотключения в нем перестала работать вскоре после окончания гарантийного срока. Ну и попросил он меня вернуть сему девайсу утраченный функционал.
Просматривая на YouTube ролики на соответствующую тематику увидел в описании ссылку на али, где продавали именно то, что нам было нужно.
Модуль включения и отключения зарядного устройства по достижению заданных уровней напряжения. Цена около $3. Собрался купить, как тут Али вводят платную доставку для большинства товаров для покупателей из СНГ.
Цена на товар уже не кажется столь примечательной.Максимально видел даже около $8.
Схема подключения
Вид сзади
Поиски готовой платы в формате lay успехом не увенчались.И тут я подумал, а почему бы не воспроизвести эту схему самому. Ну да, я не электронщик, но и схема там не Бог весть какая.
Нашел такой же товар с фотографиями обратной стороны этой платы, сразу ее отзеркалил и стал в Sprint Layout' e ее рисовать.
Увы, на тот момент с данной программой я был знаком поверхностно и о такой функции как шаблон я не знал. Соответственно все рисовал вручную.
А дальше были бесконечные просмотры всех аналогичных товаров и всех отзывов с фото к ним с целью узнать номиналы компонентов. А когда все неизвестные были найдены и куплены, там уже проще. Принтер, утюг, перекись водорода с лимонной кислотой.
Сверловка, лужение, пайка.
Полный размер
Почти как оригинал)))
Настройка. Процесс работы.
Вообще, это мой второй опыт изготовления плат. Поэтому вышло может и не очень аккуратно, но вполне работоспособно. Чему я был, по правде говоря, очень удивлен.Но обрадован . Уже после я, в начале на бумаге, а потом в sPlan'e, набросал схему.
Схема
Для желающих все же приобрести такой девайс в Поднебесной ищите по запросу XH-M601.Весь перечень компонентов имеется в lay файле, на слое Ш2 и в описании проекта.P.S. Версия 1.1-дополненная и улучшенная!
Шим регулятор для зарядного устройства
Совсем недавно решил изготовить несколько зарядных устройств для автомобильного аккумуляторы, который собирался продавать на местном рынке. В наличии имелись довольно красивые промышленные корпуса, стоило лишь изготовить хорошую начинку и все дела.
Но тут столкнулся с рядами проблем, начиная от блока питания, заканчивая узлом управления выходного напряжения. Пошел и купил старый добрый электронный трансформатор типа ташибра (китайский бренд) на 105 ватт и начал переделку.
Ташибра – электронный (импульсный) сетевой блок питания реализованный на полумостовой основе, не имеет никаких защит, даже простой сетевой фильтр отсутствует. После переделки (об этом в следующих статьях) удалось получить на выходе трансформатора до 18 Вольт постоянного напряжения с током 8-10 Ампер, что более, чем достаточно для зарядки даже довольно емких автомобильных аккумуляторов.
Размеры платы не более пачки от сигарет, довольно компактный и мощный блок питания в итоге получился. Вторая проблема была связана с регулятором мощности, напрямую зарядить аккумулятор не получиться, поэтому было решено использовать схему простого ШИМ регулятора.
В нашей схеме силовым звеном является мощный N-канальный полевой транзистор, в моем случае IRFZ44, естественно он не критичен, можно задействовать почти любые аналогичные ключи с допустимым током 20Ампер и более.
Маломощные транзисторы тоже не критичны, можно использовать любые транзисторы обратной проводимости (малой мощности, такие как – кт3102, кт315, S9012/9014/9016/9018 и другие), на них собран мультивибратор с регулируемой скважностью импульсов, который управляет мощным полевым ключом. Полевой транзистор в ходе работы будет перегреваться, но этот перегрев не будет слишком большим, но на всякий случай транзистор стоит установить на теплоотвод.
- Данная схема ШИМ регулятора выходного напряжения отлично может работать с любыми зарядными устройствами/блоком питания, не зависимо от типа, номинал входных напряжений от 3,5 вплоть до максимального напряжения, допустимый через полевой транзистор (60-75 Вольт, в некоторых случаях 100 и выше, все зависит от конкретного транзистора).
- Автор; АКА КАСЬЯН
Загрузка...
