Lag en enkel lader for et bilbatteri. Hvordan batteriladere er utformet og fungerer. Lader fra USB-port

I elektroteknikk kalles batterier vanligvis kjemiske strømkilder som kan fylle opp og gjenopprette brukt energi gjennom påføring av et eksternt elektrisk felt.

Enheter som leverer strøm til batteriplatene kalles ladere: de bringer strømkilden i arbeidstilstand og lader den. For å bruke batterier riktig, må du forstå prinsippene for driften og laderen.

Hvordan fungerer et batteri?

Under drift kan en kjemisk resirkulert strømkilde:

1. forsyne den tilkoblede lasten, for eksempel en lyspære, motor, mobiltelefon og andre enheter, ved å bruke opp tilførselen av elektrisk energi;

2. forbruke ekstern elektrisitet koblet til den, bruke den til å gjenopprette kapasitetsreserven.

I det første tilfellet er batteriet utladet, og i det andre får det en ladning. Det er mange batteridesign, men deres driftsprinsipper er vanlige. La oss undersøke dette problemet ved å bruke eksemplet med nikkel-kadmium-plater plassert i en elektrolyttløsning.

Lite batteri

To elektriske kretser fungerer samtidig:

1. ekstern, påført utgangsterminalene;

2. intern.

Når en lyspære utlades, flyter det en strøm i den eksterne kretsen til ledningene og glødetråden, generert av bevegelsen av elektroner i metallene, og i den indre delen beveger anioner og kationer seg gjennom elektrolytten.

Nikkeloksider tilsatt grafitt danner grunnlaget for den positivt ladede platen, og kadmiumsvamp brukes på den negative elektroden.

Når batteriet er utladet, beveger en del av det aktive oksygenet til nikkeloksidene seg inn i elektrolytten og beveger seg til platen med kadmium, hvor det oksiderer det, noe som reduserer den totale kapasiteten.

Batterilading

Lasten fjernes oftest fra utgangsterminalene for lading, selv om metoden i praksis brukes når lasten kobles til, som på batteriet til en bil i bevegelse eller settes på lading mobiltelefon som samtalen føres på.

Batteriterminalene forsynes med spenning fra en ekstern kilde med høyere effekt. Den har utseendet til en konstant eller jevnet, pulserende form, overskrider potensialforskjellen mellom elektrodene og er rettet unipolært med dem.

Denne energien får strømmen til å flyte i den interne kretsen til batteriet i motsatt retning av utladningen, når partikler av aktivt oksygen "presses ut" fra kadmiumsvampen og gjennom elektrolytten kommer inn på sin opprinnelige plass. På grunn av dette gjenopprettes den brukte kapasiteten.

Endringer under lading og utlading kjemisk oppbygning plater, og elektrolytten tjener som et overføringsmedium for passasje av anioner og kationer. Intensiteten til den elektriske strømmen som passerer i den interne kretsen påvirker gjenopprettingshastigheten av platenes egenskaper under lading og utladningshastigheten.

Akselererte prosesser fører til rask utslipp av gasser og overdreven oppvarming, noe som kan deformere strukturen til platene og forstyrre deres mekaniske tilstand.

For lave ladestrømmer forlenger gjenopprettingstiden for brukt kapasitet betydelig. Ved hyppig bruk av en langsom ladning øker sulfateringen av platene og kapasiteten reduseres. Derfor tas belastningen på batteriet og laderens kraft alltid i betraktning for å skape den optimale modusen.

Hvordan virker det Lader

Det moderne utvalget av batterier er ganske omfattende. For hver modell velges optimale teknologier, som kanskje ikke passer eller kan være skadelige for andre. Produsenter av elektronisk og elektrisk utstyr studerer eksperimentelt driftsforholdene til kjemiske strømkilder og lager sine egne produkter for dem, forskjellig i utseende, design og elektriske utgangsegenskaper.

Ladestrukturer for mobile elektroniske enheter

Dimensjonene til ladere for mobile produkter med forskjellig kraft skiller seg betydelig fra hverandre. De skaper spesielle driftsforhold for hver modell.

Selv for batterier av samme type AA- eller AAA-størrelser med forskjellig kapasitet, anbefales det å bruke sin egen ladetid, avhengig av kapasiteten og egenskapene til gjeldende kilde. Verdiene er angitt i den medfølgende tekniske dokumentasjonen.

En viss del av ladere og batterier til mobiltelefoner er utstyrt med automatisk beskyttelse som slår av strømmen når prosessen er fullført. Imidlertid bør overvåking av arbeidet deres fortsatt utføres visuelt.

Ladestrukturer for bilbatterier

Ladeteknologi bør observeres spesielt nøyaktig når du bruker bilbatterier designet for å fungere under vanskelige forhold. For eksempel, i kalde vintre, må de brukes til å spinne en kald rotor til en forbrenningsmotor med fortykket smøremiddel gjennom en mellomliggende elektrisk motor - starteren.

Utladede eller feil forberedte batterier takler vanligvis ikke denne oppgaven.

Empiriske metoder har avdekket forholdet mellom ladestrømmen for blybatterier og alkaliske batterier. Det er generelt akseptert at den optimale ladeverdien (ampere) er 0,1 kapasitetsverdien (amperetimer) for den første typen og 0,25 for den andre.

For eksempel har batteriet en kapasitet på 25 amperetimer. Hvis det er surt, må det lades med en strøm på 0,1∙25 = 2,5 A, og for alkalisk - 0,25∙25 = 6,25 A. For å skape slike forhold må du bruke forskjellige enheter eller bruke en universal med en stor mengde funksjoner.

En moderne lader for blybatterier må støtte en rekke oppgaver:

kontrollere og stabilisere ladestrømmen;

ta hensyn til temperaturen på elektrolytten og forhindre at den varmes opp mer enn 45 grader ved å stoppe strømforsyningen.

Evnen til å utføre en kontroll- og treningssyklus for en bils syrebatteri ved hjelp av en lader er en nødvendig funksjon, som inkluderer tre trinn:

1. lad batteriet helt opp for å nå maksimal kapasitet;

2. ti timers utladning med en strøm på 9÷10 % av den nominelle kapasiteten (empirisk avhengighet);

3. lad opp et utladet batteri.

Ved gjennomføring av CTC overvåkes endringen i elektrolytttetthet og fullføringstiden for det andre trinnet. Verdien brukes til å bedømme graden av slitasje på platene og varigheten av gjenværende levetid.

Ladere for alkaliske batterier kan brukes i mindre komplekse design, fordi slike strømkilder ikke er så følsomme for under- og overladingsforhold.

Grafen over den optimale ladningen av syre-base-batterier for biler viser avhengigheten av kapasitetsøkningen på formen til strømendringen i den interne kretsen.

Først teknologisk prosess Ved lading anbefales det å opprettholde strømmen på den maksimalt tillatte verdien, og deretter redusere verdien til minimum for den endelige fullføringen av de fysisk-kjemiske reaksjonene som gjenoppretter kapasiteten.

Selv i dette tilfellet er det nødvendig å kontrollere temperaturen på elektrolytten og innføre korreksjoner for miljøet.

Den fullstendige fullføringen av ladesyklusen til blysyrebatterier kontrolleres av:

gjenopprett spenningen på hver bank til 2,5÷2,6 volt;

oppnå maksimal elektrolytttetthet, som slutter å endre seg;

dannelsen av voldsom gassutvikling når elektrolytten begynner å "koke";

oppnå en batterikapasitet som overstiger verdien gitt under utlading med 15÷20 %.

Batterilader gjeldende former

Betingelsen for å lade et batteri er at en spenning må påføres platene, og skaper en strøm i den interne kretsen i en bestemt retning. Han kan:

1. ha en konstant verdi;

2. eller endre seg over tid i henhold til en bestemt lov.

I det første tilfellet fortsetter de fysisk-kjemiske prosessene til den interne kretsen uendret, og i det andre, i henhold til de foreslåtte algoritmene, med en syklisk økning og reduksjon, og skaper oscillerende effekter på anioner og kationer. Den nyeste versjonen av teknologien brukes til å bekjempe platesulfatering.

Noen av tidsavhengighetene til ladestrømmen er illustrert med grafer.

Bildet nederst til høyre viser en tydelig forskjell i formen på utgangsstrømmen til laderen, som bruker tyristorkontroll for å begrense åpningsmomentet til halvsyklusen til sinusbølgen. På grunn av dette reguleres belastningen på den elektriske kretsen.

Naturligvis kan mange moderne ladere lage andre former for strømmer som ikke er vist i dette diagrammet.

Prinsipper for å lage kretser for ladere

For å drive ladeutstyr brukes vanligvis et enfaset 220 volt nettverk. Denne spenningen konverteres til en sikker lavspenning, som påføres batteriinngangsterminalene gjennom ulike elektroniske og halvlederdeler.

Det er tre ordninger for konvertering av industriell sinusformet spenning i ladere på grunn av:

1. bruk av elektromekaniske spenningstransformatorer som opererer etter prinsippet om elektromagnetisk induksjon;

2. bruk av elektroniske transformatorer;

3. uten bruk av transformatorenheter basert på spenningsdelere.

Inverter spenningskonvertering er teknisk mulig, noe som har blitt mye brukt for, frekvensomformere som styrer elektriske motorer. Men for å lade batterier er dette ganske dyrt utstyr.

Laderkretser med transformatorseparasjon

Det elektromagnetiske prinsippet for å overføre elektrisk energi fra primærviklingen på 220 volt til sekundæren sikrer fullstendig atskillelse av potensialene til forsyningskretsen fra den forbrukte, og eliminerer kontakten med batteriet og skade i tilfelle isolasjonsfeil. Denne metoden er den sikreste.

Strømkretsene til enheter med en transformator har mange forskjellige design. Bildet nedenfor viser tre prinsipper for å lage forskjellige strømseksjonsstrømmer fra ladere ved bruk av:

1. diodebro med en krusningsutjevnende kondensator;

2. diodebro uten krusningsutjevning;

3. en enkelt diode som kutter av den negative halvbølgen.

Hver av disse kretsene kan brukes uavhengig, men vanligvis er en av dem grunnlaget, grunnlaget for å skape en annen, mer praktisk for drift og kontroll når det gjelder utgangsstrømmen.

Bruken av sett med krafttransistorer med kontrollkretser i den øvre delen av bildet i diagrammet lar deg redusere utgangsspenningen ved utgangskontaktene til laderkretsen, noe som sikrer regulering av størrelsen på likestrøm som går gjennom de tilkoblede batteriene .

Et av alternativene for en slik laderdesign med gjeldende regulering er vist i figuren under.

De samme forbindelsene i den andre kretsen lar deg regulere amplituden til krusningene og begrense den på forskjellige stadier av lading.

Den samme gjennomsnittskretsen fungerer effektivt når du erstatter to motsatte dioder i diodebroen med tyristorer som likt regulerer strømstyrken i hver vekslende halvsyklus. Og eliminering av negative semi-harmoniske er tildelt de gjenværende strømdiodene.

Ved å erstatte enkeltdioden i det nederste bildet med en halvledertyristor med en separat elektronisk krets for kontrollelektroden kan du redusere strømpulser på grunn av deres senere åpning, som også brukes til ulike metoder for lading av batterier.

Et av alternativene for en slik kretsimplementering er vist i figuren nedenfor.

Å montere det med egne hender er ikke vanskelig. Den kan lages uavhengig av tilgjengelige deler og lar deg lade batterier med strømmer på opptil 10 ampere.

Den industrielle versjonen av Electron-6 transformatorladerkretsen er laget på grunnlag av to KU-202N tyristorer. For å regulere åpningssyklusene til semiharmoniske, har hver kontrollelektrode sin egen krets med flere transistorer.

Blant bilentusiaster er enheter populære som ikke bare tillater lading av batterier, men som også bruker energien til 220 volts forsyningsnettverk for parallellkobling det for å starte bilmotoren. De kalles start eller start-lading. De har enda mer komplekse elektroniske og strømkretser.

Kretser med elektronisk transformator

Slike enheter produseres av produsenter for å drive halogenlamper med en spenning på 24 eller 12 volt. De er relativt billige. Noen entusiaster prøver å koble dem til for å lade batterier med lav effekt. Imidlertid har denne teknologien ikke blitt mye testet og har betydelige ulemper.

Laderkretser uten transformatorseparasjon

Når flere laster er koblet i serie til en strømkilde, deles den totale inngangsspenningen inn i komponentseksjoner. På grunn av denne metoden fungerer skilledeler, og skaper et spenningsfall til en viss verdi på arbeidselementet.

Dette prinsippet brukes til å lage en rekke RC-ladere for batterier med lav effekt. På grunn av de små dimensjonene til komponentene er de bygget direkte inne i lommelykten.

Den interne elektriske kretsen er fullstendig plassert i et fabrikkisolert hus, som hindrer menneskelig kontakt med nettverkspotensialet under lading.

Tallrike eksperimenterer prøver å implementere det samme prinsippet for lading av bilbatterier, og foreslår et tilkoblingsskjema fra et husholdningsnettverk gjennom en kondensatorenhet eller en glødepære med en effekt på 150 watt og passerer strømpulser med samme polaritet.

Lignende design kan bli funnet på nettstedene til gjør-det-selv-eksperter, som berømmer enkelheten til kretsen, billigheten til deler og muligheten til å gjenopprette kapasiteten til et utladet batteri.

Men de er tause om det faktum at:

åpen ledning 220 representerer;

Glødetråden til lampen under spenning varmes opp og endrer motstanden i henhold til en lov som er ugunstig for passasje av optimale strømmer gjennom batteriet.

Når den slås på under belastning, går det svært store strømmer gjennom den kalde tråden og hele den seriekoblede kjeden. I tillegg bør lading fullføres med små strømmer, noe som heller ikke gjøres. Derfor mister et batteri som har vært utsatt for flere serier av slike sykluser raskt sin kapasitet og ytelse.

Vårt råd: ikke bruk denne metoden!

Ladere er laget for å fungere med visse typer batterier, under hensyntagen til deres egenskaper og betingelser for å gjenopprette kapasiteten. Når du bruker universelle, multifunksjonelle enheter, bør du velge lademodusen som passer best til et bestemt batteri.

For de som ikke har tid til å "plage" med alle nyansene ved å lade et bilbatteri, overvåke ladestrømmen, slå den av i tide for ikke å overlade osv., kan vi anbefale en enkel ladeordning for bilbatterier med automatisk avstenging når batteriet er fulladet. Denne kretsen bruker en laveffekttransistor for å bestemme spenningen på batteriet.

Opplegg av en enkel automatisk bilbatterilader

Liste over nødvendige deler:

• R1 = 4,7 kOhm;
• P1 = 10K trimmer;
• T1 = BC547B, KT815, KT817;
• Relé = 12V, 400 Ohm, (kan være bil, for eksempel: 90.3747);
• TR1 = sekundær viklingsspenning 13,5-14,5 V, strøm 1/10 av batterikapasiteten (for eksempel: batteri 60A/h - strøm 6A);
• Diodebro D1-D4 = for en strøm lik transformatorens merkestrøm = minst 6A (for eksempel D242, KD213, KD2997, KD2999...), installert på radiatoren;
• Dioder D1 (parallelt med reléet), D5.6 = 1N4007, KD105, KD522...;
• C1 = 100uF/25V.
• R2, R3 - 3 kOhm
• HL1 - AL307G
• HL2 - AL307B

Kretsen mangler ladeindikator, strømstyring (amperemeter) og ladestrømbegrensning. Hvis ønskelig, kan du sette et amperemeter ved utgangen ved brudd på noen av ledningene. Lysdioder (HL1 og HL2) med begrensende motstand (R2 og R3 - 1 kOhm) eller lyspærer parallelt med C1 "nett", og til den frie kontakten RL1 "slutt av lading".

Endret opplegg

En strøm lik 1/10 av batterikapasiteten velges av antall omdreininger av sekundærviklingen til transformatoren. Ved vikling av transformatoren sekundær, er det nødvendig å gjøre flere trykk for å velge det optimale ladestrømalternativet.

Ladingen av et bilbatteri (12 volt) anses som fullført når spenningen på terminalene når 14,4 volt.

Utkoblingsterskelen (14,4 volt) settes av trimmemotstand P1 når batteriet er tilkoblet og fulladet.

Når du lader et utladet batteri, vil spenningen på det være omtrent 13V; under lading vil strømmen falle og spenningen øke. Når spenningen på batteriet når 14,4 volt, slår transistoren T1 av relé RL1, ladekretsen brytes og batteriet kobles fra ladespenningen fra diodene D1-4.

Når spenningen faller til 11,4 volt, gjenopptas ladingen igjen; denne hysteresen leveres av diodene D5-6 i emitteren til transistoren. Kretsens responsterskel blir 10 + 1,4 = 11,4 volt, noe som kan anses å starte ladeprosessen automatisk på nytt.

Denne hjemmelagde enkle automatiske billaderen vil hjelpe deg med å kontrollere ladeprosessen, ikke spore slutten av ladingen og ikke overlade batteriet!

Materialer brukt på nettstedet: homemade-circuits.com

En annen versjon av ladekretsen for et 12-volts bilbatteri med automatisk avstenging ved slutten av ladingen

Ordningen er litt mer komplisert enn den forrige, men med klarere drift.

Hjemmelagde batteriladere har vanligvis veldig enkel design, og i tillegg økt pålitelighet nettopp på grunn av kretsens enkelhet. En annen fordel med å lage en lader selv er den relative billigheten til komponentene og som et resultat den lave kostnaden for enheten.

Hvorfor er en prefabrikkert struktur bedre enn en butikk?

Hovedoppgaven til slikt utstyr er å opprettholde ladningen på det nødvendige nivået. batteri bil om nødvendig. Hvis batteriutladningen skjer i nærheten av huset der det er nødvendig enhet, vil det ikke være noen problemer. Ellers, når ikke passende teknologi For å drive batteriet, og midlene er heller ikke nok, kan du sette sammen enheten med egne hender.

Behovet for å bruke hjelpemidler for å lade opp et bilbatteri skyldes først og fremst lave temperaturer i den kalde årstiden, når et halvt utladet batteri er et stort og noen ganger helt uløselig problem med mindre batteriet lades opp i tide. Da vil hjemmelagde ladere for å drive bilbatterier bli en redning for brukere som ikke planlegger å investere i slikt utstyr, i hvert fall for øyeblikket.

Driftsprinsipp

Opp til et visst nivå kan bilbatteriet motta strøm fra kjøretøy, eller mer presist, fra en elektrisk generator. Etter denne noden er vanligvis et relé installert, ansvarlig for å sette spenningen til ikke mer enn 14,1V. For at batteriet skal lades maksimalt, kreves en høyere verdi av denne parameteren - 14,4V. Følgelig brukes batterier for å implementere en slik oppgave.

Hovedkomponentene til denne enheten er en transformator og en likeretter. Som et resultat tilføres en likestrøm med en spenning på en viss verdi (14,4V) til utgangen. Men hvorfor er det en oppkjøring med spenningen til selve batteriet - 12V? Dette gjøres for å sikre muligheten til å lade et batteri som er utladet til et nivå der verdien av denne batteriparameteren var lik 12V. Hvis lading er preget av samme parameterverdi, vil det bli en vanskelig oppgave å drive batteriet.

Se videoen, den enkleste enheten for å lade et batteri:

Men det er en nyanse her: et lite overskudd av batterispenningsnivået er ikke kritisk, mens en betydelig økt verdi av denne parameteren vil ha en svært dårlig effekt på ytelsen til batteriet i fremtiden. Driftsprinsippet som skiller enhver, selv den enkleste bilbatteriladeren, er å øke motstandsnivået, noe som vil føre til en reduksjon i ladestrømmen.

Følgelig, jo høyere spenningsverdi (pleier til 12V), jo lavere er strømmen. For normal drift av batteriet anbefales det å stille inn en viss ladestrøm (ca. 10 % av kapasiteten). I en hast er det fristende å endre verdien av denne parameteren til en høyere verdi, men dette er full av negative konsekvenser for selve batteriet.

Hva kreves for å lage et batteri?

Hovedelementene i en enkel design: en diode og en varmeapparat. Kobler du dem riktig (i serie) til batteriet kan du oppnå det du ønsker – batteriet lades på 10 timer. Men for de som liker å spare strøm, kan denne løsningen ikke være egnet, fordi forbruket i dette tilfellet vil være omtrent 10 kW. Driften av den resulterende enheten er preget av lav effektivitet.

Grunnleggende elementer i en enkel design

Men for å lage en passende modifikasjon, må du endre enkelte elementer litt, spesielt transformatoren, hvis kraft skal være på nivået 200-300 W. Har du gammelt utstyr duger denne delen fra en vanlig rør-TV. For å organisere ventilasjonssystemet vil en kjøler være nyttig; det er best hvis den kommer fra en datamaskin.

Når du lager en enkel lader for å drive et batteri med egne hender, er hovedelementene også en transistor og en motstand. For å få strukturen til å fungere, trenger du en kompakt ekstern, men ganske romslig metallkasse; et godt alternativ er en stabilisatorboks.

I teorien kan selv en nybegynner radioamatør som ikke tidligere har møtt komplekse kretsløp sette sammen denne typen utstyr.

Opplegg enkel enhet for å lade batteriet

Hovedproblemet ligger i behovet for å modifisere transformatoren. På dette kraftnivået er viklingene preget av lave spenningsnivåer (6-7V), strømmen vil være lik 10A. Vanligvis kreves en spenning på 12V eller 24V, avhengig av batteritype. For å oppnå slike verdier ved utgangen av enheten, er det nødvendig å sørge for en parallellkobling av viklingene.

Montering trinn for trinn

En hjemmelaget lader for å drive et bilbatteri begynner med å forberede kjernen. Vikle ledningen på viklingene gjøres med maksimal komprimering; det er viktig at svingene passer tett til hverandre og at det ikke er hull igjen. Vi må ikke glemme isolasjonen, som installeres med intervaller på 100 omdreininger. Trådtverrsnittet til primærviklingen er 0,5 mm, sekundærviklingen er fra 1,5 til 3,0 mm. Hvis vi tar i betraktning at ved en frekvens på 50 Hz kan 4-5 omdreininger gi en spenning på henholdsvis 1V for å oppnå 18V, kreves det omtrent 90 omdreininger.

Deretter velges en diode med passende effekt for å motstå belastningene som påføres den i fremtiden. Det beste alternativet er en bilgeneratordiode. For å eliminere risikoen for overoppheting, er det nødvendig å sikre effektiv luftsirkulasjon inne i huset til en slik enhet. Dersom boksen ikke er perforert bør du passe på dette før du starter montering. Kjøleren må kobles til laderutgangen. Hovedoppgaven er å avkjøle dioden og viklingen til transformatoren, som tas i betraktning når du velger et område for installasjon.

La oss se videoen, detaljerte instruksjoner på produksjon:

Kretsen til en enkel lader for å drive et bilbatteri inneholder også en variabel motstand. For normal ladedrift er det nødvendig å oppnå en motstand på 150 ohm og en effekt på 5 W. KU202N-motstandsmodellen oppfyller disse kravene mer enn andre. Du kan velge et annet alternativ fra dette, men parameterne bør være like i verdi som de som er angitt. Motstandens jobb er å regulere spenningen ved enhetens utgang. Transistormodell KT819 er også det beste alternativet fra en rekke analoger.

Effektivitetsvurdering, kostnad

Som du kan se, hvis du trenger å sette sammen en hjemmelaget lader for et bilbatteri, er kretsen mer enn enkel å implementere. Den eneste vanskeligheten er arrangementet av alle elementene og deres installasjon i huset med påfølgende tilkobling. Men slikt arbeid kan neppe kalles arbeidskrevende, og kostnadene for alle delene som brukes er ekstremt lave.

Noen av delene, og kanskje alle, vil sannsynligvis bli funnet hjemme av en radioamatør, for eksempel en kjøler fra en gammel datamaskin, en transformator fra en rør-TV, et gammelt hus fra en stabilisator. Når det gjelder graden av effektivitet, har slike enheter, satt sammen med egne hender, ikke veldig høy effektivitet, men som et resultat takler de fortsatt oppgaven sin.

La oss se videoen, nyttige tips spesialist:

Dermed er det ikke nødvendig med store investeringer i å lage en hjemmelaget lader. Tvert imot koster alle elementene ekstremt lite, noe som gjør at denne løsningen skiller seg ut sammenlignet med en enhet som kan kjøpes ferdig. Ordningen diskutert ovenfor er ikke annerledes høy effektivitet, men dens største fordel er et ladet bilbatteri, om enn etter 10 timer. Du kan forbedre dette alternativet eller vurdere mange andre foreslått for implementering.

Mange bilentusiaster har et behov for å lade batteriet. Noen bruker merkeladere til disse formålene, andre bruker hjemmelagde ladere. Hvordan lage og hvordan lade batteriet riktig med en slik enhet? Vi vil snakke om dette nedenfor.

[Gjemme seg]

Design og prinsipp for drift av laderen

En enkel batterilader er en enhet som brukes til å gjenopprette batteriladingen. Essensen av funksjonen til enhver lader er at denne enheten lar deg konvertere spenning fra et 220-volts husholdningsnettverk til spenningen som kreves for. I dag er det mange typer ladere, men enhver enhet er basert på to hovedkomponenter - en transformatorenhet og en likeretter (forfatteren av videoen om hvordan du velger en ladeenhet er Battery Manager-kanalen).

Selve prosessen består av flere stadier:

• når du lader batteriet, synker ladestrømparameteren og motstandsnivået øker;
• i øyeblikket når spenningsparameteren nærmer seg 12 volt, når ladestrømnivået null - i dette øyeblikket vil batteriet være fulladet, og laderen kan slås av.

Instruksjoner for å lage en enkel lader med egne hender

Ønsker du å lage en lader til et 12 eller 6 volt bilbatteri, så kan vi hjelpe deg med dette. Selvfølgelig, hvis du aldri har møtt et slikt behov før, men ønsker å få en funksjonell enhet, er det bedre å kjøpe en automatisk. Tross alt vil en hjemmelaget lader for et bilbatteri ikke ha de samme funksjonene som en merkevare.

Verktøy og materialer

Så for å lage en batterilader med egne hender, trenger du følgende elementer:

• loddebolt med forbruksvarer;
• tekstolitt plate;
• ledning med plugg for tilkobling til et husholdningsnettverk;
• radiator fra en datamaskin.

Avhengig av kan et amperemeter og andre komponenter brukes i tillegg for å tillate riktig lading og ladekontroll. Selvfølgelig, for å lage en billader, må du også forberede en transformatorenhet og en likeretter for å lade batteriet. Selve huset kan forresten tas fra et gammelt amperemeter. Amperemeterkroppen har flere hull som du kan koble de nødvendige elementene til. Hvis du ikke har amperemeter, kan du finne noe lignende.

Bildegalleri «Gjør klar for montering»

Stadier

For å bygge en lader for et bilbatteri med egne hender, gjør følgende:

1. Så først må du jobbe med transformatoren. Vi vil vise et eksempel på å lage en hjemmelaget lader med en TS-180-2 transformatorenhet - en slik enhet kan fjernes fra en gammel rør-TV. Slike enheter er utstyrt med to viklinger - primær og sekundær, og ved utgangen av hver sekundær komponent er strømmen 4,7 ampere og spenningen er 6,4 volt. Følgelig vil en hjemmelaget lader produsere 12,8 volt, men for dette må viklingene kobles i serie.
2. For å koble til viklingene trenger du en kabel hvis tverrsnitt vil være mindre enn 2,5 mm2.
3. Ved å bruke en jumper må du koble til både sekundære og primære komponenter.
4. Da trenger du en diodebro; for å utstyre den, ta fire diodeelementer, som hver må være designet for å fungere under strømforhold på minst 10 ampere.
5. Diodene er festet på tekstolittplaten, hvoretter de må kobles riktig.
6. Kabler er koblet til utgangsdiodekomponentene, ved hjelp av hvilken den hjemmelagde laderen kobles til batteriet. For å måle spenningsnivået kan du i tillegg bruke et elektromagnetisk hode, men hvis denne parameteren ikke interesserer deg, kan du installere et amperemeter designet for likestrøm. Etter å ha fullført disse trinnene, vil laderen være klar med egne hender (forfatteren av videoen om å lage den enkleste enheten i utformingen er TV-kanalen Soldering Iron).

Hvordan lade et batteri med en hjemmelaget lader?

Nå vet du hvordan du lager en lader til bilen hjemme. Men hvordan bruke det riktig slik at det ikke påvirker levetiden til et oppladet batteri?

1. Ved tilkobling må du alltid observere polariteten for ikke å blande sammen klemmene. Hvis du gjør en feil og blander polene, vil du ganske enkelt "drepe" batteriet. Så den positive ledningen fra laderen er alltid koblet til batteriets positive, og den negative ledningen til den negative.
2. Prøv aldri å teste batteriet for en gnist - til tross for at det er mange anbefalinger på Internett angående dette, bør du under ingen omstendigheter kortslutte ledningene. Dette vil negativt påvirke driften av laderen og selve batteriet i fremtiden.
3. Når enheten er koblet til batteriet, må den kobles fra nettverket. Det samme gjelder for å slå den av.
4. Når du produserer og monterer laderen, og under bruk, må du alltid være forsiktig. For å unngå skade, følg alltid sikkerhetsreglene, spesielt når du arbeider med elektriske komponenter. Hvis det gjøres feil under produksjonen, kan dette forårsake ikke bare personskade, men også svikt på batteriet som helhet.
5. La aldri en fungerende lader være uten tilsyn - du må forstå at den hjemmelaget enhet og alt kan skje i arbeidet hans. Ved opplading bør enheten og batteriet oppbevares i et ventilert område, så langt som mulig fra eksplosive materialer.

Video "Et eksempel på å sette sammen en hjemmelaget lader med egne hender"

Videoen nedenfor viser et eksempel på å sette sammen en hjemmelaget lader for et bilbatteri ved å bruke et mer komplekst opplegg med grunnleggende anbefalinger og tips (forfatteren av videoen er AKA KASYAN-kanalen).

Bildet viser en hjemmelaget automatisk lader for lading av 12 V bilbatterier med en strøm på opptil 8 A, satt sammen i et hus fra et B3-38 millivoltmeter.

Hvorfor trenger du å lade bilbatteriet?
lader

Batteriet i bilen lades opp ved hjelp av en elektrisk generator. For å beskytte elektrisk utstyr og enheter mot høyspenning, som produseres av en bilgenerator, etter at den er installert en reléregulator, som begrenser spenningen i bilens ombordnettverk til 14,1 ± 0,2 V. For å fullade batteriet kreves en spenning på minst 14,5 V .

Dermed er det umulig å lade batteriet helt fra en generator, og før utbruddet av kaldt vær er det nødvendig å lade batteriet fra en lader.

Analyse av ladekretser

Ordningen for å lage en lader fra en datamaskinstrømforsyning ser attraktiv ut. Strukturdiagrammene for datastrømforsyninger er de samme, men de elektriske er forskjellige, og modifikasjon krever høye radiotekniske kvalifikasjoner.

Jeg var interessert i kondensatorkretsen til laderen, effektiviteten er høy, den genererer ikke varme, den gir en stabil ladestrøm uavhengig av ladetilstanden til batteriet og svingninger i forsyningsnettverket, og er ikke redd for utgang kortslutninger. Men det har også en ulempe. Hvis kontakten med batteriet går tapt under lading, øker spenningen på kondensatorene flere ganger (kondensatorene og transformatoren danner en resonansoscillerende krets med frekvensen til strømnettet), og de bryter gjennom. Det var nødvendig å eliminere bare denne ene ulempen, som jeg klarte å gjøre.

Resultatet ble en ladekrets uten de ovennevnte ulempene. I mer enn 16 år har jeg ladet alle syrebatterier på 12 V. Enheten fungerer feilfritt.

Skjematisk diagram av en billader

Til tross for dens tilsynelatende kompleksitet, er kretsen til en hjemmelaget lader enkel og består av bare noen få komplette funksjonelle enheter.

Hvis kretsen som skal gjentas virker komplisert for deg, kan du sette sammen en mer som fungerer på samme prinsipp, men uten den automatiske avstengingsfunksjonen når batteriet er fulladet.

Strømbegrenserkrets på ballastkondensatorer

I en kondensatorbillader sikres regulering av størrelsen og stabiliseringen av batteriladestrømmen ved å koble ballastkondensatorene C4-C9 i serie med primærviklingen til krafttransformatoren T1. Jo større kondensatorkapasiteten er, desto større blir batteriets ladestrøm.

I praksis er dette en komplett versjon av laderen; du kan koble til et batteri etter diodebroen og lade den, men påliteligheten til en slik krets er lav. Hvis kontakten med batteripolene brytes, kan kondensatorene svikte.

Kapasitansen til kondensatorene, som avhenger av størrelsen på strømmen og spenningen på transformatorens sekundære vikling, kan omtrent bestemmes av formelen, men det er lettere å navigere ved å bruke dataene i tabellen.

For å regulere strømmen for å redusere antall kondensatorer, kan de kobles parallelt i grupper. Byttet mitt utføres med en to-stangs bryter, men du kan installere flere vippebrytere.

Beskyttelseskrets
fra feil tilkobling av batteripoler

Beskyttelseskrets mot polaritetsreversering av laderen når ikke riktig tilkobling batteritilkobling til terminalene gjøres ved hjelp av relé P3. Hvis batteriet er feil tilkoblet, sender ikke VD13-dioden strøm, reléet er spenningsløst, K3.1-relékontaktene er åpne og det går ingen strøm til batteriterminalene. Ved riktig tilkopling aktiveres reléet, kontaktene K3.1 er lukket, og batteriet kobles til ladekretsen. Denne beskyttelseskretsen for omvendt polaritet kan brukes med hvilken som helst lader, både transistor og tyristor. Det er nok å koble det til bruddet i ledningene som batteriet er koblet til laderen med.

Krets for måling av strøm og spenning ved batterilading

Takket være tilstedeværelsen av bryteren S3 i diagrammet ovenfor, når du lader batteriet, er det mulig å kontrollere ikke bare mengden ladestrøm, men også spenningen. I den øvre posisjonen til S3 måles strømmen, i den nedre posisjonen måles spenningen. Hvis laderen ikke er koblet til strømnettet, vil voltmeteret vise batterispenningen, og når batteriet lades, ladespenningen. Et M24 mikroamperemeter med et elektromagnetisk system brukes som hode. R17 omgår hodet i strømmålingsmodus, og R18 fungerer som en deler ved måling av spenning.

Automatisk laderavstengningskrets
når batteriet er fulladet

For å drive operasjonsforsterkeren og skape en referansespenning, brukes en DA1 type 142EN8G 9V stabilisatorbrikke. Denne mikrokretsen ble ikke valgt ved en tilfeldighet. Når temperaturen på mikrokretslegemet endres med 10º, endres utgangsspenningen med ikke mer enn hundredeler av en volt.

Systemet for automatisk å slå av lading når spenningen når 15,6 V er laget på halvparten av A1.1-brikken. Pin 4 på mikrokretsen er koblet til en spenningsdeler R7, R8 som det tilføres en referansespenning på 4,5 V. Pin 4 på mikrokretsen er koblet til en annen deler ved hjelp av motstander R4-R6, motstand R5 er en avstemmingsmotstand til angi driftsterskelen til maskinen. Verdien til motstanden R9 setter terskelen for å slå på laderen til 12,54 V. Takket være bruken av dioden VD7 og motstanden R9, gis den nødvendige hysteresen mellom inn- og utkoblingsspenningen til batteriladingen.

Ordningen fungerer som følger. Når du kobler et bilbatteri til en lader, hvis spenning på terminalene er mindre enn 16,5 V, etableres en spenning tilstrekkelig til å åpne transistoren VT1 ved pin 2 på mikrokretsen A1.1, transistoren åpnes og relé P1 aktiveres, og kobler til kontakter K1.1 til strømnettet gjennom en blokk med kondensatorer, primærviklingen til transformatoren og batterilading begynner.

Så snart ladespenningen når 16,5 V, vil spenningen ved utgang A1.1 synke til en verdi som er utilstrekkelig til å holde transistoren VT1 i åpen tilstand. Reléet slås av og kontaktene K1.1 vil koble transformatoren gjennom standby-kondensatoren C4, hvor ladestrømmen vil være lik 0,5 A. Laderkretsen vil være i denne tilstanden til spenningen på batteriet synker til 12,54 V Så snart spenningen blir satt lik 12,54 V, vil reléet slå seg på igjen og ladingen fortsetter med spesifisert strøm. Det er mulig om nødvendig å deaktivere det automatiske kontrollsystemet ved hjelp av bryter S2.

Dermed vil systemet med automatisk overvåking av batterilading eliminere muligheten for overlading av batteriet. Batteriet kan stå koblet til den medfølgende laderen i minst et helt år. Denne modusen er relevant for bilister som bare kjører om sommeren. Etter slutten av racingsesongen kan du koble batteriet til laderen og slå det av først om våren. Selv om det er strømbrudd, vil laderen fortsette å lade batteriet som normalt når den kommer tilbake.

Prinsippet for drift av kretsen for automatisk å slå av laderen i tilfelle overspenning på grunn av mangel på belastning samlet på andre halvdel av operasjonsforsterkeren A1.2 er det samme. Bare terskelen for å koble laderen fullstendig fra strømnettet er satt til 19 V. Hvis ladespenningen er mindre enn 19 V, er spenningen ved utgang 8 på A1.2-brikken tilstrekkelig til å holde transistoren VT2 i åpen tilstand , der spenning påføres reléet P2. Så snart ladespenningen overstiger 19 V, vil transistoren lukkes, releet vil frigjøre kontaktene K2.1 og spenningsforsyningen til laderen stopper helt. Så snart batteriet er tilkoblet, vil det drive automatiseringskretsen, og laderen vil umiddelbart gå tilbake til arbeidstilstand.

Automatisk laderdesign

Alle deler av laderen er plassert i huset til V3-38 milliammeter, som alt innholdet er fjernet fra, bortsett fra pekerenheten. Installasjonen av elementer, bortsett fra automatiseringskretsen, utføres ved hjelp av en hengslet metode.

Husdesignet til milliammeteret består av to rektangulære rammer forbundet med fire hjørner. Det er laget hull i hjørnene med lik avstand, som det er praktisk å feste deler til.

Krafttransformatoren TN61-220 er festet med fire M4-skruer på en aluminiumsplate 2 mm tykk, platen er på sin side festet med M3-skruer til de nedre hjørnene av kassen. Krafttransformatoren TN61-220 er festet med fire M4-skruer på en aluminiumsplate 2 mm tykk, platen er på sin side festet med M3-skruer til de nedre hjørnene av kassen. C1 er også installert på denne platen. Bildet viser en visning av laderen nedenfra.

En 2 mm tykk glassfiberplate er også festet til de øvre hjørnene av kassen, og kondensatorene C4-C9 og reléene P1 og P2 er skrudd fast. Et trykt kretskort er også skrudd til disse hjørnene, som en automatisk batteriladingskontrollkrets er loddet på. I virkeligheten er antallet kondensatorer ikke seks, som i diagrammet, men 14, siden det var nødvendig å koble dem parallelt for å få en kondensator med den nødvendige verdien. Kondensatorene og reléene er koblet til resten av ladekretsen via en kontakt (blått på bildet over), noe som gjorde det lettere å få tilgang til andre elementer under installasjonen.

En ribbet aluminiumsradiator er installert på utsiden av bakveggen for å avkjøle strømdiodene VD2-VD5. Det er også en 1 A Pr1-sikring og en plugg (hentet fra datamaskinens strømforsyning) for strømforsyning.

Laderens strømdioder er festet ved hjelp av to klemmestenger til radiatoren inne i kassen. For dette formålet er det laget et rektangulært hull i bakveggen av saken. Denne tekniske løsningen tillot oss å minimere mengden varme som genereres inne i kabinettet og spare plass. Diodeledningene og tilførselsledningene er loddet på en løs stripe laget av folieglassfiber.

Bildet viser en visning av en hjemmelaget lader på høyre side. Installasjonen av den elektriske kretsen er laget med fargede ledninger, vekselspenning - brun, positiv - rød, negativ - ledninger av blå farge. Tverrsnittet av ledningene som kommer fra sekundærviklingen til transformatoren til terminalene for tilkobling av batteriet må være minst 1 mm 2.

Amperemetershunten er et stykke høymotstandskonstantantråd omtrent en centimeter lang, hvis ender er forseglet i kobberstrimler. Lengden på shunttråden velges ved kalibrering av amperemeteret. Jeg tok ledningen fra shunten til en brent pekertester. Den ene enden av kobberstrimlene er loddet direkte til den positive utgangsterminalen; en tykk leder som kommer fra kontaktene til relé P3 er loddet til den andre stripen. De gule og røde ledningene går til pekerenheten fra shunten.

Trykt kretskort til laderens automatiseringsenhet

Kretsen for automatisk regulering og beskyttelse mot feil tilkobling av batteriet til laderen er loddet på et kretskort laget av folieglassfiber.

Bildet viser utseendet til den sammensatte kretsen. Det trykte kretskortdesignet for den automatiske kontroll- og beskyttelseskretsen er enkel, hullene er laget med en stigning på 2,5 mm.

Bildet over viser et bilde av kretskortet fra installasjonssiden med deler merket med rødt. Denne tegningen er praktisk når du setter sammen et trykt kretskort.

Den trykte kretskorttegningen ovenfor vil være nyttig når du produserer den ved hjelp av laserskriverteknologi.

Og denne tegningen av et trykt kretskort vil være nyttig når man bruker strømførende spor av et trykt kretskort manuelt.

Skalaen til pekerinstrumentet til V3-38 millivoltmeter passet ikke til de nødvendige målene, så jeg måtte tegne min egen versjon på datamaskinen, skrive den ut på tykt hvitt papir og lime øyeblikket på toppen av standardskalaen med lim.

Takk til større størrelse skala og kalibrering av enheten i måleområdet, var spenningsavlesningsnøyaktigheten 0,2 V.

Ledninger for å koble laderen til batteriet og nettverksterminalene

Ledningene for å koble bilbatteriet til laderen er utstyrt med krokodilleklemmer på den ene siden og delte ender på den andre siden. Den røde ledningen er valgt for å koble den positive polen til batteriet, og den blå ledningen er valgt for å koble den negative polen. Tverrsnittet av ledningene for tilkobling til batterienheten må være minst 1 mm 2.

Laderen kobles til det elektriske nettverket ved hjelp av en universalledning med støpsel og stikkontakt, som brukes til å koble til datamaskiner, kontorutstyr og andre elektriske apparater.

Om laderdeler

Krafttransformator T1 brukes type TN61-220, hvis sekundære viklinger er koblet i serie, som vist i diagrammet. Siden effektiviteten til laderen er minst 0,8 og ladestrømmen vanligvis ikke overstiger 6 A, vil enhver transformator med en effekt på 150 watt gjøre det. Sekundærviklingen til transformatoren skal gi en spenning på 18-20 V ved en belastningsstrøm på opptil 8 A. Hvis det ikke er noen ferdig transformator, kan du ta hvilken som helst passende strøm og spole sekundærviklingen tilbake. Du kan beregne antall omdreininger av sekundærviklingen til en transformator ved hjelp av en spesiell kalkulator.

Kondensatorer C4-C9 type MBGCh for en spenning på minst 350 V. Du kan bruke kondensatorer av enhver type designet for å fungere i vekselstrømkretser.

Dioder VD2-VD5 er egnet for alle typer, vurdert for en strøm på 10 A. VD7, VD11 - alle pulsede silisium. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 og VD13 er alle som tåler en strøm på 1 A. LED VD1 er hvilken som helst, VD9 jeg brukte type KIPD29. Særpreget trekk av denne LED at den endrer farge når tilkoblingens polaritet endres. For å bytte den brukes kontaktene K1.2 til relé P1. Ved lading med hovedstrømmen lyser LED gult, og ved bytte til batterilademodus lyser den grønt. I stedet for en binær LED, kan du installere to ensfargede LED-er ved å koble dem i henhold til diagrammet nedenfor.

Den valgte operasjonsforsterkeren er KR1005UD1, en analog av den utenlandske AN6551. Slike forsterkere ble brukt i lyd- og videoenheten til videoopptakeren VM-12. Det som er bra med forsterkeren er at den ikke krever bipolar strømforsyning eller korrigeringskretser og forblir i drift ved en forsyningsspenning på 5 til 12 V. Den kan erstattes med nesten hvilken som helst lignende. For eksempel er LM358, LM258, LM158 bra for å erstatte mikrokretser, men pin-nummereringen deres er forskjellig, og du må gjøre endringer i kretskortdesignet.

Reléer P1 og P2 er hvilke som helst for en spenning på 9-12 V og kontakter designet for en koblingsstrøm på 1 A. P3 for en spenning på 9-12 V og en koblingsstrøm på 10 A, for eksempel RP-21-003. Hvis det er flere kontaktgrupper i reléet, er det lurt å lodde dem parallelt.

Bryter S1 av enhver type, designet for å fungere ved en spenning på 250 V og ha et tilstrekkelig antall svitsjekontakter. Hvis du ikke trenger et strømreguleringstrinn på 1 A, kan du installere flere vippebrytere og stille inn ladestrømmen, for eksempel 5 A og 8 A. Hvis du bare lader bilbatterier, er denne løsningen helt berettiget. Bryter S2 brukes til å deaktivere ladenivåkontrollsystemet. Hvis batteriet lades med høy strøm, kan systemet fungere før batteriet er fulladet. I dette tilfellet kan du slå av systemet og fortsette å lade manuelt.

Ethvert elektromagnetisk hode for en strøm- og spenningsmåler er egnet, med en total avviksstrøm på 100 μA, for eksempel type M24. Hvis det ikke er behov for å måle spenning, men bare strøm, kan du installere et ferdig amperemeter designet for en maksimal konstant målestrøm på 10 A, og overvåke spenningen med en ekstern skivetester eller multimeter ved å koble dem til batteriet kontakter.

Sette opp den automatiske justerings- og beskyttelsesenheten til den automatiske kontrollenheten

Hvis brettet er riktig montert og alle radioelementer er i god stand, vil kretsen fungere umiddelbart. Alt som gjenstår er å stille inn spenningsterskelen med motstand R5, når batteriladingen vil bli byttet til lavstrøms lademodus.

Justeringen kan gjøres direkte mens du lader batteriet. Men likevel er det bedre å spille det trygt og sjekke og konfigurere den automatiske kontroll- og beskyttelseskretsen til den automatiske kontrollenheten før du installerer den i huset. For å gjøre dette trenger du en likestrømsforsyning som har evnen til å regulere utgangsspenningen i området fra 10 til 20 V, designet for en utgangsstrøm på 0,5-1 A. Fra måleinstrumenter du trenger et hvilket som helst voltmeter, pekertester eller et multimeter designet for å måle likespenning, med en målegrense fra 0 til 20 V.

Kontrollerer spenningsstabilisatoren

Etter å ha installert alle delene på kretskortet, må du bruke en forsyningsspenning på 12-15 V fra strømforsyningen til den vanlige ledningen (minus) og pinne 17 til DA1-brikken (pluss). Ved å endre spenningen på utgangen av strømforsyningen fra 12 til 20 V, må du bruke et voltmeter for å sikre at spenningen på utgang 2 på DA1 spenningsstabilisatorbrikken er 9 V. Hvis spenningen er forskjellig eller endres, da er DA1 feil.

Mikrokretser i K142EN-serien og analoger har beskyttelse mot kortslutning ved utgangen, og hvis du kortslutter utgangen til den vanlige ledningen, vil mikrokretsen gå inn i beskyttelsesmodus og vil ikke svikte. Hvis testen viser at spenningen ved utgangen til mikrokretsen er 0, betyr ikke det alltid at den er feil. Det er godt mulig at det er en kortslutning mellom sporene på kretskortet eller at et av radioelementene i resten av kretsen er defekt. For å sjekke mikrokretsen er det nok å koble fra pinne 2 fra brettet, og hvis 9 V vises på den, betyr det at mikrokretsen fungerer, og det er nødvendig å finne og eliminere kortslutningen.

Kontroll av overspenningsvernsystemet

Jeg bestemte meg for å begynne å beskrive driftsprinsippet til kretsen med en enklere del av kretsen, som ikke er underlagt strenge driftsspenningsstandarder.

Funksjonen med å koble laderen fra strømnettet ved en batterifrakobling utføres av en del av kretsen som er montert på en A1.2 (heretter referert til som op-amp).

Driftsprinsipp for en operasjonell differensialforsterker

Uten å vite driftsprinsippet til op-ampen, er det vanskelig å forstå driften av kretsen, så jeg vil gi Kort beskrivelse. Op-ampen har to innganger og en utgang. En av inngangene, som er angitt i diagrammet med et "+"-tegn, kalles ikke-inverterende, og den andre inngangen, som er angitt med et "-"-tegn eller en sirkel, kalles inverterende. Ordet differensial op-amp betyr at spenningen ved utgangen til forsterkeren avhenger av forskjellen i spenning på dens innganger. I denne kretsen slås operasjonsforsterkeren på uten tilbakemelding, i komparatormodus – sammenligner inngangsspenninger.

Således, hvis spenningen ved en av inngangene forblir uendret, og den andre endres, vil spenningen ved utgangen til forsterkeren endres brått i det øyeblikket den passerer gjennom punktet for likestilling av spenninger ved inngangene.

Testing av

La oss gå tilbake til diagrammet. Den ikke-inverterende inngangen til forsterkeren A1.2 (pin 6) er koblet til en spenningsdeler satt sammen over motstandene R13 og R14. Denne deleren er koblet til en stabilisert spenning på 9 V og derfor endres aldri spenningen ved tilkoblingspunktet til motstandene og er 6,75 V. Den andre inngangen til op-ampen (pin 7) er koblet til den andre spenningsdeleren, montert på motstandene R11 og R12. Denne spenningsdeleren er koblet til bussen som ladestrømmen flyter gjennom, og spenningen på den endres avhengig av strømmengden og ladetilstanden til batteriet. Derfor vil også spenningsverdien ved pinne 7 endres tilsvarende. Delemotstandene velges på en slik måte at når batteriladespenningen endres fra 9 til 19 V, vil spenningen på pinne 7 være mindre enn ved pinne 6 og spenningen på op-amp-utgangen (pinne 8) vil være høyere enn 0,8 V og nær op-amp-forsyningsspenningen. Transistoren vil være åpen, spenning vil bli tilført viklingen til relé P2 og den vil lukke kontaktene K2.1. Utgangsspenningen vil også lukke diode VD11 og motstand R15 vil ikke delta i driften av kretsen.

Så snart ladespenningen overstiger 19 V (dette kan bare skje hvis batteriet kobles fra utgangen på laderen), vil spenningen på pinne 7 bli større enn ved pinne 6. I dette tilfellet vil spenningen ved op- amp-utgangen vil brått synke til null. Transistoren lukkes, reléet deaktiveres og kontaktene K2.1 åpnes. Tilførselsspenningen til RAM vil bli avbrutt. I det øyeblikket spenningen ved utgangen av op-ampen blir null, åpnes diode VD11, og dermed er R15 koblet parallelt med R14 på deleren. Spenningen på pinne 6 vil øyeblikkelig reduseres, noe som vil eliminere falske positive når spenningene ved op-amp-inngangene er like på grunn av rippel og interferens. Ved å endre verdien av R15 kan du endre hysteresen til komparatoren, det vil si spenningen som kretsen vil gå tilbake til sin opprinnelige tilstand.

Når batteriet er koblet til RAM, vil spenningen ved pin 6 igjen settes til 6,75 V, og ved pin 7 vil den være mindre og kretsen vil begynne å fungere normalt.

For å kontrollere driften av kretsen er det nok å endre spenningen på strømforsyningen fra 12 til 20 V og koble til et voltmeter i stedet for relé P2 for å observere avlesningene. Når spenningen er mindre enn 19 V, skal voltmeteret vise en spenning på 17-18 V (en del av spenningen vil falle over transistoren), og hvis den er høyere, null. Det er fortsatt tilrådelig å koble reléviklingen til kretsen, da vil ikke bare driften av kretsen bli kontrollert, men også funksjonaliteten, og ved å klikke på reléet vil det være mulig å kontrollere driften av automatiseringen uten en voltmeter.

Hvis kretsen ikke fungerer, må du sjekke spenningene på inngangene 6 og 7, op-amp-utgangen. Hvis spenningene avviker fra de som er angitt ovenfor, må du sjekke motstandsverdiene til de tilsvarende skillene. Hvis delemotstandene og dioden VD11 fungerer, er derfor op-ampen defekt.

For å sjekke kretsen R15, D11 er det nok å koble fra en av terminalene til disse elementene; kretsen vil fungere, bare uten hysterese, det vil si at den slås av og på med samme spenning som leveres fra strømforsyningen. Transistor VT12 kan enkelt sjekkes ved å koble fra en av R16-pinnene og overvåke spenningen ved utgangen til op-ampen. Hvis spenningen på utgangen av op-amp endres riktig, og reléet alltid er på, betyr det at det er et sammenbrudd mellom kollektoren og emitteren til transistoren.

Kontrollerer batteriavstengningskretsen når den er fulladet

Driftsprinsippet til op amp A1.1 er ikke forskjellig fra driften av A1.2, med unntak av muligheten til å endre spenningsavskjæringsterskelen ved hjelp av trimmemotstand R5.

For å kontrollere driften av A1.1, øker og synker forsyningsspenningen som tilføres fra strømforsyningen jevnt innenfor 12-18 V. Når spenningen når 15,6 V, skal relé P1 slå seg av og kontaktene K1.1 kobler laderen til lavstrøm lademodus gjennom en kondensator C4. Når spenningsnivået faller under 12,54 V, skal releet slå på og slå laderen inn i lademodus med en strøm av en gitt verdi.

Bryterterskelspenningen på 12,54 V kan justeres ved å endre verdien på motstanden R9, men dette er ikke nødvendig.

Ved å bruke bryter S2 er det mulig å deaktivere den automatiske driftsmodusen ved å slå på relé P1 direkte.

Kondensatorladerkrets
uten automatisk avstenging

For de som ikke har tilstrekkelig erfaring med å montere elektroniske kretser eller ikke trenger automatisk å slå av laderen etter lading av batteriet, tilbyr jeg en forenklet versjon av kretsskjemaet for lading av syresyre bilbatterier. Et særtrekk ved kretsen er dens enkle repetisjon, pålitelighet, høy effektivitet og stabil ladestrøm, beskyttelse mot feil batteritilkobling og automatisk fortsettelse av ladingen ved tap av forsyningsspenning.

Prinsippet om å stabilisere ladestrømmen forblir uendret og sikres ved å koble en blokk med kondensatorer C1-C6 i serie med nettverkstransformatoren. For å beskytte mot overspenning på inngangsviklingen og kondensatorene, brukes ett av parene med normalt åpne kontakter til relé P1.

Når batteriet ikke er tilkoblet, er kontaktene til reléene P1 K1.1 og K1.2 åpne, og selv om laderen er koblet til strømforsyningen, flyter ingen strøm til kretsen. Det samme skjer hvis du kobler batteriet feil i henhold til polariteten. Når batteriet er riktig tilkoblet, strømmer strømmen fra det gjennom VD8-dioden til viklingen av relé P1, reléet aktiveres og kontaktene K1.1 og K1.2 er lukket. Gjennom lukkede kontakter K1.1 nettspenning tilføres laderen, og gjennom K1.2 tilføres ladestrømmen til batteriet.

Ved første øyekast ser det ut til at relékontakter K1.2 ikke er nødvendige, men hvis de ikke er der, så hvis batteriet er koblet feil, vil strømmen flyte fra den positive polen til batteriet gjennom den negative polen til laderen, så gjennom diodebroen og deretter direkte til minuspolen på batteriet og diodene vil ladebroen svikte.

Foreslått enkel krets for lading av batterier kan den enkelt tilpasses til å lade batterier med en spenning på 6 V eller 24 V. Det er nok å erstatte relé P1 med passende spenning. For å lade 24-volts batterier er det nødvendig å gi en utgangsspenning fra sekundærviklingen til transformator T1 på minst 36 V.

Om ønskelig kan kretsen til en enkel lader suppleres med en enhet for å indikere ladestrøm og spenning, og slå den på som i kretsen til en automatisk lader.

Hvordan lade et bilbatteri
automatisk hjemmelaget minne

Før lading må batteriet som er fjernet fra bilen renses for skitt og overflatene tørkes av med en vandig løsning av brus for å fjerne syrerester. Hvis det er syre på overflaten, skummer den vandige brusløsningen.

Hvis batteriet har plugger for å fylle syre, må alle pluggene skrus ut slik at gassene som dannes i batteriet under lading kan slippe ut fritt. Det er viktig å kontrollere elektrolyttnivået, og hvis det er mindre enn nødvendig, tilsett destillert vann.

Deretter må du stille inn ladestrømmen ved å bruke bryteren S1 på laderen og koble batteriet, og observere polariteten (den positive polen på batteriet må kobles til den positive polen på laderen) til polene. Hvis bryter S3 er i ned-posisjon, vil pilen på laderen umiddelbart vise spenningen batteriet produserer. Alt du trenger å gjøre er å plugge strømledningen inn i stikkontakten og batteriladingsprosessen starter. Voltmeteret vil allerede begynne å vise ladespenningen.