Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

В наше время автомобиль стал не роскошью, а средством передвижения. И часто бывает так, что это средство передвижения отказывается работать в самый неподходящий момент. Причиной отказа в работе становится разряженный аккумулятор. Привести батарею в чувство помогает зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

В наше время зарядное устройство для автомобильного аккумулятора можно купить, но хороший девайс стоит не дешево, а дешевый китайский может наделать много беды, вплоть до пожара. Но если ручки у вас ОчУмелые, т.е. очень умелые, предлагаю сделать зарядное устройство-автомат для автомобильного аккумулятора своими руками.

У меня в хозяйстве уже было небольшое зарядное устройство заводского изготовления, но зарядным его можно было назвать с большой натяжкой, т.к. более менее сносно им можно было зарядить только мотоциклетный аккумулятор малой ёмкости. Такое состояние вещей меня не устраивало, поэтому я решил сделать зарядное устройство самостоятельно и начал поиски схематических решений. Критериями для отбора было наличие узла автоматики и стабилизации, но самое главное требование - зарядное устройство должно без проблем заряжать аккумуляторы для легковых и грузовых автомобилей.

Схему зарядного устройства, о котором пойдет речь ниже, я нашел в двеннадцатом номере журнала "Радио" за 1992 год. Схема мне понравилась своей простотой, ведь все гениальное просто и отвечала всем моим требованиям, предъявляемым к зарядному устройству.

Итак, данное устройство предназначено для обслуживания двенадцативольтовых кислотных аккумуляторных батарей, а также может быть использовано как мощный источник переменного напряжения 12В. Зарядное устройство собрано из доступных деталей, просто в настройке и эксплуатации и доступно для повторения даже начинающим радиолюбителям.

Основные характеристики зарядного устройства

Зарядное устройство может работать в одном из трех режимов:
Режим 1 - автоматическая подзарядка "АП";
Режим 2 - контрольно-тренировочный цикл "КТЦ" (автомат);
Режим 3 - ручной "Р".

Режим "АП" предназначен для автоматической циклической подзарядки аккумулятора. Его работа основана на функциональной зависимости напряжения на выводах аккумулятора от степени его заряженности. Когда напряжение на выводах заряжаемой батареи достигнет уровня 14,6-14,8 В автомат отключится от сети, но при этом продолжит контроль за аккумулятором. При падении напряжения на выводах аккумулятора до уровня 12,8-13 В автомат включится и цикл зарядки повторится.

Режим "КТЦ" предназначен для десульфатации пластин аккумулятора. Он представляет собой многократное чередование режимов зарядки до напряжения 14,6-14,8 В и последующей разрядки до 10,6-10,8 В.

В обоих этих режимах зарядное устройство не боится короткого замыкания в выходной цепи при отключенной батарее.

В ручном "Р" режиме автомат работает как обычное зарядное устройство. А ещё в  этом режиме устройство можно с успехом использовать в качестве электронаващивателя пчеловодных рамок.

Теперь пора рассказать о его внутреннем устройстве.

Узел стабилизации и ограничения зарядного тока выполнен на нелинейных элементах - лампах накаливания HL1-HL3, которые включены последовательно с заряжаемым аккумулятором. Требуемое значение зарядного тока устанавливается с помощью тумблера SA3.

"Мозг" зарядного автомата контролирующий напряжение на выводах аккумулятора собран на операционном усилителе DA1.

Образцовое напряжение поступает на вход микросхемы с параметрического стабилизатора VD6R5, а с делителя R3R4R6 - напряжение, пропорциональное напряжению на выводах батареи.

При подключении аккумулятора к зарядному устройству его напряжение поступает на делитель R3R4R6. Если оно меньше установленного порога срабатывания, то на выходе усилителя DA1 будет напряжение низкого уровня которое откроет составной транзистор VT2VT3. Реле К1 сработает и своими контактами К1.1 и К1.2 подключит трансформатор Т1 к сети. Свечение лампы HL5 укажет на то, что аккумулятор заряжается.

Когда напряжение на выводах аккумулятора превысит порог срабатывания 14,6-14,8 В усилитель DA1 переключится, тем самым закрыв составной транзистор VT2VT3, который в свою очередь обесточит реле К1. Автомат отключится от сети и лампа HL5 погаснет. Когда напряжение на батарее уменьшится до 12,8-13 В, цикл подзарядки повторится.

В режим "КТЦ" автомат переключается тумблером SA4. Зарядка аккумулятора в этом режиме происходит также, как и в режиме "АП", но по окончании зарядки напряжение высокого уровня на выходе DA1 закроет составной транзистор VT2VT3 и откроет транзистор VT1 который зашунтирует резистор R6 делителя напряжения. Это приведет к снижению порога переключения усилителя DA1 до 10-10,8 В. Аккумулятор будет разряжаться через нагрузочные резисторы R14 и R15, о чем сигнализирует свечение лампы HL4. При достижении нижнего порога срабатывания усилитель переключится, закроется транзистор VT1 и откроется составной транзистор VT2VT3. Реле К1 сработает и подключит автомат к сети. Цикл зарядки аккумулятора повторится.

Тумблером SA2 автомат можно перевести в ручной режим и использовать его как обычное зарядное устройство, или как источник переменного напряжения 12 В для наващивания пчеловодных рамок. Свечение лампы HL5 в ручном режиме сигнализирует о подключении устройства к сети.

Следует учесть, что в автоматических режимах "АП" и "КТЦ" устройство подключается к сети только при подключенной к его выходу батарее.

Теперь о деталях: если у вас нет деталей указанных на схеме, их можно с успехом заменитиь аналогами, приведенными в таблице.

Аналоги, для замены деталей автомата

Трансформатор Т1 - любой серийный с мощностью 150-250 Вт и напряжением на вторичной обмотке 15-19 В.

Реле К1 - ПЭ-30У3, или любое другое с напряжением срабатывания 8-9 В.

Тумблеры SA1-SA4 - ТП1-2 или ТВ1-4.

HL1-HL3 - лампы автомобильные на 12 В мощностью 40-50 Вт.

HL4,HL5 - любые маломощные лампы на 13,5 В.
Резисторы R14, R15 - ПЭВ-10.

Детали для своего зарядного устройства я смонтировал на печатной плате 55 х 70 мм из одностороннего фольгированного текстолита. Печатную плату пришлось разрабатывать самостоятельно, так как плата, предложенная в журнале, под размеры моих деталей не подошла.

Выпрямительные диоды (я у себя использовал часть выпрямительного блока генератора) установлены на теплоотводах, а трансформатор Т1 и реле К1 - на шасси устройства. В качестве шасси использовал немного переделанный корпус от детского фильмоскопа. Лампы HL1-HL3 и нагрузочные резисторы R14-R15 нужно по возможности разместить подальше от печатной платы и поближе к вентиляционным отверстиям корпуса.

Кроме всего прочего, для универсальности, пришлось добавить в девайс несколько фенечек от себя. В ручном режиме им можно заряжать и мотоциклетные аккумуляторы. Для этого на задней панели устройства предусмотрен дополнительный тумблер 3МТ-6СТ. А еще на моем трансформаторе был выход 24 В переменного напряжения, поэтому для удобства пользования зарядным устройством я вывел его на переднюю панель.

Теперь несколько слов о том, как настроить самодельное зарядное устройство.

Для настройки автомата тумблеры SA2 и SA4 переключают в положение, соответствующее режиму "АП", а движок резистора R4 - в верхнее по схеме положение. Вместо аккумулятора к зарядному устройству подключают регулируемый источник постоянного напряжения и плавно, от нуля, увеличивают напряжение. При напряжении 8,5-9 В должно сработать реле К1. Далее увеличиваем напряжение на выходе до 14,6-14,8 В и подстроечным резистором R4 добиваемся выключения реле. Плавно уменьшая напряжение убеждаемся в срабатывании реле при напряжении 12,8-13 В. Если реле не срабатывает при этом напряжении нужно подобрать резисторы R7 и R9.

После этого переводим автомат в режим "КТЦ" и временно отпаиваем цепь R14, R15, HL4. Плавно увеличивая напряжение от 5-7 В убеждаемся что реле выключается при напряжении 14,6-14,8 В. Затем уменьшаем напряжение до 10,6-10,8 В и подстроечным резистором R2 добиваемся срабатывания реле.

После заключительной проверки работы автомата в режимах "АП" и "КТЦ" подключаем цепь R14, R15, HL4.

И еще одно замечание: если вы эксплуатируете аккумуляторную батарею емкостью до 55А*ч, то устанавливайте автомат на зарядный ток 2А. Это исключит частые переключения реле, да и зарядка аккумуляторов малым током более эффективна и продлевает срок службы аккумулятора.

На этом все. Да, кстати, описанное здесь самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора у меня работает верой и правдой уже более 10 лет.

Ни гвоздя вам, ни жезла!!!