УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ. Зарядное устройство для аккумуляторов всех типов

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Иногда возникает необходимость зарядить какой-нибудь нестандартный аккумулятор, из МП-3 плеера, фотоаппарата, а зарядного устройства для него нет. Особенно часто такая ситуация возникает при ремонте различной РЭА. Поэтому настоятельно рекомендуется сделать небольшое универсальное зарядное устройство с возможностью регулировок его параметров, чтобы можно было заряжать практически любые (никель-кадмиевые, свинцовые, литиевые и т.д.) аккумуляторы с рабочим напряжением от 1,5 до 12 В и ёмкостью до 10 А/ч. При этом важно, чтоб зарядное устройство не допускало перезаряда и сигнализировало об окончании процесса зарядки. В результат экспериментов получилась такая несложная схема, доступная для повторения даже начинающими радиолюбителями:

Диодный мост выдерживающий ток более ампера. Конденсатор фильтра электролитический на емкость от 470 мкФ, и напряжением 25-50В. Трансформатор можно взять с мощностью 20-40 ватт и имеющим нужное нам напряжение на вторичной обмотке. Ток зарядки аккумулятора устанавливаем согласно формулы:

I = (0,5 … 0,7) / R2

Резистор R2 желательно ставить переменный (для возможности регулировки максимального начального тока заряда). Стабилизатор КРЕН12А (LM317) позволяет регулировать выходное напряжение зарядки в широких пределах (от 1,5 до 35 В).

По мере зарядки аккумулятора напряжение на нем будет приближаться к напряжению стабилизатора и, соответственно, ток через транзистор (нижний по схеме) станет понижаться. Это приведет к его постепенному закрыванию, а светодиод плавно погаснет. Для контроля процесса зарядки, удобно использовать на выходе стрелочный индикатор. Хорошо подходят для этого индикаторы уровня записи старых магнитофонов.

Зарядка настроек не требует и при правильной сборке начинает работать сразу. При подключении к клеммам разряженного аккумулятора загорается светодиод и стрелка прибора отклоняется к концу шкалы, в зависимости от типа аккумулятора. С помощью переменного резистора R3 выставляем максимальный ток зарядки. По мере зарядки яркость светодиода будет постепенно понижаться, а стрелка прибора приближаться к началу шкалы. При полной зарядке, когда напряжения на аккумуляторе и выходе зарядного устройства сравняются, ток через аккумулятор станет нулевым. Это исключит всякий риск перезарядить аккумулятор.

Вместо переменного резистора R4 удобнее использовать переключатель с набором заранее подобранных сопротивлений. Тогда нужно будет лишь установить переключателем нужное нам напряжение заряда.

Подбирая сопротивления нижнего ряда резисторов, мы выставляем на выходе нужное нам напряжение. Таким способом легко подобрать любое напряжение. Зарядное устройство собрано на небольшой плате, размерами 2,5 х 3 см. Плата и расположение деталей универсального зарядного.

Вся зарядка размещена в корпусе от старого блока питания.

Для зарядки разных по размеру и форме аккумуляторов можно использовать батарейные отсеки от каких-либо устройств, или же сделать самодельные.

Вы можете разработать свой вариант, согласно имеющимся радиоэлементам, а можете изготовить этот, скачав архив с файлом. Автор конструкции: Андрей.

Форум по схемотехнике ЗУ

Схемы зарядных устройств

elwo.ru

Зарядное устройство для всех типов аккумуляторов

Читать все новости ➔

В последнее время появилось множество устройств, пропагандирующих ускоренную зарядку аккумуляторов, токами ,зачастую превышающими номинальную емкость.Не отрицая возможность использования таких режимов в исключительных случаях, заметим, что в технической документации должна быть отражена эта возможность, и приведены характеристики режима – ток, время, температура электролита или корпуса аккумуляторной батареи. Если этих данных нет, лучше пользоваться проверенным "дедовским" способом, который не вредит никакому виду аккумуляторов – зарядкой постоянным током (иначе говоря, от источника постоянного тока).Что это такое?Мы привыкли пользоваться источниками напряжения, и чем оно более постоянно, тем лучше. У идеального источника напряжения его выходное напряжение остается постоянным, не зависимым от сопротивления нагрузки, при этом меняется ток, отдаваемый в нагрузку (то есть, его внутреннее сопротивление равно нулю).У идеального источника тока выходное напряжение меняется с изменением нагрузки, а ток остается постоянным (внутреннее сопротивление равно бесконечности). Простейший способ превратить источник напряжения в источник тока – включить последовательно с нагрузкой дополнительный резистор, и мы получим внутреннее сопротивление равным этому дополнительному резистору. При Rвнутр. автомобильного кислотного аккумулятора 0,002 Ома достаточно включить в цепь заряда сопротивление 2 Ома для хорошей стабилизации зарядного тока. Знающие закон Ома, могут попрактиковаться в расчетах такого резистора при напряжении аккумулятора 12,6 Вольт и Rвнутр 2,5 Ома.

Использование современных интегральных стабилизаторов напряжения позволяет создавать очень простые схемотехнически источники стабильного тока.

Диод D1 и предохранитель F2 защищают ЗУ от неправильного включения аккумулятора. Емкость С1 выбирается из соотношения: на 1 Ампер надо 2000мкФ.

Достоинства предложенного устройства: не боится коротких замыканий; не важно число элементов в заряжаемом аккумуляторе и их тип – можно заряжать и кислотный герметичный 12,6В и литиевый 3,6В и щелочной 7,2В. Переключатель тока следует включить именно так, как показано на схеме – чтобы при любых манипуляциях оставался резистор R1. Использование переменного низкоомного резистора нежелательно из-за нестабильности подвижного контакта при токах нагрузки более 0.2 А.Ограничения: максимальное напряжение заряжаемого аккумулятора должно быть меньше, чем напряжение питания, на 4 вольта; микросхема 142ЕН12 установлена на радиатор, рассеивающий 20 Вт в случае заряда единичного щелочного элемента максимальным током 1А.

Зарядный ток 0,1 от емкости подходит для любых видов аккумуляторов. Чтобы полностью зарядить аккумулятор, ему надо дать 120% номинального заряда, но перед этим он должен быть полностью разряжен. Следовательно, время зарядки в рекомендованном режиме – 12 часов.К предложениям прекращать зарядку по достижению определенного напряжения следует относится с некоторой осторожностью – как правило, напряжение на клеммах аккумулятора после снятия зарядного тока постепенно падает, а это приводит к повторному включению режима зарядки, если в компараторе установлен недостаточный гистерезис; вдобавок, критерии выбора этого напряжения – разные для разных аккумуляторов. Напоминаем, что перед зарядкой аккумулятор ДОЛЖЕН БЫТЬ РАЗРЯЖЕН. "Правильные" фирменные ЗУ так и поступают – сначала по собственной инициативе разряжают подключенный аккумулятор, а потом – заряжают.

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

О зарядных устройствах для разных типов аккумуляторов

Написано 4 января 2018от generator-prosto.

Современного человека окружает много различной техники, которая работает от аккумуляторов. Это мобильный телефон, ноутбук, электроинструмент, фонарь, автомобиль и т. д. Все эти вещи, на первый взгляд, не связаны. Но все они при функционировании используют аккумулятор. Перед владельцем всех этих вещей встаёт вопрос об обслуживании и периодической зарядке всех этих аккумуляторов. Для того чтобы зарядить аккумуляторы, требуется зарядное устройство. Лишь некоторые из перечисленных устройств имеют штатные возможности для подзарядки. Например, у фонарика может быть сделана вилка для подключения в сеть 220 вольт, аккумулятор в автомобиле подзаряжается от генератора. Но в большинстве случаев для полноценной зарядки требуется зарядное устройство (ЗУ). В этой статье мы поговорим о разных типах зарядных устройств и о требованиях к ним.

Содержание статьи:

Зарядные устройства для разных типов аккумуляторов

Для разных типов аккумуляторов выпускаются разные зарядники. Вот основные типы зарядных устройств:

Для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов;
Для щелочных аккумуляторов;
ЗУ для литиевых батарей;
Универсальные зарядные устройства.

Давайте, рассмотрим их подробнее.

ЗУ для свинцово-кислотных батарей

В большинстве легковых и грузовых автомобилей используются именно свинцово-кислотные аккумуляторы. В этом случае ЗУ используется для полной зарядки АКБ, пока автомобиль находится в гараже или на стоянке.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Сегодня в магазинах предлагается множество ЗУ для автомобильных батарей. Чтобы выбрать необходимое, нужно учесть ряд характеристик АКБ, используемой в вашей машине. На что обратить внимание?

Тип аккумуляторной батареи. Самые распространённые аккумуляторы для автомобилей – это WET (обычные с жидким электролитом), AGM (электролитом пропитано стекловолокно), GEL (электролит в гелеобразном состоянии). О зарядных устройствах для AGM и GEL будет сказано ниже;
Номинальное напряжение АКБ. На легковых машинах работают аккумуляторы 12 вольт. На некоторых грузовиках и спецтехнике устанавливаются батареи номиналом 24 вольта;
Ёмкость аккумулятора. Этот параметр также потребуется при выборе характеристик ЗУ. В большинстве случаев ёмкость нанесена крупным шрифтом на наклейке батареи. Единица измерения — ампер-часы.

По этим параметрам выше следует выбирать ЗУ. Существуют три большие группы таких устройств: зарядные, пусковые и пуско-зарядные. Последние являются универсальными и позволяют зарядить аккумулятор и запустить двигатель. Среди пусковых устройств есть отдельная группа – это портативные зарядные устройства. Они выполнены на базе литиевых или гелевых аккумуляторов, и предназначены для пуска двигателя в дороге, если основная АКБ села.

Что касается пуско-зарядных устройств, то вам самим надо решить, нужна ли вам функция запуска мотора. Если автомобиль стоит у дома или на стоянке, использовать такое ЗУ вы всё равно не сможете, поскольку требуется подключение к электросети. Тогда есть ли смысл переплачивать на лишние функции?

Стоит также отметить, что по конструкции зарядные устройства различаются на импульсные и трансформаторные. Трансформаторные имеют большие габариты из-за присутствия в них трансформатора и выпрямителя. Такие ЗУ чаще используются в сервисах аккумуляторщиками. Для бытового использования чаще берут импульсные модели, которые построены на основе инвертора. Такие зарядники компактны и не занимают много места.

Зарядное устройство Бош

Теперь, давайте, рассмотрим основные параметры ЗУ для автомобильного аккумулятора, и на что они влияют.

Ток зарядки. Эта характеристика выбирается по величине ёмкости АКБ. Заряжать аккумулятор рекомендуется током 0,1*С. С — это номинальная ёмкость. То есть, для аккумулятора ёмкостью 55 Ач оптимальным током зарядки считается 5,5 ампера. Зарядное устройство должно обеспечивать возможность подачи такого тока. Допускаются меньшие значения, но в этом случае процесс зарядки будет идти дольше. У современного зарядного устройства для автомобильного аккумулятора часто можно встретить режим Boost для ускоренной зарядки. Он не должен превышать штатную силу тока больше чем на 30 процентов. Специалисты рекомендуют применять такой режим только в случае крайней необходимости.

Лучше всего выбрать ЗУ, которое выдаёт зарядный ток немного выше номинала для вашей батареи. В этом случае устройство не будет работать грани своих возможностей. В идеале берите ЗУ с ручной регулировкой зарядного тока. Такие модели дороже, но они того стоят. Ими вы сможете заряжать аккумулятор малым током при фиксированном напряжении. Таким способом АКБ заряжается дольше, но более полно и равномерно.

А также следует обратить внимание на возможные режимы работы ЗУ. Выше уже говорилось о наличии режима Boost. В некоторых ситуациях он может вам пригодиться. Например, когда аккумулятор сел и нужно срочно ехать. С помощью этого режима за 15-20 минут можно зарядить АКБ до такого состояния, что можно будет пустить мотор автомобиля. Желательно, чтобы ЗУ имело возможность зарядки в полностью автоматическом (включил и забыл) и ручном (при постоянном токе или напряжении) режимах.

Есть профессиональные модели зарядных устройств, которые могут одновременно заряжать несколько АКБ. Но обычным владельцам авто они вряд ли пригодятся. Такие «комбайны» используют профессиональные аккумуляторщики в сервисах.

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов

Аккумуляторы AGM и GEL имеют некоторые особенности зарядки, и для них существует отдельная группа ЗУ. AGM аккумуляторы сейчас можно встретить на автомобилях с системой «Старт-Стоп», а GEL больше используются на мотоциклетной технике и водных транспортных средствах.

Зарядное устройство для гелевого аккумулятора

Давайте, разберёмся, в чём особенности зарядки гелевых аккумуляторов, и почему их нельзя заряжать стандартным ЗУ.

Нагрев. Гелевой АКБ нельзя давать перегреваться. В случае AGM аккумуляторов это приведёт к отслоению стекловолокна от пластин электродов. То есть, ЗУ должно выключить подачу тока сразу по окончании зарядки. Кроме того, должна быть предусмотрена защита от перегрева аккумулятора при зарядке;
Стабильность электрических параметров. Напряжение должно быть стабильным во времени. А если его величина меняется, то это должно происходить плавно без скачков. Ток зарядки также должен быть стабильным. Нельзя допускать его выхода за допустимые границы. Гелевые аккумуляторы к этому чувствительнее, чем обычные WET.

Требования к ЗУ для гелевых аккумуляторов приведены ниже.

Каким требованиям должно удовлетворять зарядное устройство для гелевых аккумуляторов?

Зарядка с учётом нагрева. Устройство должно быть с температурной компенсацией. ТО есть, условия зарядки АКБ должны корректироваться в зависимости от температуры ОС и самой батареи. Например, если аккумулятора нагрелся на 10 градусов, то корректировка напряжения должна составлять 0,3–0,4 вольта на уменьшение. В идеальном случае зарядное устройство должно уметь делать перерывы при достижении определённого порогового значения температуры;
Возможность регулировки тока. Зарядка гелевых АКБ, как и WET, ведётся током 0,1*С. Однако, в этом случае превышение тока приводит к значительному сокращению срока эксплуатации, а порой и к выходу из строя;
Зарядка должна быть стадийной. Специалисты советуют покупать такие устройства, которые выполняют заряд гелевой батареи в три этапа. Первый этап подразумевает заряд с увеличением напряжения. Второй этап – это постоянное напряжение с постепенно снижающимся током зарядки. А на третьем этапе (компенсирующий заряд) аккумулятор заряжается при минимальных значениях тока и напряжения. Третья стадия нужна, если АКБ будет находиться на хранении. Это позволяет скомпенсировать саморазряд;
Рабочая температура. Этот параметр важен не только для гелевых зарядников, но и обычных. Подавляющее большинство моделей функционирует в температурном интервале 5-40 С. То есть, заряжать зимой на балконе или в холодном гараже уже не получиться. Если есть возможность, то покупайте зарядку с расширенным диапазоном рабочей температуры.

Зарядные устройства для щелочных аккумуляторов

Здесь речь пойдёт о ЗУ для зарядки никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторных элементов, которые часто можно встретить в аккумуляторах для шуруповёртов и прочем портативном инструменте. Есть разновидности щелочных АКБ, которые используются в качестве тяговых на складской технике. Но устройства для их зарядки мы рассматривать не будем по причине их узкой специализации. Мы рассмотрим требования к ЗУ, которыми заряжают батарейки из различной техники (АА, ААА и прочие).

Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Для зарядки щелочных аккумуляторов могут применяться различные способы, которые учитывают особенности того или иного типа. То есть, подобные ЗУ можно назвать универсальными в рамках группы щелочных АКБ. Можно выделить следующие методики зарядки аккумуляторов:

При постоянном зарядном токе;
При снижении зарядного тока;
Ступенчатое изменение тока заряда;
При постоянном напряжении;
Варианты, которые комбинируют предыдущие.

Пользователь аккумуляторов всегда стремиться ускорить их зарядку. Особенно, если они используются в какой-то производственной деятельности. Ограничением в этом ускорении являются требования к зарядке от производителей АКБ. На эти требования завязана и гарантия на аккумуляторы.

Стоит также отметить некоторые вещи, касающиеся конкретных режимов зарядки. Чаще в магазинах предлагаются универсальные ЗУ, имеющие «мозги» для зарядки разных типов щелочных АКБ. Там действия пользователя сводятся к выбору типа аккумуляторов и запуска процесса зарядки. Более продвинутые позволяют устанавливать ток, напряжение, продолжительность заряда. Есть и простые ЗУ для одного типа АКБ. В этом случае помните следующее правило — ЗУ для Ni-MH батарей годятся для Ni-Cd, но не наоборот.

Зарядное устройство с выбором под разный типоразмер

Каким требованиям должно удовлетворять универсальное ЗУ для щелочных батарей?

Если речь идёт об универсальных ЗУ, то в них обязательно должна быть возможность выбора зарядного тока для разных батареек. Бюджетные устройства, как правило, лишены такой возможности. Там сила ток определяется в зависимости типа АКБ;
Посадочные места универсального зарядного устройства должны принимать разный типоразмер батареек. Или конструкция должна предусматривать какую-либо трансформацию для этого;
Кроме того, стоит обратить внимание на то, какие способы контроля за окончанием процесса зарядки есть в зарядном устройстве. Это особенно важно для никель-металлогидридных аккумуляторов. Лучше всего, если будут: контроль по дельте напряжения, по температуре, а также скорости изменения последней. А также должен быть контроль общего времени процесса, который требуется для полной зарядки АКБ;
Должна быть предусмотрена возможность распознавания установки аккумулятора в ЗУ;
Неплохо иметь функцию распознавания первичных источников тока. Попросту говоря, обычных батареек АА и ААА. Это пригодиться, если вы перепутаете их с аккумуляторами.

Зарядник для литиевых АКБ

Литиевые аккумуляторы сегодня широко используются в сотовых телефонах, планшетах, ноутбуках и другой потребительской электронике. В большинстве случаев они заряжаются в тех же устройствах, что и эксплуатируются. Также часто встречается зарядка подобных АКБ от компьютера через интерфейс USB или от автомобильной сети через различные переходники.

Зарядное устройство для литиевого аккумулятора

На выходе ЗУ для литиевых батарей должно быть напряжение 5 вольт и ток от 0,5 до 1 Сн (номинальная ёмкость). Для батарей телефонов зарядный ток обычно составляет 1 ампер, для планшетов — 2 ампера, для ноутбуков — 3 и более ампера. Отличительной особенностью литиевых аккумуляторов является то, что их зарядка выполняется через контроллер. Это специальная плата, управляющая процессом зарядки.

Солидные производители ЗУ реализуют процесс заряда литиевых аккумуляторов в несколько разных этапов. На первой стадии держится постоянный ток (от 0,2 до 1 С) и напряжение (от 4,1 до 4,2 В). Величины указаны из расчёта на один аккумуляторный элемент. Первый этап длится около 40 минут. На второй стадии постоянным поддерживается только напряжение, а ток постепенно падает. Для того чтобы ускорить зарядку, в некоторых ЗУ используется импульсный режим. Третий этап представляет собой компенсирующий заряд, если аккумулятор находится на хранении.

Повышение напряжения выше 4,1 вольта крайне не рекомендуется из-за начала окислительных реакций. Из-за этого срок службы АКБ сокращается. В некоторых типах литиевых батарей эти проблемы решаются легирующими добавками.

Аккумуляторные элементы литиевого типа имеют высокую чувствительность к излишнему заряду. В этом случае на отрицательном электроде начинает образовываться металлический литий, который очень активен. Он вступает в реакцию с электролитом, выделяется кислород и в корпусе аккумулятора увеличивается давление. Из-за этого может произойти разгерметизация и дальнейшее воспламенение. Чтобы такого не происходило, в литиевых аккумуляторах есть плата защиты или контроллер.

Контроллер литиевого аккумулятора

Эта плата с управляющей микросхемой контролирует заряд-разряд аккумуляторных элементов. Иногда она ещё может вести контроль по температуре с использованием температурного датчика. В некоторых типах элементов (например, 18650) ещё используется защита в виде механического клапана. Он открывается при увеличении давления сверх допустимого.

Всё это было сказано для того, чтобы вы учли меры безопасности при выборе ЗУ для литиевого аккумулятора. Если вы будете вести зарядку каким-то сторонним зарядным устройством, оно должно иметь функционал для контроля напряжения на банке, а также температуры. В противном случае этот процесс может закончиться печально.

Универсальный зарядник для аккумуляторов

Кроме зарядных устройств, предназначенных для зарядки определённых типов аккумуляторов, существуют «универсальные комбайны». Один из таких комбайнов – это зарядник iMAX B6 mini от SkyRC, который вы можете видеть на фото ниже.

Универсальное ЗУ iMAX B6 mini

Интеллектуальное ЗУ iMAX B6 может заряжать и разряжать следующие типы аккумуляторных батарей:

Литий-ионные;
Литий-полимерные;
Li-Fe;
Никель-кадмиевые;
Никель-металлогидридные;
Свинцово-кислотные.

Зарядное и балансировочное устройство iMAX B6 Mini может заряжать как один аккумуляторный элемент, так и несколько сразу. Это может понадобиться для сборки Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторов по 1,2 вольта, функционирующих в сборке. Или это может быть сборка литиевых 18650 в аккумуляторной батарее. При необходимости, с помощью iMAX B6 Mini можно разрядить все указанные выше виды аккумуляторов. Устройство также замеряет ёмкость АКБ в процессе заряда или разряда.

Функционирование ЗУ iMAX B6 Mini обеспечивает микропроцессор. Имеется функция отключения, если элемент неисправный. Можно вести зарядку до определённого уровня (степени заряженности). Если подключить температурный датчик, то можно остановить зарядку аккумулятора при определённой температуре. Зарядное устройство от SkyRC может выполнять балансировку батарей, имеющих в своём составе от 2 до 6 элементов.

В iMAX B6 Mini есть возможность использовать ускоренную зарядку аккумуляторных элементов. Кроме того, существует режим хранения батарей литиевого типа. Допускается установка циклического режима работы от 1 до 5 циклов. Это пригодится при проведении тренировочных циклов. В памяти iMAX может держать до 5 предустановок. Так, что если вы часто имеет дело с разными типами аккумуляторов в быту и на работе, то универсальное зарядное устройство может пригодиться.Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Зарядное устройство для всех типов аккумуляторов (3,6-12,6 В; 0,1-1 А)

В последнее время появилось множество устройств, пропагандирующих ускоренную зарядку аккумуляторов, токами, зачастую превышающими номинальную емкость.

Не отрицая возможность использования таких режимов в исключительных случаях, заметим, что в технической документации должна быть отражена эта возможность, и приведены характеристики режима – ток, время, температура электролита или корпуса аккумуляторной батареи. Если этих данных нет, лучше пользоваться проверенным "дедовским" способом, который не вредит никакому виду аккумуляторов – зарядкой постоянным током (иначе говоря, от источника постоянного тока).

Что это такое?

Мы привыкли пользоваться источниками напряжения, и чем оно более постоянно, тем лучше. У идеального источника напряжения его выходное напряжение остается постоянным, не зависимым от сопротивления нагрузки, при этом меняется ток, отдаваемый в нагрузку (то есть, его внутреннее сопротивление равно нулю).

У идеального источника тока выходное напряжение меняется с изменением нагрузки, а ток остается постоянным (внутреннее сопротивление равно бесконечности). Простейший способ превратить источник напряжения в источник тока – включить последовательно с нагрузкой дополнительный резистор, и мы получим внутреннее сопротивление равным этому дополнительному резистору. При Rвнутр автомобильного кислотного аккумулятора 0,002 Ома достаточно включить в цепь заряда сопротивление 2 Ома для хорошей стабилизации зарядного тока. Знающие закон Ома, могут попрактиковаться в расчетах такого резистора при напряжении аккумулятора 12,6 Вольт и Rвнутр 2,5 Ома.

Принципиальная схема радиоприемника Заметим, что стабильность соблюдается при изменении тока нагрузки, и будет незначительно меняться при изменении питающего напряжения. Подобным обстоятельством обычно пренебрегают, но если хотите получить идеальную стабильность – стабилизируйте источник питания. Расчет тока очень прост – ток в амперах равен 1,2 В деленное на сопротивление R1 в Омах. Для индикации тока использован транзистор (обязательно германиевый из-за малого напряжения открытия), позволяющий визуально наблюдать токи до 50 мА.

Детали

Диод D1 и предохранитель F2 защищают ЗУ от неправильного включения аккумулятора. Емкость С1 выбирается из соотношения: на 1 Ампер надо 2000 мкФ. Выпрямительный мост - на ток не менее 1 А и напряжение более 50 В. Транзистор - германиевыйиз-за малого открывающего напряжения Б-Э. Номиналами резисторов R1-R4 определяется ток. Микросхема КР142ЕН12 заменима на любые аналоги, выдерживающие заданный ток. Мощность трансформатора - не менее 20 Вт.

Достоинства предложенного устройства

Не боится коротких замыканий; не важно число элементов в заряжаемом аккумуляторе и их тип – можно заряжать и кислотный герметичный 12,6 В и литиевый 3,6 В и щелочной 7,2 В. Переключатель тока следует включить именно так, как показано на схеме – чтобы при любых манипуляциях оставался резистор R1. Использование переменного низкоомного резистора нежелательно из-за нестабильности подвижного контакта при токах нагрузки более 0,2 А.

Ограничения

Максимальное напряжение заряжаемого аккумулятора должно быть меньше, чем напряжение питания (зарядки), на 4 Вольта; микросхема 142ЕН12 установлена на радиатор, рассеивающий 20 Вт в случае заряда единичного щелочного элемента максимальным током 1 А.

К предложениям прекращать зарядку по достижению определенного напряжения следует относится с некоторой осторожностью – как правило, напряжение на клеммах аккумулятора после снятия зарядного тока постепенно падает, а это приводит к повторному включению режима зарядки, если в компараторе установлен недостаточный гистерезис; вдобавок, критерии выбора этого напряжения – разные для разных аккумуляторов. Напоминаем, что перед зарядкой аккумулятор ДОЛЖЕН БЫТЬ РАЗРЯЖЕН. "Правильные" фирменные ЗУ так и поступают – сначала по собственной инициативе разряжают подключенный аккумулятор, а потом – заряжают.

www.radiokot.ru

dinistor.info

Лучшее зарядное устройство для любых типов аккумуляторов

Зарядное устройство предназначено для заряда любых типов аккумуляторов - кислотных и щелочных аккумуляторных батарей напряжением от 1,5 до 15 вольт, током заряда от 50 миллиампер до 10 ампер. Возможен заряд как маленьких пальчиковых, так и больших свинцовых стартерных аккумуляторных батарей.

Устройство имеет схему стабилизации зарядного тока. По мере заряда аккумуляторной батареи, ток заряда не падает как у обычных зарядных устройств, а поддерживается на установленном уровне, что позволяет качественно заряжать аккумуляторную батарею.

Кроме того, устройство имеет схему разряда - «тренажа» аккумуляторной батареи, предназначенную для предотвращения процесса сульфатации (химического разложения) пластин аккумуляторной батареи. В отдельных случаях, возможно восстановление аккумуляторных батарей, которые уже подвержены сульфатации.

Заряд аккумуляторной батареи производится прямоугольными импульсами частотой 50 Герц (положительной полуволной сетевого напряжения). В случае необходимости тренировки АКБ от сульфатации, включается схема «тренажа», которая используется во время действия отрицательной полуволны сетевого напряжения. Для кислотных аккумуляторных батарей ток разряда выбирается приблизительно в десять раз меньше тока заряда, ступенчато, с помощью тумблеров S2 (0,1А) и S3 (0,25А). При включении обоих тумблеров, ток разряда соответственно будет равен 0,35А. Таким образом, заряд кислотной аккумуляторной батареи с одновременным использованием схемы разряда должен производиться токами 1А, 2,5А и 3,5А соответственно. При выключенных переключателях схема разряда не действует.

Схема стабилизации тока заряда работает следующим образом: На резисторе R6, с помощью транзистора VT3 через делитель напряжения R3, R4 измеряется падение напряжения, которое прямо пропорционально протекающему через резистор току. Транзистор VT3 в свою очередь управляет силовыми транзисторами VT1 и VT2. При увеличении тока, протекающего через резистор R6, ток, протекающий по пути коллектор – эмиттер транзистора VT3 увеличивается, что приводит к уменьшению тока, протекающего по пути база VT2 – эмиттер VT1 и как следствие – к уменьшению тока коллектор – эмиттер транзисторов VT1 и VT2 – тока заряда АКБ. При уменьшении тока происходит противоположный процесс. Фактически схема, в любой момент времени стремится поддерживать на каждом из p-n переходов база - эмиттер транзисторов VT1 и VT2 разность потенциалов приблизительно равную 0,6 вольта. Это позволяет заряжать аккумуляторы не синусоидальным током, а импульсами прямоугольной формы.

Схема разряда - «тренажа» аккумуляторной батареи, предназначенная для предотвращения процесса сульфатации пластин аккумуляторной батареи собрана на транзисторе VT4. Принцип её работы следующий: Во время действия отрицательной полуволны сетевого напряжения, что соответствует отсутствию тока заряда, ток, протекающий по пути - верхний вывод вторичной обмотки трансформатора (11), стабилитроны VD2 и VD3, резистор R2, база-эмиттер транзистора VT4, открывает этот транзистор. Происходит разряд аккумуляторной батареи по пути: +АКБ, коллектор-эмиттер VT4, резисторы R10 и R11, -АКБ. Ток разряда, как было написано ранее определяется значением сопротивления резисторов R10 и R11. При изменении полуволны питающего напряжения, транзистор закрывается и происходит заряд аккумуляторной батареи от схемы заряда.

Стабилитроны VD2 и VD3 предназначены для предотвращения разряда АКБ по вышеописанной цепи в случае пропадания напряжения сети. Это связано с тем, что в таком случае транзистор может оказаться открытым током, проходящим от +АКБ, через вторичную обмотку трансформатора.

Следует учесть, что значения тока разряда через резисторы R10 и R11, соответствуют аккумуляторной батареи с напряжением 12 вольт (по закону Ома).

В качестве амперметра возможно применение любого микро-миллиамперметра со шкалой кратной десяти (максимальное показание будет равно – 10 ампер). На приведённой схеме используется прибор на 1 миллиампер. В связи с тем, что ток заряда импульсный, резистор R13 подбирается экспериментальным путём при помощи поверенного и откалиброванного осциллографа. Осциллографом измеряется амплитуда зарядных импульсов на резисторе R6. При амплитуде 0,5 вольт, прибор должен показывать зарядный ток в 5 ампер. Резистор R12 должен быть в 10 раз меньше резистора R13, и предназначен для увеличения чувствительности амперметра в 10 раз (при измерении малых токов заряда – до 1 ампер). Переключение на большую чувствительность производится с помощью кнопки Кн1.

В качестве вольтметра может использоваться любой вольтметр или микро-миллиамперметр со шкалой до 15 – 20 единиц. На приведённой схеме используется прибор на 200 микроампер. Резистор R14 подбирается в соответствии с выбранным прибором по принципу делителя напряжения (как расчитать делитель в статье - Делитель напряжения). В случае использования стандартного вольтметра на 15 – 20 вольт, резистор из схемы исключается.

В качестве трансформатора возможно применение любого силового трансформатора обеспечивающего ток нагрузки до 12 ампер, с выходным напряжением 20 – 25 вольт. Это может быть двухкатушечный силовой трансформатор мощностью не менее 180 ватт от старого черно-белого телевизора с перемотанной вторичной обмоткой (Как расчитать и перемотать трансформатор в статье - Силовой трансформатор, расчёт трансформатора). Диоды VD4 и VD5 – силовые, рассчитанные на прямой ток до 15 ампер, устанавливаются на радиатор (корпус устройства) с изоляцией от корпуса устройства. Лучший вариант – использовать силовой выпрямительный мост типа КЦ419 (импортный аналог – МВ5010) с соединёнными вместе нейтральными выводами, как результат – не нужна изоляция, компактность и запас по току до 25 ампер.

Схема разработана так, что силовые транзисторы VT1 и VT2 можно крепить непосредственно на металлический корпус зарядного устройства без использования радиаторов охлаждения и дополнительной изоляции коллекторов. В ходе эксплуатации выяснилось, что при токах более 5 Ампер, силовые транзисторы без радиаторов значительно греются. Для того, чтобы не нагромождать конструкцию радиаторами и повысить надёжность, вместо двух силовых транзисторов 2Т908А я использовал два составных транзистора КТ827А. Транзисторы VT3 и VT4 – типа КТ815 с любым буквенным индексом, крепятся на корпус устройства через слюдяную прокладку. Не плохо было бы для лучшего охлаждения силовых транзисторов использовать теплопроводную пасту (Что такое "Теплопроводная паста" в статье "Инструменты радиолюбителя").

В качестве резистора R6 применяются десять параллельно соединённых резисторов типа ПЭВ-10 на 10 Ом. Возможны и другие варианты, например нихромовый провод, но этот вариант достаточно неудобный - необходима тепло- и электроизоляция, подбор длины и диаметра таким, чтобы не было излишнего нагрева.

Монтаж устройства навесной, для резисторов типа МЛТ и стабилитронов может использоваться гетинаксовая монтажная панель от любого другого радиоустройства. Все соединения выполняются многожильным монтажным проводом.

Устройство компактно монтируется в металлическом корпусе размером 130х150х210 мм от маломощного блока питания,можно и больших размеров,корпус может быть любой.

В случае отключения питания, или пропадания сети, заряжаемая аккумуляторная батарея напряжением 12 вольт разряжается через резистор R8 током 6 миллиампер, а батарея напряжением 1,5 вольта – током 500 микроампер. Это очень слабый ток для стартерных аккумуляторов, но для исключения нежелательного разряда, особенно для таких батарей, как батареи «пальчиковых» аккумуляторов, после зарядки необходимо отсоединить клеммы от аккумуляторов.

Многие «глупые» автолюбители проверяют зарядные устройства путем «добывания искры» замыкая между собой выходные клеммы, а это часто приводит к выходу зарядных устройств из строя. Данное зарядное устройство защищено от подобной глупости за счет схемы стабилизации зарядного тока. При замыкании клемм, искра появляется, но в доли микросекунд (определяется быстродействием P-N перехода транзисторов) схема ограничивает ток, протекающий через элементы схемы до значения, установленного регулятором. Фактически устройству без разницы, ток течёт через аккумулятор или через замкнутые клеммы, его значение будет одинаковым в обоих случаях. Но долго держать замкнутые клеммы не надо, силовые транзисторы будут сильно греться от падения почти всего отдаваемого трансформатором напряжения на их переходах.

И не забывайте правило опытных автолюбителей: «Чем меньше ток заряда, тем дольше, но главное - качественнее зарядится аккумулятор!».

Автор Александр Мельник(прислал Н.Куц)

nice.artip.ru

Зарядное устройство для всех типов аккумуляторов CAVR.ru

Рассказать в: В последнее время появилось множество устройств, пропагандирующих ускоренную зарядку аккумуляторов, токами ,зачастую превышающими номинальную емкость.Не отрицая возможность использования таких режимов в исключительных случаях, заметим, что в технической документации должна быть отражена эта возможность, и приведены характеристики режима – ток, время, температура электролита или корпуса аккумуляторной батареи. Если этих данных нет, лучше пользоваться проверенным "дедовским" способом, который не вредит никакому виду аккумуляторов – зарядкой постоянным током (иначе говоря, от источника постоянного тока).Что это такое?Мы привыкли пользоваться источниками напряжения, и чем оно более постоянно, тем лучше. У идеального источника напряжения его выходное напряжение остается постоянным, не зависимым от сопротивления нагрузки, при этом меняется ток, отдаваемый в нагрузку (то есть, его внутреннее сопротивление равно нулю).У идеального источника тока выходное напряжение меняется с изменением нагрузки, а ток остается постоянным (внутреннее сопротивление равно бесконечности). Простейший способ превратить источник напряжения в источник тока – включить последовательно с нагрузкой дополнительный резистор, и мы получим внутреннее сопротивление равным этому дополнительному резистору. При Rвнутр. автомобильного кислотного аккумулятора 0,002 Ома достаточно включить в цепь заряда сопротивление 2 Ома для хорошей стабилизации зарядного тока. Знающие закон Ома, могут попрактиковаться в расчетах такого резистора при напряжении аккумулятора 12,6 Вольт и Rвнутр 2,5 Ома.Использование современных интегральных стабилизаторов напряжения позволяет создавать очень простые схемотехнически источники стабильного тока.

Заметим, что стабильность соблюдается при изменении тока нагрузки, и будет незначительно меняться при изменении питающего напряжения. Подобным обстоятельством обычно пренебрегают, но если хотите получить идеальную стабильность – стабилизируйте источник питания. Расчет тока очень прост – ток в амперах равен 1,2 В деленное на сопротивление R1 в Омах . Для индикации тока использован транзистор (обязательно германиевый из-за малого напряжения открытия), позволяющий визуально наблюдать токи до 50 мА.Диод D1 и предохранитель F2 защищают ЗУ от неправильного включения аккумулятора. Емкость С1 выбирается из соотношения: на 1 Ампер надо 2000мкФ.Достоинства предложенного устройства: не боится коротких замыканий; не важно число элементов в заряжаемом аккумуляторе и их тип – можно заряжать и кислотный герметичный 12,6В и литиевый 3,6В и щелочной 7,2В. Переключатель тока следует включить именно так, как показано на схеме – чтобы при любых манипуляциях оставался резистор R1. Использование переменного низкоомного резистора нежелательно из-за нестабильности подвижного контакта при токах нагрузки более 0.2 А.Ограничения: максимальное напряжение заряжаемого аккумулятора должно быть меньше, чем напряжение питания, на 4 вольта; микросхема 142ЕН12 установлена на радиатор, рассеивающий 20 Вт в случае заряда единичного щелочного элемента максимальным током 1А.Зарядный ток 0,1 от емкости подходит для любых видов аккумуляторов. Чтобы полностью зарядить аккумулятор, ему надо дать 120% номинального заряда, но перед этим он должен быть полностью разряжен. Следовательно, время зарядки в рекомендованном режиме – 12 часов.К предложениям прекращать зарядку по достижению определенного напряжения следует относится с некоторой осторожностью – как правило, напряжение на клеммах аккумулятора после снятия зарядного тока постепенно падает, а это приводит к повторному включению режима зарядки, если в компараторе установлен недостаточный гистерезис; вдобавок, критерии выбора этого напряжения – разные для разных аккумуляторов. Напоминаем, что перед зарядкой аккумулятор ДОЛЖЕН БЫТЬ РАЗРЯЖЕН. "Правильные" фирменные ЗУ так и поступают – сначала по собственной инициативе разряжают подключенный аккумулятор, а потом – заряжают. Раздел: [Зарядные устройства (для батареек)] Сохрани статью в: Оставь свой комментарий или вопрос:

www.cavr.ru

Зарядное устройство для всех типов аккумуляторов - блоки питания и зарядные устройства - Импульсная техника - схемы

В последнее время появилось множество устройств, пропагандирующих ускоренную зарядку аккумуляторов, токами ,зачастую превышающими номинальную емкость.

Не отрицая возможность использования таких режимов в исключительных случаях, заметим, что в технической документации должна быть отражена эта возможность, и приведены характеристики режима – Ток, время, температура электролита или корпуса аккумуляторной батареи. Если этих данных нет, лучше пользоваться проверенным "дедовским" способом, который не вредит никакому виду аккумуляторов – зарядкой постоянным током (иначе говоря, от источника постоянного тока).

Что это такое?

Мы привыкли пользоваться источниками напряжения, и чем оно более постоянно, тем лучше. У идеального источника напряжения его выходное Напряжение остается постоянным, не зависимым от сопротивления нагрузки, при этом меняется ток, отдаваемый в нагрузку (то есть, его внутреннее Сопротивление равно нулю).

Принципиальная схема зарядного устройства

Детали

Достоинства предложенного устройства

Ограничения

Источник: www.radiokot.ru

tranzistor24.ucoz.ru

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ. Зарядное устройство для аккумуляторов всех типов