Schematische Darstellung eines einfachen Speichers für ein Auto. Selbstgebautes Autobatterieladegerät

Die Einhaltung der Betriebsweise von Batterien, insbesondere der Ladeweise, garantiert deren störungsfreien Betrieb über die gesamte Lebensdauer. Laden Batterien erzeugen einen Strom, dessen Wert durch die Formel bestimmt werden kann

wobei I der durchschnittliche Ladestrom ist, A., und Q die auf dem Typenschild angegebene elektrische Kapazität der Batterie ist, Ah.

Ein klassisches Autobatterieladegerät besteht aus einem Abwärtstransformator, einem Gleichrichter und einem Ladestromregler. Drahtwiderstände werden als Stromregler (siehe Abb. 1) und Transistorstromstabilisatoren verwendet.

In beiden Fällen wird an diesen Elementen eine erhebliche Wärmeleistung freigesetzt, was die Effizienz des Ladegeräts verringert und die Wahrscheinlichkeit seines Ausfalls erhöht.

Um den Ladestrom einzustellen, können Sie einen Speicher von Kondensatoren verwenden, die in Reihe mit der Primärwicklung (Netz) des Transformators geschaltet sind und als Reaktanzen wirken, die eine übermäßige Netzspannung dämpfen. Eine vereinfachte Version eines solchen Geräts ist in Abb. 2.

In dieser Schaltung wird thermische (Wirk-)Leistung nur an den Dioden VD1-VD4 der Gleichrichterbrücke und dem Transformator abgegeben, sodass die Erwärmung des Geräts vernachlässigbar ist.

Der Nachteil in Abb. 2 ist die Notwendigkeit sicherzustellen, dass die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators eineinhalb Mal höher ist als die Nennlastspannung (~ 18÷20 V).

In Abb. 3.

Es ist möglich, das Gerät automatisch auszuschalten, wenn der Akku vollständig geladen ist. Es hat keine Angst vor kurzzeitigen Kurzschlüssen im Lastkreis und bricht darin ein.

Mit den Schaltern Q1 - Q4 können Sie verschiedene Kombinationen von Kondensatoren anschließen und so den Ladestrom regulieren.

Der variable Widerstand R4 stellt die Schwelle K2 ein, die ausgelöst werden soll, wenn die Spannung an den Batterieklemmen gleich der Spannung einer voll geladenen Batterie ist.

Auf Abb. Fig. 4 zeigt ein weiteres Ladegerät, bei dem der Ladestrom stufenlos von Null bis zum Maximalwert einstellbar ist.

Die Änderung des Stroms in der Last wird durch Einstellen des Öffnungswinkels des Trinistors VS1 erreicht. Die Steuereinheit besteht aus einem Unijunction-Transistor VT1. Der Wert dieses Stroms wird durch die Position des Schiebers des variablen Widerstands R5 bestimmt. Der maximale Batterieladestrom beträgt 10 A, eingestellt mit einem Amperemeter. Das Gerät wird netz- und lastseitig durch die Sicherungen F1 und F2 versorgt.

Eine Variante der Leiterplatte des Ladegeräts (siehe Abb. 4) in der Größe 60 x 75 mm ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Im Diagramm in Abb. 4 Die Sekundärwicklung des Trafos muss für den dreifachen Ladestrom ausgelegt sein, dementsprechend muss auch die Leistung des Trafos das Dreifache der von der Batterie aufgenommenen Leistung betragen.

Dieser Umstand ist ein wesentlicher Nachteil von Ladegeräten mit einem Stromregler Trinistor (Thyristor).

Notiz:

An Heizkörpern müssen Gleichrichterbrückendioden VD1-VD4 und Thyristor VS1 installiert werden.

Durch die Verlagerung des Stellgliedes vom Sekundärkreis des Transformators auf den Primärkreis kann die Verlustleistung im Trinistor deutlich reduziert und damit der Wirkungsgrad des Ladegeräts gesteigert werden. ein solches Gerät ist in Abb. 5.

Im Diagramm in Abb. 5, die Steuereinheit ist ähnlich der in der vorherigen Version des Geräts verwendeten. Der Trinistor VS1 ist in der Diagonale der Gleichrichterbrücke VD1 - VD4 enthalten. Da der Strom der Primärwicklung des Transformators ungefähr 10-mal geringer ist als der Ladestrom, wird an den Dioden VD1-VD4 und dem Trinistor VS1 eine relativ geringe Wärmeleistung freigesetzt und sie müssen nicht an Heizkörpern installiert werden. Darüber hinaus konnte durch die Verwendung eines Trinistors im Primärkreis des Transformators die Form der Ladestromkurve leicht verbessert und der Wert des Formfaktors der Stromkurve verringert werden (was ebenfalls zu einer Erhöhung des Wirkungsgrads führt des Ladegeräts). Der Nachteil dieses Ladegeräts ist die galvanische Verbindung mit dem Netzwerk von Elementen der Steuereinheit, die bei der Entwicklung des Designs berücksichtigt werden muss (z. B. einen variablen Widerstand mit einer Kunststoffachse verwenden).

Eine Variante der Leiterplatte des Ladegeräts in Abbildung 5 in der Größe 60 x 75 mm ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Notiz:

An Heizkörpern müssen Gleichrichter-Brückendioden VD5-VD8 installiert werden.

Bei dem Ladegerät in Figur 5 ist die Diodenbrücke VD1-VD4 vom Typ KTs402 oder KTs405 mit den Buchstaben A, B, C. Die Zenerdiode VD3 vom Typ KS518, KS522, KS524, oder aus zwei identischen Zenerdioden mit a zusammengesetzt Gesamtstabilisierungsspannung von 16 ÷ 24 Volt (KS482, D808 , KS510 usw.). Der Transistor VT1 ist ein Einfachübergang, Typ KT117A, B, C, G. Die Diodenbrücke VD5-VD8 besteht aus Dioden mit einem Arbeitsgang Strom nicht weniger als 10 Ampere(D242÷D247 und andere). Dioden sind auf Radiatoren mit einer Fläche von mindestens 200 cm² installiert, und die Radiatoren werden sehr heiß, Sie können einen Lüfter zum Einblasen in das Ladegehäuse installieren.

Wahrscheinlich kennt jeder Autofahrer das Problem einer leeren oder komplett ausgefallenen Batterie. Natürlich ist die Wiederbelebung eines Autos nicht so schwierig, aber was ist, wenn Sie überhaupt keine Zeit haben, aber dringend müssen? Schließlich hat nicht jeder eine "Gebühr". In diesem Artikel erfahren Sie, wie man es macht Ladegerät Pro Autobatterie mit Ihren eigenen Händen, was sind die Typen.

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Impulsladegeräte für Batterien

Vor nicht allzu langer Zeit gab es überall Transformator-Ladegeräte, aber heute wird es ziemlich problematisch sein, ein solches Ladegerät zu finden. Im Laufe der Zeit traten Transformatoren in den Hintergrund und verloren an Boden. Im Gegensatz zu einem Transformator können Sie mit einem gepulsten Speicher voll bereitstellen, aber dieser Vorteil ist nicht die Hauptsache.

Um mit einem Transformator zu arbeiten, war eine gewisse Geschicklichkeit erforderlich, aber mit einem Impulsspeicher ist es recht einfach zu bedienen. Darüber hinaus sind ihre Kosten im Gegensatz zu Transformatoren günstiger. Außerdem zeichnet sich der Transformator durch große Abmessungen aus, und die Abmessungen der Impulsgeräte sind kompakter.

Die Batterieladung eines gepulsten Geräts erfolgt im Gegensatz zu einem Transformator in zwei Stufen. Der erste ist die konstante Spannung, der zweite der Strom. Üblicherweise basieren moderne Speichergeräte auf dem gleichen Typ, aber ziemlich komplexen Schaltkreisen. Wenn dieses Gerät ausfällt, muss der Autofahrer höchstwahrscheinlich ein neues kaufen.

Blei-Säure-Batterien sind grundsätzlich temperaturempfindlich. Wenn es draußen heiß ist, sollte der Ladezustand mindestens die Hälfte betragen, und bei Minustemperaturen sollte der Akku mindestens zu 75 % geladen sein. Andernfalls funktioniert der Speicher einfach nicht mehr und muss wieder aufgeladen werden. Für solche Zwecke eignen sich 12-Volt-Impulsladegeräte hervorragend, da sie die Batterie selbst nicht negativ beeinflussen (der Autor des Videos ist Artem Petukhov).

Automatische Ladegeräte für Autobatterien

Wenn Sie ein unerfahrener Autofahrer sind, dann wäre es besser für Sie, ein automatisches Batterieladegerät zu verwenden. Diese Speichergeräte sind mit umfangreichen Funktionen und Schutzoptionen ausgestattet, mit denen Sie den Fahrer warnen können, wenn die Verbindung nicht korrekt ist. Außerdem verhindert der Ladeautomat bei falschem Anschluss die Spannungsversorgung. Manchmal kann das Laden den Ladezustand und die Batteriekapazität unabhängig berechnen.

Automatische Speicherschaltungen sind mit zusätzlichen Geräten ausgestattet - Timern, mit denen Sie verschiedene Aufgaben ausführen können. Wir sprechen über das vollständige Aufladen der Batterie, das betriebsbereite Aufladen sowie das vollständige Aufladen. Falls die Aufgabe abgeschlossen ist, informiert der Speicher den Autofahrer darüber und schaltet sich automatisch aus.

Wie Sie wissen, kann es bei Nichtbeachtung der Maßnahmen zum Umgang mit der Batterie zu Sulfitierung, also Salzen, auf den Batterieplatten kommen. Dank des Lade-Entlade-Zyklus können Sie nicht nur Salze entfernen, sondern auch die Lebensdauer des Akkus insgesamt verlängern. Im Allgemeinen sind die Kosten für moderne 12-Volt-Ladegeräte nicht besonders hoch, sodass jeder Autofahrer ein solches Gerät kaufen kann. Aber es gibt Zeiten, in denen das Gerät gerade gebraucht wird, aber es gibt keine Möglichkeit, den Akku aufzuladen. Sie können versuchen, ein einfaches hausgemachtes 12-Volt-Ladegerät mit und ohne Amperemeter herzustellen, wir werden später darüber sprechen.

So stellen Sie ein Gerät selbst her

Wie macht man ein einfaches hausgemachtes? Nachfolgend werden mehrere Möglichkeiten angegeben (der Autor des Videos ist Crazy Hands).

Ladegerät vom PC-Netzteil

Gute 12 Volt können mit einem funktionierenden Netzteil von einem Computer und einem Amperemeter aufgebaut werden. Dieser Gleichrichter mit Amperemeter ist für fast alle Batterien geeignet.

Fast jedes Netzteil ist mit einem PWM ausgestattet - einem funktionierenden Controller auf einem Chip. Um den Akku richtig zu laden, benötigen Sie etwa 10 Strom (aus einer vollen Akkuladung). Wenn Sie also ein Netzteil mit mehr als 150 W haben, können Sie es verwenden.

1. Von den Anschlüssen -5 Volt, -12 Volt, + 5 V und +12 V sollten Sie die Verkabelung ablöten.
2. Danach wird der Widerstand R1 eingelötet, stattdessen sollte ein 27 kΩ Widerstand eingebaut werden. Außerdem muss der Ausgang 16 vom Hauptantrieb getrennt werden.
3. Außerdem müssen Sie auf der Rückseite des Netzteils einen Stromregler vom Typ R10 montieren und zwei Drähte führen - Netzwerk und zum Anschließen an die Klemmen. Bevor Sie einen Gleichrichter herstellen, ist es ratsam, einen Widerstandsblock vorzubereiten. Dazu müssen Sie nur zwei Widerstände parallel schalten, um den Strom zu messen, dessen Leistung 5 Watt beträgt.
4. Um den Gleichrichter auf 12 Volt einzustellen, müssen Sie außerdem einen weiteren Widerstand auf der Platine installieren - einen Abstimmwiderstand. Entfernen Sie einen kleinen Teil der Leiterbahn, um mögliche Verbindungen zwischen dem Stromkreis und dem Gehäuse zu vermeiden.
5. Außerdem müssen gemäß dem Diagramm die Drähte an den Klemmen 14, 15, 16 und 1 bestrahlt und gelötet werden. An den Klemmen müssen spezielle Klemmen montiert werden, damit die Klemme eingehakt werden kann. Um Plus und Minus nicht zu verwechseln, sollten die Adern markiert werden, dazu können Isolierschläuche verwendet werden.

Wenn ein 12-Volt-Ladegerät zum Selbermachen nur zum Laden der Batterie verwendet wird, benötigen Sie kein Amperemeter und kein Voltmeter. Mit einem Amperemeter können Sie genau wissen, in welchem ​​​​Zustand sich die Batterie befindet. Wenn die Pfeilskala auf dem Amperemeter nicht passt, können Sie Ihre eigene auf einem Computer zeichnen. Die aufgedruckte Skala ist im Amperemeter eingebaut.

Der einfachste Speicher mit einem Adapter

Sie können auch ein Gerät herstellen, bei dem die Hauptfunktion der Stromquelle von einem 12-Volt-Adapter ausgeführt wird. Ein solches Gerät ist recht einfach, da für seine Herstellung kein spezielles Schema erforderlich ist. Ein wichtiger Punkt sollte berücksichtigt werden - die Spannungsanzeige in der Quelle muss der Batteriespannung entsprechen. Wenn diese Anzeigen unterschiedlich sind, können Sie den Akku nicht aufladen.

1. Nehmen Sie den Adapter, schneiden Sie das Ende seines Kabels ab und legen Sie es auf 5 cm frei.
2. Dann sollten die Drähte mit unterschiedlichen Ladungen um etwa 35-40 cm voneinander entfernt werden.
3. Jetzt sollten Klemmen an den Enden der Drähte angebracht werden, wie im vorherigen Fall, sie sollten im Voraus markiert werden, sonst könnten Sie später verwirrt werden. Diese Clips werden wiederum an die Batterie angeschlossen, erst danach kann der Adapter eingeschaltet werden.

Im Allgemeinen ist die Methode einfach, aber die Komplexität der Methode liegt in der Auswahl der richtigen Quelle. Wenn Sie während des Ladevorgangs feststellen, dass der Akku sehr heiß wird, müssen Sie diesen Vorgang für einige Minuten unterbrechen.

Erinnerung an eine Haushaltsglühbirne und eine Diode

Diese Methode ist eine der einfachsten. Um ein solches Gerät zu bauen, bereiten Sie sich im Voraus vor:

• eine gewöhnliche Lampe, hohe Leistung ist willkommen, da sie die Ladegeschwindigkeit beeinflusst (bis zu 200 W);
• eine Diode, durch die Strom in eine Richtung fließt, solche Dioden werden beispielsweise in Laptop-Ladegeräten installiert;
• Stecker und Kabel.

Der Verbindungsvorgang ist ganz einfach. Ein detaillierteres Diagramm ist im Video am Ende des Artikels dargestellt.

Fazit

Bitte beachten Sie, dass es nicht ausreicht, nur diesen Artikel zu lesen, um eine qualitativ hochwertige Erinnerung zu schaffen. Es sind gewisse Kenntnisse und Fähigkeiten erforderlich, um sich mit den hier vorgestellten Videos im Detail vertraut zu machen. Ein falsch zusammengebautes Gerät kann den Akku beschädigen. Auf dem Automobilmarkt finden Sie preiswerte und hochwertige Ladegeräte, die länger als ein Jahr halten.

Video "Wie baut man einen Speicher aus einer Diode und einer Glühbirne?"

Wie man diese Art von Übung richtig macht, erfahren Sie im folgenden Video (der Autor des Videos ist Dmitry Vorobyev).

Für diejenigen, die keine Zeit haben, sich mit allen Nuancen des Ladens einer Autobatterie „zu beschäftigen“, den Ladestrom zu überwachen, ihn rechtzeitig abzuschalten, um nicht zu überladen usw., können wir ein einfaches Autobatterie-Ladeschema mit Automatik empfehlen Abschaltung, wenn der Akku voll geladen ist. Diese Schaltung verwendet einen nicht leistungsstarken Transistor, um die Spannung an der Batterie zu bestimmen.

Diagramm eines einfachen automatischen Autobatterieladegeräts

Liste der benötigten Teile:

• R1 \u003d 4,7 kOhm;
• P1 = 10K-Trimmung;
• T1 = BC547B, KT815, KT817;
• Relais \u003d 12 V, 400 Ohm (Automobil zum Beispiel: 90.3747);
• TR1 = Spannung der Sekundärwicklung 13,5-14,5 V, Strom 1/10 der Batteriekapazität (Beispiel: Batterie 60A / h - Strom 6A);
• Diodenbrücke D1-D4 = für einen Strom gleich dem Nennstrom des Transformators = mindestens 6A (z. B. D242, KD213, KD2997, KD2999 ...), montiert auf einem Heizkörper;
• Dioden D1 (parallel zum Relais), D5,6 = 1N4007, KD105, KD522…;
• C1 = 100uF/25V.
• R2, R3 - 3 kOhm
• HL1-AL307G
• HL2-AL307B

Die Schaltung hat keine Ladeanzeige, Stromkontrolle (Amperemeter) und Ladestrombegrenzung. Falls gewünscht, können Sie ein Amperemeter am Ausgang in der Lücke eines der Drähte anbringen. LEDs (HL1 und HL2) mit Begrenzungswiderständen (R2 und R3 - 1 kOhm) oder Glühlampen parallel zu C1 "Netz" und zum freien Kontakt RL1 "Ladeende".

Geändertes Schema

Ein Strom von 1/10 der Batteriekapazität wird durch die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators ausgewählt. Beim Wickeln der Sekundärseite des Transformators müssen mehrere Schichten hergestellt werden, um die optimale Option für den Ladestrom auszuwählen.

Die Ladung einer Autobatterie (12 Volt) gilt als abgeschlossen, wenn die Spannung an ihren Klemmen 14,4 Volt erreicht.

Die Abschaltschwelle (14,4 Volt) wird bei angeschlossener und vollgeladener Batterie durch den Trimmwiderstand P1 eingestellt.

Beim Laden einer entladenen Batterie beträgt die Spannung etwa 13 V. Während des Ladevorgangs fällt der Strom ab und die Spannung steigt an. Wenn die Spannung an der Batterie 14,4 Volt erreicht, schaltet der Transistor T1 das Relais RL1 aus, der Ladekreis wird unterbrochen und die Batterie wird von der Ladespannung der Dioden D1-4 getrennt.

Wenn die Spannung auf 11,4 Volt abfällt, wird der Ladevorgang wieder aufgenommen, eine solche Hysterese wird durch die Dioden D5-6 im Emitter des Transistors bereitgestellt. Die Schaltungsschwelle wird 10 + 1,4 = 11,4 Volt, was als automatischer Neustart des Ladevorgangs angesehen werden kann.

Solch ein hausgemachtes einfaches automatisches Autoladegerät hilft Ihnen, den Ladevorgang zu kontrollieren, das Ende des Ladevorgangs nicht zu verfolgen und Ihren Akku aufzuladen!

Verwendete Site-Materialien: home-circuits.com

Eine weitere Version der Ladeschaltung für eine 12-Volt-Autobatterie mit automatischer Abschaltung nach dem Laden

Die Schaltung ist etwas komplizierter als die vorherige, aber mit einem klareren Ansprechverhalten.

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Heute werden wir uns 3 einfache Ladeschaltungen ansehen, mit denen am meisten geladen werden kann verschiedene Batterien.

Die ersten 2 Kreisläufe arbeiten im Linearmodus, und der Linearmodus bedeutet in erster Linie eine starke Erwärmung. Aber das Ladegerät ist eine stationäre Sache, keine tragbare, sodass die Effizienz ein entscheidender Faktor ist. Das einzige Negative an den vorgestellten Schaltungen ist, dass sie einen großen Kühlkörper benötigen, aber ansonsten ist alles in Ordnung. Solche Schaltungen wurden schon immer verwendet und werden weiterhin verwendet, da sie unbestreitbare Vorteile haben: Einfachheit, geringe Kosten, kein "Scheißen" in das Netzwerk (wie im Fall von Impulsschaltungen) und hohe Wiederholbarkeit.

Betrachten Sie das erste Diagramm:

Diese Schaltung besteht lediglich aus einem Widerstandspaar (mit dem die Ladeschlussspannung bzw. die Ausgangsspannung der Schaltung als Ganzes eingestellt wird) und einem Stromsensor, der den maximalen Ausgangsstrom der Schaltung einstellt.

Wenn Sie ein Universalladegerät benötigen, sieht die Schaltung so aus:

Durch Drehen des Abstimmwiderstands können Sie eine beliebige Spannung am Ausgang von 3 bis 30 V einstellen. Theoretisch sind bis zu 37 V möglich, aber in diesem Fall müssen 40 V an den Eingang geliefert werden, was der Autor (AKA KASYAN) tut nicht empfohlen. Der maximale Ausgangsstrom hängt vom Widerstand des Stromsensors ab und kann nicht höher als 1,5 A sein. Der Ausgangsstrom der Schaltung kann mit der obigen Formel berechnet werden:

Wobei 1,25 die Spannung der Referenzquelle der lm317-Mikroschaltung ist, Rs der Widerstand des Stromsensors ist. Um einen maximalen Strom von 1,5 A zu erhalten, sollte der Widerstand dieses Widerstands 0,8 Ohm betragen, in der Schaltung jedoch 0,2 Ohm.

Tatsache ist, dass auch ohne Widerstand der maximale Strom am Ausgang der Mikroschaltung auf den angegebenen Wert begrenzt wird, der Widerstand hier eher der Versicherung dient und sein Widerstand reduziert wird, um Verluste zu minimieren. Je größer der Widerstand, desto mehr Spannung fällt darüber ab, was zu einer starken Erwärmung des Widerstands führt.

Die Mikroschaltung muss auf einem massiven Kühler installiert werden, dem Eingang wird eine nicht stabilisierte Spannung von bis zu 30-35 V zugeführt, dies ist etwas weniger als die maximal zulässige Eingangsspannung für die lm317-Mikroschaltung. Es muss daran erinnert werden, dass der lm317-Chip maximal 15-20 W Leistung verbrauchen kann. Berücksichtigen Sie dies unbedingt. Sie müssen auch berücksichtigen, dass die maximale Ausgangsspannung der Schaltung 2-3 Volt unter der Eingangsspannung liegt.

Der Ladevorgang erfolgt mit einer stabilen Spannung und der Strom kann die eingestellte Schwelle nicht überschreiten. Mit dieser Schaltung können sogar Lithium-Ionen-Akkus geladen werden. Bei Kurzschlüssen am Ausgang passiert nichts Schlimmes, der Strom wird einfach begrenzt, und wenn die Kühlung der Mikroschaltung gut ist und die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung gering ist, kann die Schaltung in diesem Modus unbegrenzt arbeiten.

Alles ist auf einer kleinen Leiterplatte montiert.

Es kann, ebenso wie Leiterplatten für 2 nachfolgende Schaltungen, zusammen mit dem allgemeinen Archiv des Projekts sein.

Zweites Schema ist ein leistungsstarkes stabilisiertes Netzteil mit einem maximalen Ausgangsstrom von bis zu 10A, das auf Basis der ersten Option gebaut wurde.

Sie unterscheidet sich von der ersten Schaltung dadurch, dass hier ein zusätzlicher direktleitender Leistungstransistor hinzugefügt wird.

Der maximale Ausgangsstrom der Schaltung hängt vom Widerstand der Stromsensoren und dem Kollektorstrom des verwendeten Transistors ab. In diesem Fall ist der Strom auf 7A begrenzt.

Die Ausgangsspannung der Schaltung ist im Bereich von 3 bis 30 V einstellbar, wodurch Sie fast jede Batterie laden können. Stellen Sie die Ausgangsspannung mit demselben Abstimmwiderstand ein.

Diese Option eignet sich hervorragend zum Laden von Autobatterien, der maximale Ladestrom mit den im Diagramm angegebenen Komponenten beträgt 10 A.

Schauen wir uns nun an, wie die Schaltung funktioniert. Bei niedrigen Stromwerten ist der Leistungstransistor geschlossen. Mit zunehmendem Ausgangsstrom wird der Spannungsabfall über dem angegebenen Widerstand ausreichend und der Transistor beginnt sich zu öffnen, und der gesamte Strom fließt durch den offenen Übergang des Transistors.

Aufgrund der linearen Arbeitsweise erwärmt sich natürlich die Schaltung, besonders stark erhitzen sich der Leistungstransistor und die Stromsensoren. Der Transistor mit dem lm317-Chip wird auf einen gewöhnlichen massiven Aluminiumstrahler geschraubt. Es ist nicht notwendig, die Wärmesenkensubstrate zu isolieren, wie sie üblich sind.

Es ist sehr wünschenswert und sogar zwingend erforderlich, einen zusätzlichen Lüfter zu verwenden, wenn die Schaltung mit hohen Strömen betrieben werden soll.
Um die Batterien aufzuladen, müssen Sie durch Drehen des Abstimmwiderstands die Spannung am Ende der Ladung einstellen und das war's. Der maximale Ladestrom ist auf 10 Ampere begrenzt, da beim Laden der Batterien der Strom abfällt. Die Schaltung hat keine Angst vor Kurzschlüssen, im Falle eines Kurzschlusses wird der Strom begrenzt. Wie im Fall des ersten Schemas kann das Gerät bei guter Kühlung diese Betriebsart lange tolerieren.
So, jetzt ein paar Tests:

Wie Sie sehen können, funktioniert die Stabilisierung, also ist alles in Ordnung. Und schlussendlich Drittes Schema:

Es ist ein System zum automatischen Abschalten des Akkus bei voller Ladung, das heißt, es ist nicht wirklich ein Ladegerät. Die ursprüngliche Schaltung wurde einigen Änderungen unterzogen, und die Platine wurde während der Tests fertiggestellt.

Betrachten wir ein Diagramm.

Wie Sie sehen können, ist es schmerzhaft einfach, es enthält nur 1 Transistor, ein elektromagnetisches Relais und Kleinigkeiten. Der Autor auf der Platine hat auch eine Diodenbrücke am Eingang und einen primitiven Schutz gegen Verpolung, diese Knoten sind im Diagramm nicht gezeichnet.

Der Eingang der Schaltung wird mit einer konstanten Spannung vom Ladegerät oder einer anderen Stromquelle versorgt.

Hierbei ist zu beachten, dass der Ladestrom den zulässigen Strom durch die Relaiskontakte und den Sicherungsbetriebsstrom nicht überschreiten sollte.

Wenn Strom an den Eingang der Schaltung angelegt wird, wird die Batterie geladen. Die Schaltung hat einen Spannungsteiler, der die Spannung direkt an der Batterie überwacht.

Während des Ladevorgangs steigt die Batteriespannung. Sobald sie gleich der Auslösespannung der Schaltung ist, die durch Drehen des Trimmers eingestellt werden kann, arbeitet die Zenerdiode, gibt ein Signal an die Basis des Niederleistungstransistors und funktioniert.

Da eine elektromagnetische Relaisspule an den Kollektorkreis des Transistors angeschlossen ist, funktioniert dieser ebenfalls und die angegebenen Kontakte öffnen sich, und die weitere Stromversorgung der Batterie wird unterbrochen, gleichzeitig leuchtet die zweite LED und zeigt diesen Ladevorgang an ist vorbei.

Das Foto zeigt ein selbstgebautes Automatikladegerät zum Laden von 12-V-Autobatterien mit einem Strom von bis zu 8 A, montiert in einem Gehäuse aus einem B3-38-Millivoltmeter.

Warum Sie Ihre Autobatterie aufladen müssen
Ladegerät

Die Batterie im Auto wird von einem elektrischen Generator aufgeladen. Zum Schutz elektrischer Geräte und Geräte vor Überspannung, die erzeugt wird Auto-Generator, danach ist ein Relaisregler eingebaut, der die Eingangsspannung begrenzt Onboard-Netzwerk Auto bis 14,1 ± 0,2 V. Um die Batterie vollständig zu laden, ist eine Spannung von mindestens 14,5 V erforderlich.

Daher ist es unmöglich, die Batterie vollständig über den Generator aufzuladen, und vor dem Einsetzen der Kälte muss die Batterie über das Ladegerät aufgeladen werden.

Analyse von Ladeschaltungen

Das Schema zur Herstellung eines Ladegeräts aus einem Computernetzteil sieht attraktiv aus. Strukturdiagramme von Computernetzteilen sind gleich, aber die elektrischen sind unterschiedlich, und für die Verfeinerung ist eine hohe Funktechnikqualifikation erforderlich.

Ich interessierte mich für die Kondensatorschaltung des Ladegeräts, der Wirkungsgrad ist hoch, es gibt keine Wärme ab, es liefert einen stabilen Ladestrom, unabhängig vom Ladezustand der Batterie und Schwankungen im Netz, es hat keine Angst vor Ausgangskurzschluss Schaltungen. Aber es hat auch einen Nachteil. Geht während des Ladevorgangs der Kontakt zum Akku verloren, steigt die Spannung an den Kondensatoren um ein Vielfaches an (Kondensatoren und Trafo bilden einen Resonanzschwingkreis mit der Frequenz des Netzes) und sie brechen durch. Es war notwendig, nur diesen einzigen Nachteil zu beseitigen, was mir auch gelungen ist.

Das Ergebnis ist eine Ladeschaltung ohne die oben genannten Nachteile. Seit mehr als 16 Jahren lade ich damit alle 12 V Säurebatterien, das Gerät funktioniert einwandfrei.

Schematische Darstellung eines Autoladegeräts

Bei scheinbarer Komplexität ist das Schema eines selbstgebauten Ladegeräts einfach und besteht nur aus wenigen vollständigen Funktionseinheiten.

Wenn Ihnen das Wiederholungsschema kompliziert erschien, dann können Sie weitere zusammenbauen, die nach dem gleichen Prinzip funktionieren, aber ohne die automatische Abschaltfunktion, wenn der Akku voll geladen ist.

Strombegrenzungsschaltung auf Ballastkondensatoren

In einem Kondensator-Autoladegerät wird die Einstellung des Werts und die Stabilisierung des Stroms der Batterieladung sichergestellt, indem die Ballastkondensatoren C4-C9 mit der Primärwicklung des Leistungstransformators T1 in Reihe geschaltet werden. Je größer die Kapazität des Kondensators ist, desto größer ist der Strom, der die Batterie auflädt.

In der Praxis ist dies eine fertige Version des Ladegeräts, Sie können die Batterie nach der Diodenbrücke anschließen und laden, aber die Zuverlässigkeit einer solchen Schaltung ist gering. Wenn der Kontakt mit den Batterieklemmen unterbrochen wird, können die Kondensatoren ausfallen.

Die Kapazität von Kondensatoren, die von der Größe des Stroms und der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators abhängt, kann ungefähr durch die Formel bestimmt werden, aber es ist einfacher, anhand der Daten in der Tabelle zu navigieren.

Um den Strom anzupassen, um die Anzahl der Kondensatoren zu reduzieren, können diese in Gruppen parallel geschaltet werden. Ich schalte mit zwei Kippschaltern, aber Sie können mehrere Kippschalter setzen.

Schutzsystem
durch fehlerhaftes Anschließen der Batteriepole

Die Schutzschaltung gegen Verpolung des Ladegeräts bei falschem Anschluss der Batterie an die Klemmen erfolgt am P3-Relais. Wenn die Batterie falsch angeschlossen ist, lässt die Diode VD13 keinen Strom, das Relais fällt ab, die Kontakte des Relais K3.1 sind geöffnet und es fließt kein Strom zu den Batterieklemmen. Bei korrektem Anschluss zieht das Relais an, die Kontakte K3.1 sind geschlossen und die Batterie ist mit dem Ladekreis verbunden. Eine solche Verpolungsschutzschaltung kann mit jedem Ladegerät verwendet werden, sowohl mit Transistor als auch mit Thyristor. Es reicht aus, es in den Drahtbruch einzubeziehen, mit dem der Akku mit dem Ladegerät verbunden ist.

Die Schaltung zum Messen des Stroms und der Spannung beim Laden der Batterie

Aufgrund des Vorhandenseins des Schalters S3 im obigen Diagramm ist es beim Laden der Batterie möglich, nicht nur die Höhe des Ladestroms, sondern auch die Spannung zu steuern. Wenn sich S3 in der oberen Position befindet, wird der Strom gemessen, in der unteren Position wird die Spannung gemessen. Wenn das Ladegerät nicht an das Stromnetz angeschlossen ist, zeigt das Voltmeter die Batteriespannung an, und wenn die Batterie geladen wird, die Ladespannung. Als Kopf wurde ein M24-Mikroamperemeter mit einem elektromagnetischen System verwendet. R17 überbrückt den Kopf im Strommessmodus und R18 dient als Teiler bei der Spannungsmessung.

Schema der automatischen Abschaltung des Speichers
wenn der Akku voll aufgeladen ist

Um den Operationsverstärker mit Strom zu versorgen und eine Referenzspannung zu erzeugen, wurde ein DA1-Stabilisator-Chip des Typs 142EN8G für 9 V verwendet. Diese Mikroschaltung wurde nicht zufällig ausgewählt. Wenn sich die Temperatur des Mikroschaltkreisgehäuses um 10º ändert, ändert sich die Ausgangsspannung um nicht mehr als Hundertstel Volt.

Das System zum automatischen Abschalten des Ladevorgangs bei Erreichen einer Spannung von 15,6 V befindet sich auf der Hälfte des A1.1-Chips. Pin 4 der Mikroschaltung ist mit einem Spannungsteiler R7, R8 verbunden, von dem eine Referenzspannung von 4,5 V zugeführt wird Pin 4 der Mikroschaltung ist mit einem anderen Teiler an den Widerständen R4-R6 verbunden, Widerstand R5 ist ein Trimmer zum Einstellen die Schwelle der Maschine. Der Wert des Widerstands R9 stellt die Einschaltschwelle des Ladegeräts auf 12,54 V ein. Aufgrund der Verwendung der VD7-Diode und des Widerstands R9 wird die notwendige Hysterese zwischen der Ein- und Ausschaltspannung der Batterieladung bereitgestellt.

Das Schema funktioniert wie folgt. Wenn eine Autobatterie an das Ladegerät angeschlossen wird, deren Klemmenspannung weniger als 16,5 V beträgt, wird an Pin 2 der A1.1-Mikroschaltung eine Spannung eingestellt, die ausreicht, um den Transistor VT1 zu öffnen, der Transistor öffnet und das Relais P1 ist aktiviert, indem die Kontakte K1.1 über einen Kondensatorblock mit dem Netz verbunden werden, beginnt die Primärwicklung des Transformators und das Laden der Batterie beginnt.

Sobald die Ladespannung 16,5 V erreicht, sinkt die Spannung am Ausgang A1.1 auf einen Wert, der nicht ausreicht, um den Transistor VT1 im offenen Zustand zu halten. Das Relais schaltet ab und die Kontakte K1.1 verbinden den Transformator über den Standby-Kondensator C4, bei dem der Ladestrom 0,5 A beträgt. Die Ladeschaltung bleibt in diesem Zustand, bis die Spannung an der Batterie auf 12,54 V abfällt. As Sobald die Spannung auf 12,54 V eingestellt ist, schaltet das Relais wieder ein und der Ladevorgang wird mit dem angegebenen Strom fortgesetzt. Durch den Schalter S2 ist es bei Bedarf möglich, die automatische Steuerung zu deaktivieren.

Somit schließt das System der automatischen Verfolgung der Batterieladung die Möglichkeit einer Überladung der Batterie aus. Der Akku kann mindestens ein Jahr lang an das mitgelieferte Ladegerät angeschlossen bleiben. Dieser Modus ist für Autofahrer relevant, die nur im Sommer fahren. Nach dem Ende der Rallye-Saison können Sie den Akku an das Ladegerät anschließen und erst im Frühjahr abschalten. Auch wenn die Netzspannung ausfällt, lädt das Ladegerät die Batterie im normalen Modus weiter, wenn dies angezeigt wird

Das Funktionsprinzip der auf der zweiten Hälfte des Operationsverstärkers A1.2 aufgebauten Schaltung zur automatischen Abschaltung des Ladegeräts bei Überspannung aufgrund fehlender Last ist gleich. Lediglich die Schwelle zum vollständigen Trennen des Ladegeräts vom Netz wird mit 19 V gewählt. Wenn die Ladespannung kleiner als 19 V ist, reicht die Spannung am Ausgang 8 des A1.2-Chips aus, um den Transistor VT2 offen zu halten Spannung wird an Relais P2 angelegt. Sobald die Ladespannung 19 V überschreitet, schließt der Transistor, das Relais gibt die Kontakte K2.1 frei und die Spannungsversorgung des Ladegeräts wird vollständig unterbrochen. Sobald die Batterie angeschlossen ist, wird der Automatisierungskreis mit Strom versorgt und das Ladegerät kehrt sofort in den Betriebszustand zurück.

Der Aufbau des automatischen Ladegeräts

Alle Teile des Ladegeräts befinden sich im Gehäuse des B3-38-Milliamperemeters, aus dem der gesamte Inhalt mit Ausnahme des Zeigergeräts entfernt wurde. Die Installation der Elemente mit Ausnahme des Automatisierungskreises erfolgt nach einer Scharniermethode.

Das Design des Milliamperemeter-Gehäuses besteht aus zwei rechteckigen Rahmen, die durch vier Ecken verbunden sind. In den Ecken sind Löcher mit gleichem Abstand angebracht, an denen Teile bequem befestigt werden können.

Der Leistungstransformator TN61-220 wird mit vier M4-Schrauben auf einer 2 mm dicken Aluminiumplatte befestigt, die Platte wiederum wird mit M3-Schrauben an den unteren Ecken des Gehäuses befestigt. Der Leistungstransformator TN61-220 wird mit vier M4-Schrauben auf einer 2 mm dicken Aluminiumplatte befestigt, die Platte wiederum wird mit M3-Schrauben an den unteren Ecken des Gehäuses befestigt. C1 ist auch auf dieser Platte installiert. Das Foto unten zeigt das Ladegerät.

An den oberen Ecken des Gehäuses ist ebenfalls eine 2 mm dicke Glasfaserplatte befestigt, an der die Kondensatoren C4-C9 und die Relais P1 und P2 angeschraubt sind. An diesen Ecken ist auch eine Leiterplatte angeschraubt, auf der eine Steuerschaltung für die automatische Batterieladung aufgelötet ist. In Wirklichkeit beträgt die Anzahl der Kondensatoren nicht wie im Schema sechs, sondern 14, da sie parallel geschaltet werden mussten, um einen Kondensator mit der erforderlichen Nennleistung zu erhalten. Kondensatoren und Relais sind über einen Stecker (blau auf dem Foto oben) mit dem Rest des Ladekreises verbunden, was den Zugang zu anderen Elementen während der Installation erleichtert.

Zur Kühlung der Leistungsdioden VD2-VD5 ist an der Außenseite der Rückwand ein Aluminium-Rippenradiator verbaut. Außerdem gibt es eine Pr1-Sicherung für 1 A und einen Stecker (vom Computer-Netzteil genommen) für die Spannungsversorgung.

Die Leistungsdioden des Ladegeräts sind mit zwei Klemmleisten auf dem Kühlkörper im Inneren des Gehäuses befestigt. Dazu wird in die Gehäuserückwand ein rechteckiges Loch gebohrt. Diese technische Lösung ermöglichte es, die im Inneren des Gehäuses erzeugte Wärmemenge zu minimieren und Platz zu sparen. Die Diodenzuleitungen und Zuleitungsdrähte werden an einen losen Stab aus folienbeschichtetem Fiberglas gelötet.

Das Foto zeigt auf der rechten Seite ein selbstgebautes Ladegerät. Die Installation des Stromkreises erfolgt mit farbigen Drähten, Wechselspannung - braune, positive - rote, negative - blaue Drähte. Der Querschnitt der Drähte, die von der Sekundärwicklung des Transformators zu den Klemmen zum Anschließen der Batterie führen, muss mindestens 1 mm 2 betragen.

Der Amperemeter-Shunt ist ein etwa einen Zentimeter langer hochohmiger Konstantandraht, dessen Enden in Kupferstreifen eingelötet sind. Die Länge des Nebenschlusskabels wird beim Kalibrieren des Amperemeters ausgewählt. Ich nahm den Draht vom Shunt des durchgebrannten Schaltertesters. Ein Ende der Kupferstreifen wird direkt an die positive Ausgangsklemme gelötet, ein dicker Leiter wird an den zweiten Streifen gelötet, der von den P3-Relaiskontakten kommt. Gelbe und rote Drähte gehen vom Shunt zum Zeigergerät.

Ladeautomatisierungsplatine

Die Schaltung zur automatischen Regulierung und zum Schutz vor falschem Anschluss des Akkus an das Ladegerät ist auf einer Leiterplatte aus Glasfaserfolie aufgelötet.

Das Foto zeigt Aussehen zusammengesetzte Schaltung. Das Muster der Leiterplatte der automatischen Steuer- und Schutzschaltung ist einfach, die Löcher sind mit einem Abstand von 2,5 mm ausgeführt.

Auf dem Foto oben eine Ansicht der Leiterplatte von der Einbauseite der Teile mit den rot markierten Teilen. Eine solche Zeichnung ist praktisch beim Zusammenbau einer Leiterplatte.

Die obige Leiterplattenzeichnung ist bei der Herstellung mit Laserdruckertechnologie hilfreich.

Und diese Zeichnung einer Leiterplatte ist nützlich, wenn man die stromführenden Bahnen einer Leiterplatte manuell aufbringt.

Die Skala des Zeigerinstruments des V3-38 Millivoltmeters passte nicht zu den geforderten Maßen, ich musste meine eigene Version am Computer zeichnen, auf dickes weißes Papier drucken und im Moment mit Kleber auf die Normskala kleben.

Aufgrund des größeren Maßstabs und der Kalibrierung des Geräts im Messbereich betrug die Genauigkeit der Spannungsablesung 0,2 V.

Kabel zum Anschließen des AZU an die Batterie- und Netzwerkklemmen

An den Kabeln zum Anschließen der Autobatterie an das Ladegerät sind auf der einen Seite Krokodilklemmen und auf der anderen Seite geteilte Spitzen angebracht. Ein roter Draht wird ausgewählt, um den positiven Batterieanschluss anzuschließen, ein blauer Draht wird ausgewählt, um den negativen Anschluss anzuschließen. Der Querschnitt der Kabel zum Anschluss der Batterie an das Gerät muss mindestens 1 mm 2 betragen.

Das Ladegerät wird mit einem Universalkabel mit Stecker und Steckdose an das Stromnetz angeschlossen, wie es zum Anschließen von Computern, Bürogeräten und anderen Elektrogeräten verwendet wird.

Über Ladegerätteile

Es wird der Leistungstransformator T1 vom Typ TN61-220 verwendet, dessen Sekundärwicklungen wie im Diagramm gezeigt in Reihe geschaltet sind. Da der Wirkungsgrad des Ladegeräts mindestens 0,8 beträgt und der Ladestrom in der Regel 6 A nicht übersteigt, reicht jeder 150-Watt-Trafo. Die Sekundärwicklung des Transformators sollte bei einem Laststrom von bis zu 8 A eine Spannung von 18-20 V liefern. Wenn kein fertiger Transformator vorhanden ist, können Sie einen beliebigen geeigneten Strom nehmen und die Sekundärwicklung zurückspulen. Sie können die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators mit einem speziellen Rechner berechnen.

Kondensatoren C4-C9 vom Typ MBGCH für eine Spannung von mindestens 350 V. Es können Kondensatoren jeglicher Art verwendet werden, die für den Betrieb in Wechselstromkreisen ausgelegt sind.

Die Dioden VD2-VD5 sind für jeden Typ geeignet und für einen Strom von 10 A ausgelegt. VD7, VD11 - jedes Impulssilizium. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 und VD13 alle, die einem Strom von 1 A standhalten. LED VD1 - alle, ich habe VD9 Typ KIPD29 verwendet. Eine Besonderheit dieser LED ist, dass sie die Farbe des Leuchtens ändert, wenn die Anschlusspolarität umgekehrt wird. Zum Schalten werden die Kontakte K1.2 des Relais P1 verwendet. Beim Laden des Hauptstroms leuchtet die LED gelb, beim Umschalten in den Akkulademodus leuchtet sie grün. Anstelle einer binären LED können Sie zwei beliebige einfarbige LEDs installieren, indem Sie sie gemäß dem folgenden Diagramm verbinden.

Als Operationsverstärker wurde KR1005UD1 gewählt, ein Analogon des ausländischen AN6551. Solche Verstärker wurden in der Ton- und Videoeinheit des VM-12-Videorecorders verwendet. Der Verstärker ist gut, weil er keine bipolare Stromversorgung und keine Korrekturschaltungen benötigt und mit einer Versorgungsspannung von 5 bis 12 V betriebsbereit bleibt. Sie können ihn durch fast jeden ähnlichen ersetzen. Gut geeignet zum Ersetzen von Mikroschaltungen, z. B. LM358, LM258, LM158, aber sie haben eine andere Pin-Nummerierung, und Sie müssen Änderungen am Design der Leiterplatte vornehmen.

Relais P1 und P2 sind alle für eine Spannung von 9-12 V und Kontakte für einen Schaltstrom von 1 A ausgelegt. R3 für eine Spannung von 9-12 V und einen Schaltstrom von 10 A, z. B. RP-21-003. Befinden sich im Relais mehrere Kontaktgruppen, so empfiehlt es sich, diese parallel zu verlöten.

Schalter S1 beliebiger Art, ausgelegt für den Betrieb an einer Spannung von 250 V und mit einer ausreichenden Anzahl von Schaltkontakten. Benötigen Sie keinen Stromregelschritt von 1 A, dann können Sie mehrere Kippschalter setzen und den Ladestrom beispielsweise auf 5 A und 8 A einstellen. Wenn Sie nur Autobatterien laden, ist diese Entscheidung durchaus berechtigt. Der Schalter S2 dient zum Deaktivieren der Ladezustandsregelung. Wenn die Batterie mit einem hohen Strom geladen wird, kann das System arbeiten, bevor die Batterie vollständig geladen ist. In diesem Fall können Sie das System ausschalten und den Ladevorgang im manuellen Modus fortsetzen.

Jeder elektromagnetische Kopf für einen Strom- und Spannungsmesser ist geeignet, mit einem Gesamtabweichungsstrom von 100 μA, z. B. Typ M24. Wenn keine Spannung, sondern nur Strom gemessen werden muss, können Sie ein fertiges Amperemeter einbauen, das für einen maximalen konstanten Messstrom von 10 A ausgelegt ist, und die Spannung mit einer externen Messuhr oder einem Multimeter kontrollieren, indem Sie diese an den anschließen Batteriekontakte.

Aufbau der automatischen Einstell- und Schutzeinheit des AZU

Bei einer fehlerfreien Bestückung der Platine und der Funktionsfähigkeit aller Funkelemente funktioniert die Schaltung sofort. Es bleibt nur noch die Spannungsschwelle mit dem Widerstand R5 einzustellen, bei deren Erreichen die Batterieladung in den Niedrigstrom-Lademodus umgeschaltet wird.

Die Einstellung kann direkt während des Ladens des Akkus vorgenommen werden. Dennoch ist es besser, die automatische Steuer- und Schutzschaltung des AZU vor dem Einbau in das Gehäuse sicherzustellen und zu überprüfen und einzustellen. Dazu benötigen Sie ein Gleichstromnetzteil, das die Ausgangsspannung im Bereich von 10 bis 20 V regeln kann und für einen Ausgangsstrom von 0,5 bis 1 A ausgelegt ist. Von den Messgeräten benötigen Sie ein beliebiges Voltmeter , Zeigertester oder Multimeter zum Messen von Gleichspannung mit einer Messgrenze von 0 bis 20 V.

Überprüfung des Spannungsreglers

Nachdem Sie alle Teile auf der Leiterplatte montiert haben, müssen Sie eine Versorgungsspannung von 12-15 V vom Netzteil an die gemeinsame Leitung (Minus) und Pin 17 des DA1-Chips (Plus) anlegen. Wenn Sie die Spannung am Ausgang des Netzteils von 12 auf 20 V ändern, müssen Sie mit einem Voltmeter sicherstellen, dass die Spannung am Ausgang 2 des DA1-Spannungsreglerchips 9 V beträgt. Wenn die Spannung abweicht oder sich ändert, dann DA1 ist defekt.

Mikroschaltkreise der K142EN-Serie und Analoga verfügen über einen Kurzschlussschutz am Ausgang, und wenn ihr Ausgang mit einem gemeinsamen Draht kurzgeschlossen wird, wechselt der Mikroschaltkreis in den Schutzmodus und fällt nicht aus. Wenn der Test ergab, dass die Spannung am Ausgang der Mikroschaltung 0 beträgt, bedeutet dies nicht immer, dass sie nicht richtig funktioniert. Es ist durchaus möglich, dass zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte ein Kurzschluss vorliegt oder eines der Funkelemente der restlichen Schaltung defekt ist. Um den Mikrokreis zu überprüfen, reicht es aus, seinen Pin 2 von der Platine zu trennen, und wenn 9 V darauf erscheinen, funktioniert der Mikrokreis, und es ist notwendig, den Kurzschluss zu finden und zu beseitigen.

Überprüfung des Überspannungsschutzsystems

Ich beschloss, das Funktionsprinzip der Schaltung mit einem einfacheren Teil der Schaltung zu beschreiben, dem keine strengen Standards für die Ansprechspannung auferlegt werden.

Die Funktion der Netztrennung der AZU bei Batterieabtrennung wird von einem auf einem Operationsdifferenzverstärker A1.2 (im Folgenden OU) aufgebauten Schaltungsteil übernommen.

Funktionsprinzip eines Operationsdifferenzverstärkers

Ohne das Funktionsprinzip des Operationsverstärkers zu kennen, ist es schwierig, die Funktionsweise der Schaltung zu verstehen, daher werde ich eine kurze Beschreibung geben. Die OU hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Einer der Eingänge, der im Diagramm mit einem „+“-Zeichen gekennzeichnet ist, wird als nicht invertierend bezeichnet, und der zweite Eingang, der durch ein „-“-Zeichen oder einen Kreis gekennzeichnet ist, wird als invertierend bezeichnet. Das Wort Differenz-Operationsverstärker bedeutet, dass die Spannung am Ausgang des Verstärkers von der Spannungsdifferenz an seinen Eingängen abhängt. Bei dieser Schaltung wird der Operationsverstärker ohne eingeschaltet Rückmeldung, im Komparatormodus - Vergleich der Eingangsspannungen.

Wenn also die Spannung an einem der Eingänge unverändert bleibt und sich am zweiten ändert, ändert sich im Moment des Übergangs durch den Gleichheitspunkt der Spannungen an den Eingängen die Spannung am Ausgang des Verstärkers abrupt.

Überprüfung der Überspannungsschutzschaltung

Kommen wir zurück zum Diagramm. Der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers A1.2 (Pin 6) ist mit einem Spannungsteiler verbunden, der an den Widerständen R13 und R14 gesammelt wird. Dieser Teiler ist mit einer stabilisierten Spannung von 9 V verbunden und daher ändert sich die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände nie und beträgt 6,75 V. Der zweite Eingang des Operationsverstärkers (Pin 7) wird mit dem zweiten Spannungsteiler verbunden, montiert an den Widerständen R11 und R12. Dieser Spannungsteiler ist mit dem Bus verbunden, der den Ladestrom führt, und die Spannung an ihm ändert sich in Abhängigkeit von der Strommenge und dem Ladezustand der Batterie. Daher ändert sich auch der Spannungswert an Pin 7 entsprechend. Die Teilerwiderstände sind so gewählt, dass bei einer Änderung der Batterieladespannung von 9 auf 19 V die Spannung an Pin 7 kleiner als an Pin 6 und die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers (Pin 8) größer ist als 0,8 V und nahe der Versorgungsspannung des Operationsverstärkers. Der Transistor wird geöffnet, die Relaiswicklung P2 wird mit Spannung versorgt und schließt die Kontakte K2.1. Die Ausgangsspannung schließt auch die Diode VD11 und der Widerstand R15 nimmt nicht am Betrieb der Schaltung teil.

Sobald die Ladespannung 19 V überschreitet (dies kann nur passieren, wenn die Batterie vom AZU-Ausgang getrennt wird), wird die Spannung an Pin 7 größer als an Pin 6. In diesem Fall wird die Spannung am Ausgang des op -amp fällt abrupt auf null ab. Der Transistor schließt, das Relais fällt ab und die Kontakte K2.1 öffnen. Die Versorgungsspannung zum RAM wird abgeschaltet. In dem Moment, in dem die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers Null wird, öffnet die Diode VD11 und somit wird R15 parallel zu R14 des Teilers geschaltet. Die Spannung an Pin 6 nimmt sofort ab, wodurch Fehlalarme im Moment der Gleichheit der Spannungen an den Eingängen des Operationsverstärkers aufgrund von Welligkeiten und Rauschen beseitigt werden. Durch Ändern des Werts von R15 können Sie die Hysterese des Komparators ändern, dh die Spannung, bei der die Schaltung in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt.

Wenn die Batterie an das RAM angeschlossen wird, wird die Spannung an Pin 6 wieder auf 6,75 V eingestellt, und an Pin 7 wird sie geringer und die Schaltung beginnt normal zu arbeiten.

Um den Betrieb der Schaltung zu überprüfen, reicht es aus, die Spannung an der Stromversorgung von 12 auf 20 V zu ändern und durch Anschließen eines Voltmeters anstelle von Relais P2 dessen Messwerte zu beobachten. Wenn die Spannung weniger als 19 V beträgt, sollte das Voltmeter eine Spannung von 17-18 V anzeigen (ein Teil der Spannung fällt am Transistor ab) und bei einem höheren Wert - Null. Es ist immer noch ratsam, die Relaiswicklung an den Stromkreis anzuschließen, dann wird nicht nur der Betrieb des Stromkreises überprüft, sondern auch seine Leistung, und durch Klicken auf das Relais kann der Betrieb der Automatisierung ohne Voltmeter gesteuert werden.

Wenn die Schaltung nicht funktioniert, müssen Sie die Spannungen an den Eingängen 6 und 7, dem Ausgang des Operationsverstärkers, überprüfen. Wenn die Spannungen von den oben angegebenen abweichen, müssen Sie die Widerstandswerte der entsprechenden Teiler überprüfen. Wenn die Teilerwiderstände und die VD11-Diode funktionieren, ist daher der Operationsverstärker defekt.

Um die Schaltung R15, D11 zu überprüfen, reicht es aus, eine der Schlussfolgerungen dieser Elemente auszuschalten, die Schaltung funktioniert nur ohne Hysterese, dh sie wird bei derselben von der Stromversorgung gelieferten Spannung ein- und ausgeschaltet. Der VT12-Transistor lässt sich leicht überprüfen, indem einer der R16-Anschlüsse getrennt und die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers überwacht wird. Wenn sich die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers korrekt ändert und das Relais die ganze Zeit eingeschaltet ist, liegt ein Zusammenbruch zwischen Kollektor und Emitter des Transistors vor.

Überprüfung der Abschaltschaltung der Batterie, wenn sie vollständig aufgeladen ist

Das Funktionsprinzip des Operationsverstärkers A1.1 unterscheidet sich nicht vom Betrieb von A1.2, mit Ausnahme der Möglichkeit, die Spannungsabschaltschwelle mit dem Abstimmwiderstand R5 zu ändern.

Um den Betrieb von A1.1 zu überprüfen, steigt und fällt die von der Stromversorgung gelieferte Versorgungsspannung allmählich innerhalb von 12-18 V. Wenn die Spannung 15,6 V erreicht, sollte sich das Relais P1 ausschalten und die Kontakte K1.1 die AZU in den Lademodus schalten mit einem kleinen Strom durch den Kondensator C4. Wenn der Spannungspegel unter 12,54 V fällt, sollte das Relais einschalten und die AZU mit einem Strom eines bestimmten Werts in den Lademodus schalten.

Die Einschaltschwellenspannung von 12,54 V kann durch Ändern des Werts des Widerstands R9 eingestellt werden, dies ist jedoch nicht erforderlich.

Mit dem Schalter S2 ist es möglich, den automatischen Betrieb zu deaktivieren, indem das Relais P1 direkt eingeschaltet wird.

Kondensatorladeschaltung
ohne automatische Abschaltung

Für diejenigen, die keine ausreichende Erfahrung im Aufbau elektronischer Schaltungen haben oder das Ladegerät am Ende des Batterieladens nicht automatisch ausschalten müssen, biete ich eine vereinfachte Version des Geräts zum Laden von sauren Autobatterien an. Eine Besonderheit der Schaltung ist ihre Einfachheit für Wiederholung, Zuverlässigkeit, hohe Effizienz und stabilen Ladestrom, das Vorhandensein eines Schutzes gegen falschen Batterieanschluss, automatische Fortsetzung des Ladevorgangs bei Stromausfall.

Das Prinzip der Stabilisierung des Ladestroms blieb unverändert und wird durch die Einbeziehung eines Kondensatorblocks C1-C6 in Reihe mit dem Netztransformator sichergestellt. Zum Schutz vor Überspannung an der Eingangswicklung und den Kondensatoren wird eines der Schließerkontaktpaare des Relais P1 verwendet.

Wenn die Batterie nicht angeschlossen ist, sind die Relaiskontakte P1 K1.1 und K1.2 geöffnet, und selbst wenn das Ladegerät an das Stromnetz angeschlossen ist, fließt kein Strom in den Stromkreis. Dasselbe passiert, wenn Sie die Batterie versehentlich verpolt anschließen. Wenn die Batterie richtig angeschlossen ist, fließt der Strom von ihr durch die Diode VD8 zur Relaiswicklung P1, das Relais wird aktiviert und seine Kontakte K1.1 und K1.2 schließen. Über die geschlossenen Kontakte K1.1 wird die Netzspannung dem Ladegerät zugeführt und über K1.2 wird der Ladestrom der Batterie zugeführt.

Auf den ersten Blick scheinen die Kontakte des K1.2-Relais nicht benötigt zu werden, aber wenn sie nicht vorhanden sind, fließt bei versehentlichem Anschließen der Batterie der Strom vom Pluspol der Batterie durch den Minuspol des Ladegeräts, dann durch die Diodenbrücke und dann direkt an den Minuspol der Batterie und Dioden, die Speicherbrücke fällt aus.

Das vorgeschlagene einfache Schema zum Laden von Batterien lässt sich leicht anpassen, um Batterien mit 6 V oder 24 V zu laden. Es reicht aus, das Relais P1 durch die entsprechende Spannung zu ersetzen. Zum Laden von 24-Volt-Batterien muss eine Ausgangsspannung von mindestens 36 V an der Sekundärwicklung des Transformators T1 bereitgestellt werden.

Die Schaltung eines einfachen Ladegeräts kann auf Wunsch um eine Anzeigeeinrichtung für Ladestrom und -spannung ergänzt werden, indem sie wie bei der Schaltung eines automatischen Ladegeräts eingeschaltet wird.

So laden Sie eine Autobatterie auf
automatisches selbstgemachtes Gedächtnis

Vor dem Laden muss die aus dem Auto ausgebaute Batterie von Schmutz gereinigt und mit einer wässrigen Sodalösung abgewischt werden, um Säurerückstände zu entfernen. Befindet sich Säure auf der Oberfläche, dann schäumt die wässrige Sodalösung auf.

Wenn die Batterie Stopfen zum Einfüllen von Säure hat, müssen alle Stopfen herausgeschraubt werden, damit die beim Laden in der Batterie entstehenden Gase ungehindert entweichen können. Überprüfen Sie unbedingt den Elektrolytstand und füllen Sie destilliertes Wasser nach, wenn er niedriger als erforderlich ist.

Als nächstes stellen Sie mit dem Schalter S1 am Ladegerät den Wert des Ladestroms ein und schließen die Batterie unter Beachtung der Polarität (Pluspol der Batterie muss mit dem Pluspol des Ladegeräts verbunden werden) an deren Klemmen an. Wenn sich der Schalter S3 in der unteren Position befindet, zeigt der Pfeil des Geräts am Ladegerät sofort die Spannung an, die die Batterie erzeugt. Es bleibt das Netzkabel in die Steckdose zu stecken und der Ladevorgang des Akkus beginnt. Das Voltmeter zeigt bereits die Ladespannung an.