Схема зарядное на диодах шоттки. Простые зарядники для акб. Как сделать диодный мост

Довольно популярная ситуация среди автомобилистов – это полная разрядка аккумулятора, особенно в зимнее время года и как обычно зарядного устройства под рукой не находится. Что же делать, если попали в такое положение? В этой статье вы получите самые популярные способы зарядки аккумуляторов без особых затрат.

Диод и обычная лампа в помощь. Один из самых простых способов подзарядить аккумулятор, а главное очень дешевый, ведь для работы вам понадобится лишь два элемента – простая лампа накаливания и диод.

Диод – срезает одну полуволну, благодаря чему работает как выпрямитель, но единственный минус – это и есть вторая полуволна, то есть ток все равно будет пульсировать, но аккумулятор сможет зарядиться. Правильным будет вопрос, а какой уровень тока вы получите на выходе, ведь от тока зарядки зависит, как долго прослужит вам аккумулятор. Все просто, ток зависит от лампочки, которую можно взять в пределах 40-100 ватт и все будет в порядке.

Лампа играет роль гасителя избыточного тока и напряжения, диод – выпрямитель, а так как он подключается в промышленную сеть, то должен быть довольно мощным, иначе произойдет пробой. Ток 10 Ампер, а вот номинальное напряжение диода должно быть 400 Вольт.

При работе диод выделяет большое количество тепла, а значит, его нужно охлаждать, самый простой вариант установить на алюминиевую пластину или радиатор со старой электроники.

На рисунке самый простой вариант с одним диодом, но в таком случае сила тока упадет минимум вдвое, а значит, заряд аккумулятора будет проходить в более щадящем режиме, но и дольше. Если использовать в качестве гасящее лампы 150 Ватную, то полный заряд произойдет за 6-12 часов. Если времени совсем мало, то силу току можно довольно просто увеличить, для этого лампочку меняют на более мощное оборудование, например обогреватели или даже электрические плиты.

Кипятильник для зарядки.

Данный вариант работает аналогичным принципом, но появился дополнительный плюс, на выходе после выпрямления будет чистый постоянный ток без каких либо пульсаций благодаря диодному мосту, который сглаживает обе полуволны.

В качестве гасящей нагрузки выступает обычный кипятильник, но его можно заменить на другие варианты, даже на ту же лампу с первого варианта. Диодный мост можно купить готовый или вытянуть со старых электроприборов, но его напряжение должно мыть не менее 400 Вольт, а сила тока не меньше 5 Ампер.

Диодный мост также устанавливается на теплоотвод для лучшего охлаждения, ведь он будет очень сильно разогреваться. Если готового варианта нет, то мост можно собрать из 4 диодов, но при этом их напряжение и ток должны быть равными и не меньше чем в самом мосту.

Но для надежности можно ставить и намного мощнее элементы. Шоттки – это готовые сборки из диодов, но их обратное напряжение совсем небольшое, около 60 Вольт, а значит, они моментально сгорят.

Третий, но не менее популярный вариант – конденсаторный. Главный плюс такого варианта – это конденсатор, который будет гасить пульсации. Данное зарядное устройств является более безопасным по сравнению с прошлыми вариантами. Ток заряда устанавливается с помощью емкости конденсатора исходя из формулы:

I=2*pi*f*C*U

U – напряжение сети, на входе выпрямителя примерно 210-236 Вольт.f – частота сети, но она выступает константой и равна 50 Гц.
C – Емкостный объем самого конденсатора.
pi – число Пи, равное 3,14.

Что бы зарядить автомобильный аккумулятор в течении часа придется собирать большие емкостные модули, но этот вариант сложный и очень плохой для аккумулятора, поэтому будет достаточно использовать конденсаторы около 20 мкФ. Конденсатор должен быть пленочного типа и рабочее напряжение должно составлять 250 и более Вольт.

Все автолюбители попадали в такую неприятную ситуацию. Есть два выхода: завести машину с заряженного аккумулятора с соседской машины (если сосед не против), на жаргоне автолюбителей это звучит как “прикурить”. Ну и второй выход – это зарядить аккумулятор.

Когда я попал в такую ситуацию в первый раз, то понял, что мне срочно требуется зарядное устройство. Но у меня не было лишней тысячи рублей на покупку зарядного устройства. В интернете нашел очень простую схему и решил собрать зарядное устройство собственными силами.

Схему трансформатора я упростил. Обмотки со второй колонны обозначаются со штрихом.

F1 и F2 – это плавкие предохранители. F2 нужен для защиты от короткого замыкания на выходе цепи, а F1 – от превышении напряжения в сети.

Описание собранного устройства

Вот что у меня получилось. Выглядит так себе, но главное работает.

Трансформатор

Теперь обо всем по порядку. Силовой трансформатор марки ТС-160 или ТС-180 можно достать из старых черно-белых телевизоров “Рекорд”, но такового я не нашел и пошел в радиомагазин. Давайте разглядим его поближе.

Вот лепестки, куда паяются выводы обмоток трансформатора.

А вот здесь прямо на трансформаторе есть табличка, на каких лепестках какое напряжение. Это значит, что если подать на лепесток № 1 и 8 220 Вольт, то на лепестках №3 и 6 мы получим 33 Вольта и максимальную силу тока в нагрузку 0,33 Ампера и тд. Но нас больше всего интересуют обмотки №13 и 14. На них мы можем получить 6,55 Вольт и максимальную силу тока 7,5 Ампер.

Для того, чтобы заряжать аккумулятор нам как раз потребуется большая сила тока. Но напряжения то у нас не хватает… Аккумулятор выдает 12 Вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение аккумулятора. 6,55 Вольт здесь никак не сгодится. Зарядное устройство нам должно выдавать 13-16 Вольт. Поэтому, мы прибегаем к очень хитрому решению.

Как вы заметили, трансформатор состоит из двух колон. Каждая колонна дублирует другую колонну. Места, где выходят выводы обмоток пронумерованы. Для того, чтобы увеличить напряжение, нам нужно просто-напросто соединить две обмотки последовательно. Для этого соединяем обмотки 13 и 13′ и снимаем напряжение с обмоток 14 и 14′. 6,55 + 6,55 = 13,1 Вольт. Вот такое переменное напряжение мы получим.

Диодный мост

Для того, чтобы выпрямить переменное напряжение, мы используем диодный мост. Собираем диодный мост на мощных диодах, потому как через них будет проходить приличная сила тока. Для этого нам потребуются диоды Д242А или какие-нибудь другие, рассчитанные на ток от 5 Ампер. Через наши силовые диоды может течь прямой ток до 10 Ампер, что идеально подходит нашему самопальному заряднику.

Также можно отдельно купить диодный мост сразу готовым модулем. В самый раз подойдет диодный мост КВРС5010, который можно купить на Али по этой ссылке или в ближайшем радиомагазине

Полностью посаженный аккумулятор обладает низким напряжением. По мере зарядки напряжение на нем становится все больше и больше. Следовательно, у нас сила тока в цепи в самом начале зарядки будет очень большая, а потом пойдет на убыль. Согласно Закону Джоуля-Ленца, при большой силе тока будет происходить нагрев диодов. Поэтому, чтобы их не спалить, нужно отбирать от них тепло и рассеивать в окружающем пространстве. Для этого нам нужны радиаторы. В качестве радиатора я разобрал нерабочий компьютерный блок питания, разрезал на полоски жестянку и прикрутил к ним по диоду.

Амперметр

Для чего в схеме амперметр? Для того, чтобы контролировать процесс зарядки.

Не забудьте подключить амперметр последовательно нагрузке.

Когда аккумулятор полностью разряжен, он начинает жрать (слово “кушать” думаю здесь неуместно) ток. Жрет он порядка 4-5 Ампер. По мере зарядки он кушает все меньше и меньше силы тока. Поэтому, когда стрелка прибора покажет на 1 Ампер, то аккумулятор можно считать заряженным. Все гениально и просто:-).

Крокодилы

Выводим два крокодила для клемм аккумулятора с нашего зарядного устройства. При зарядке не путайте полярность. Лучше как-нибудь пометить их или взять разных цветов.

Если все правильно собрано, то на крокодилах мы должны увидеть вот такую форму сигнала (по идее верхушки должны быть сглажены, так как синусоида), но разве что-то предъявишь нашему провайдеру электричества))). В первый раз видите что-то подобное? Бегом сюда!

Импульсы постоянного напряжения лучше заряжают аккумулятор, чем чистый постоянный ток. А как получить чистый постоянный ток из переменного описано в статье Как получить из переменного напряжения постоянное .

Заключение

Не поленитесь доработать свое устройство плавкими предохранителями. Номиналы предохранителей на схеме. Не проверяйте на искру напряжение на крокодилах зарядника, иначе лишитесь предохранителя.

Внимание! Схема данного ЗУ предназначена для быстрой зарядки вашего аккумулятора в критических случаях, когда надо срочно куда-то ехать через 2-3 часа. Не используйте ее для повседневного обращения, так как заряд идет при максимальное токе, что не самый лучший режим зарядки для вашего аккумулятора. При перезаряде начинет “кипеть” электролит и в окружающее пространство начнут выделяться ядовитые пары.

Тех, кого заинтересовала теория зарядных устройств (ЗУ), а также схемы нормальных ЗУ, то в обязательном порядке качаем эту книжку по этой ссылке. Ее можно назвать библией по зарядным устройствам.

Купить автомобильное зарядное устройство

На Алиэкспрессе есть действительно хорошие и толковые зарядки, которые намного легче обыкновенных трансформаторных зарядных устройств. Их цена в среднем от 1000 рублей.

Очень часто возникает проблема с зарядкой автомобильного аккумулятора, при этом зарядное устройство под рукой не имеется, как же быть в этом случае? Сегодня я решил напечатать эту статью, где намерен пояснить все известные способы зарядки автомобильного аккумулятора, интересно правда? Поехали!

СПОСОБ ПЕРВЫЙ - ЛАМПА И ДИОД

Снимок13Это один из наиболее простых способов зарядки, поскольку «зарядное устройство» по идее состоит из двух компонентов - обыкновенной лампы накаливания и выпрямительного диода. Основной недостаток данной зарядки заключается в том, что диод срезает только нижний полупериод, следовательно на выходе устройства у нас не полностью постоянный ток, но зарядить таким током автомобильный аккумулятор можно!

Лампочка - самая обыкновенная, можно взять лампу 40/60/100 ватт, чем мощнее лампа, тем больше ток на выходе, по идее лампа тут только для токогашения.

Диод, как уже сказал для выпрямления переменного напряжения, он обязательно должен быть мощным, при этом должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 400 Вольт! Ток диода должен быть более 10А! это обязательное условие, очень советую диод установить на теплоотвод, возможно придется его дополнительно охлаждать.

И на рисунке вариант с одним диодом, правда в этом случае ток будет в 2 раза меньше, следовательно время зарядки увеличиться (со 150 Ватной лампочкой, подсевший аккумулятор достаточно зарядить 5-10 часов, чтобы завести автомобиль даже в мороз)

Для увеличения тока заряда можно лампу накаливания заменить другой, более мощной нагрузкой - обогреватель, кипятильник и т.п.

СПОСОБ ВТОРОЙ - КИПЯТИЛЬНИК

Этот способ работает по тому же принципу, что и первый, за исключением того, что на выходе данного зарядного устройство ток полностью постоянный.

Основная нагрузка - кипятильник, при желании можно заменить лампой, как в первом варианте.

Диодный мост можно взять готовый, который можно найти в компьютерных блоках питания. ОБЯЗАТЕЛЬНО использовать диодный мост с обратным напряжением не менее 400Вольт с током НЕ МЕНЕЕ 5 Ампер, готовый мост установить на теплоотвод, поскольку он будет довольно сильно перегреваться.

Мост можно также собрать из 4-х мощных выпрямительных диодов, при этом напряжение и ток диодов должен быть таким, как в случае использования моста. Вообще, старайтесь использовать мощный выпрямитель, на столько мощный, на сколько это возможно, лишняя мощность никогда не помешает.

НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ мощные диодные сборки ШОТТКИ от компьютерных блоков питания, они очень мощные, но обратное напряжение этих диодов порядка 50-60 Вольт, поэтому они сгорят.

СПОСОБ ТРЕТИЙ - КОНДЕНСАТОР

Этот способ мне нравиться больше всех, использование гасящего конденсатора делает процесс заряда более безопасным, а из емкости конденсатора определяется ток заряда. Ток заряда легко определить по формуле

I = 2 * pi * f * C * U,

где U - напряжение в сети (Вольт), C - емкость гасящего конденсатора (мкФ), f - частота переменного тока (Гц)

Рассматривается зарядное устройство автомобильных аккумуляторов изготовленное на основе преобразователя для питания галогенных ламп 12В типа TASCHIBRA. Преобразователи этого типа часто встречаются в продаже среди товаров электротехники. TASCHIBRу отличает достаточно хорошая надежность и сохранение работоспособности при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Это устройство выполнено на основе автогенераторного преобразователя с частотой преобразования примерно от 7 до 70 кГц, которая зависит от сопротивления подключаемой к выходу преобразователя активной нагрузки. При увеличении мощности нагрузки частота преобразования увеличивается. Интересной особенностью TASCHIBRы является срыв генерации при увеличении нагрузки сверх допустимой, что может являться своеобразной защитой от короткого замыкания. Сразу оговорюсь, что не собирался рассматривать варианты так называемой "переделки" или "доработки" данных преобразователей, что описывается в некоторых публикациях. Предлагаю использовать TASCHIBRу «как есть» за исключением, разве что, увеличения количества витков вторичной обмотки, что необходимо в целях обеспечения зарядного тока желаемой величины

Как известно, для обеспечения необходимого зарядного тока на вторичной обмотке необходимо сформировать напряжение как минимум 15-16 В.

На снимке видно, что в качестве дополнительных витков был использован имеющийся провод вторичной обмотки белого цвета. Для преобразователя мощностью 50 Вт оказалось достаточно добавить 2 витка к вторичной обмотке. При этом необходимо следить, чтобы направление намотки проводилось по направлению (т.е. согласованно) существующей обмотке, иначе говоря, чтобы магнитный поток вновь появляющихся витков совпадал по направлению с магнитным потоком "родной" вторичной обмотки TASHIBRы, рассчитанной на питание галогенных ламп 12В и расположенной поверх первичной на 220В.

Выпрямительный мост изготовляется из диодов Шоттки, таких как 1N5822. Возможно применение отечественных быстродействующих диодов, например КД213.

Оптимальный процесс заряда строится с ограничением как тока заряда, так и уровня напряжения на клеммах аккумулятора. Зададимся током примерно 1,5 А и напряжением не более 14,5В. Рассматриваемыми характеристиками обладает схема управления, показанная на рис 1. Ключевым элементом схемы является симистор V типа BT134-600, включаемый оптосимистором МОС3083. Ограничение по току формируется падением напряжения на резисторе R2 сопротивлением 1 Ом и мощностью рассеяния 2 Вт. При превышении на нем падения напряжения свыше 1-1,5 В транзистор VT2 открывается и шунтирует светодиод оптосимистора VD5, прерывая питания TASCHIBRы. В случае необходимости увеличения уровня зарядного тока, например до 3 - 4 А необходимо уменьшить соответствующим образом сопротивление резистора R2, обращая внимание на выбор для этого резистора необходимой мощности рассеяния. По мере заряда аккумулятора, напряжение на его клеммах приближается к уровню 14.5В. Через стабилитрон VD3 начинает протекать ток, что вызывает открывание транзистора VT3. Светодиод VD4, при этом, начинает мерцать, сигнализируя об окончании процесса зарядки, а через диод VD2 начинает протекать ток, открывающий транзистор VT2, что приводит к запиранию симистора V. Для индикации факта открытия симистора применен транзисторный ключ VT1 со светодиодом VD1 в цепи его коллектора. Этот транзистор должен быть германиевым, ввиду малости падения напряжения на светодиоде оптосимистора (около 1В).

Из недостатков зарядного устройства данного типа следует отметить зависимость его работоспособности от уровня напряжения на аккумуляторе, поскольку, очевидно, первоначально схема получает питание от аккумуляторной батареи, которое для обеспечения работоспособности схемы не должно опуститься ниже 6В. Однако, ввиду редкости подобных случаев - с этим можно мириться. При необходимости принудительного заряда можно установить дополнительную кнопку SW, как показано на схеме, нажатием на которую можно довести напряжение аккумулятора до необходимого уровня.

Зарядное устройство было изготовлено в единственном экземпляре. Печатная плата не разрабатывалась. Устройство смонтировано в корпусе для автоматов подходящего размера.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VT1	Биполярный транзистор	МП37Б	1			В блокнот
VT2	Биполярный транзистор	BC547C	1			В блокнот
VT3	Биполярный транзистор	BC557B	1			В блокнот
V	Симистор	BT134-600	1			В блокнот
VD1	Светодиод	ARL-3214UGC	1			В блокнот
VD2	Выпрямительный диод	1N4148	1			В блокнот
VD3	Стабилитрон	Д814Д	1			В блокнот
VD4	Светодиод	ARL-3214URC	1			В блокнот
VD5	Оптосимистор	MOC3083	1			В блокнот
D1	Диод Шоттки	1N5822	4	Диодный мост		В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	470 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	1 мкФ	1			В блокнот
F1	Предохранитель	1A	1			В блокнот
R1, R3	Резистор	820 Ом	2			В блокнот
R2	Резистор	1 Ом	1	2Вт		В блокнот
R4, R5	Резистор	6.8 кОм	2

Нередко возникают проблемы с зарядкой АКБ, особенно если под рукой нет зарядного устройства. А зарядить аккумулятор надо срочно. В этом случае и понадобятся знания и смекалка чем, и обеспечит данная статья вас в этом вопросе.

1-й способ – Диод и Лампа.

Данный способ один из самых простейших способов зарядки аккумулятора. Так как зарядное устройство состоит из 2-х частей – обыкновенная лампа и выпрямительный диод. Единственным недостатком этого способа зарядки – это то, что диод срезает исключительно нижний полупериод. Следовательно, на выходе «зарядного устройства» получается не полностью постоянный ток. Но таким способом можно зарядить АКБ.

Компоненты.

Лампочку можно взять в 100 ватт, от мощности лампы зависит ток на выходе. По схеме лампа в сборке предназначена для токогашения.

Диод должен быть рассчитан на ток более 10А! – это обязательно, также рекомендуется диод установить на теплоотвод. Диод на схеме предназначен для выпрямления напряжения, он должен быть рассчитан на напряжение более 400 В.!

В данном случае на нашем зарядном устройстве стоит один диод, это значит, что ток на выходе будет в 2 раза меньше, следовательно время зарядки существенно увеличится. Например с лампочкой в 150 Ватт, полностью разрядившийся аккумулятор будет заряжаться в течение 5-10 часов (даже зимой!!!). Для увеличения тока, вместо лампочки можно использовать либо обогреватель, либо кипятильник.

2-й способ – Диодный мост и кипятильник.

Вариант с кипятильником работает по такому же принципу, за исключением того, что на выходе ток поучается постоянный.

В данном случае вместо одного диода используется диодный мост, который можно либо купить, либо взять готовый. Диодный мост можно найти на блоках питания от компьютера. Важно в сборке использовать мост с обратным напряжением более 400 вольт, и с током более 5 ампер. Мост устанавливается на теплоотвод.

Диодный мост можно собрать и самому из четырех выпрямительных диодов, но при этом ток и напряжение должно быть таким же, как и на готовом диодном мосту.

ВАЖНО! Не используйте диодные сборки ШОТТКИ, конечно они очень мощные, но так как у них обратное напряжение около 60 вольт – они просто не перенесут такого испытания.

Автомобильный бездроссельный БП на IRS2153 для ноутбуков и мобильников Устройство для контроля работы указателя поворотов Подогрев руля в машине своими руками Охранный датчик для бензобака