Меню

Какая мощность нужна трансформатора для зарядного устройства

Какая мощность нужна трансформатора для зарядного устройства

Заставка v

В статье на конкретном примере приводится простой метод расчета силового трансформатора для блока питания или зарядного устройства.

  1. Перед тем, как использовать силовой трансформатор необходимо определиться с его мощностью.

Например, нужно рассчитать силовой трансформатор для зарядного устройства, которым будем заряжать автомобильные аккумуляторы емкостью до 60 А/час.

Как известно, ток заряда равен 0,1 от емкости аккумулятора, в нашем случае это 6 Ампер.

Напряжение для заряда аккумулятора должно быть не менее 15 В, плюс падение напряжения на диодах и токоограничивающем резисторе, примем его около 5 В.

Итого, напряжение вторичной обмотки должно быть около 20 В, при токе до 6 А. Мощность при этом, будет равна Р = 6 А х 20 В = 120 Вт.

Схема 3нv

К.п.д. силового трансформатора при мощности до 60 Вт составляет 0,75. При мощности до 150 Вт 0,8 и при больших мощностях 0,85.

В нашем случае принимаем к.п.д. равным 0,8.

При мощности вторичной обмотки 120 Вт, с учетом к.п.д. мощность первичной обмотки равна:

120 Вт : 0,8 = 150 Вт.

  1. По этой мощности определяем площадь поперечного сечения сердечника, на котором будут расположены обмотки.

S (см 2 ) = (1,0 ÷1,2) √Р

Коэффициент перед корнем квадратным из мощности зависит от качества электротехнической стали сердечника.

Принимаем его равным среднему значению 1,1 и получаем площадь сердечника равной 13,5 см 2 .

Сердечник 1v

  1. Теперь нужно определить дополнительную величину – количество витков на вольт. Обозначим ее N.

Коэффициент от 50 до 70 зависит от качества стали. Возьмем среднее значение 60. Получаем количество витков на вольт равным:

Округлим это значение до 4,5 витка на вольт.

Первичная обмотка будет работать от 220 В. Ее количество витков равно 220 х 4,5 = 990 витков.

Вторичная обмотка должна выдавать 20 В. Ее количество витков равно 20 х 4,5 = 90 витков.

  1. Осталось определить диаметр провода обмоток.

Для этого нужно знать ток каждой обмотки. Для вторичной обмотки ток нам известен, его величина 6 А.

Ток первичной обмотки определим, как мощность, деленную на напряжение. (Сдвиг фаз для упрощения расчета учитывать не будем).

I1 = 150 Вт / 220 В = 0,7 А

Диаметр провода определяем по формуле:

Коэффициент перед корнем квадратным влияет на плотность тока в проводе. Чем больше его значение, тем меньше будет греться провод при работе. Примем среднее значение.

Для меди плотность тока до 3,2 А/мм кв, для алюминиевых проводов до 2А/мм кв.

Диаметр провода первичной обмотки:

D1 = 0,75 √0,7 = 0,63 мм

Диаметр провода вторичной обмотки:

D2 = 0,75 √6 = 1,84 мм

Для намотки выбираем ближайший больший диаметр. Если нет толстого провода для вторичной обмотки, можно намотать ее в два провода. При этом суммарная площадь сечения проводов должна быть не меньше площади сечения для рассчитанного диаметра провода. Как известно, площадь сечения равна πr² , где π это 3,14, а r — радиус провода.

Вот и весь расчет.

Если вторичных обмоток несколько, сумма их мощностей не должна превышать величину, равную мощности первичной обмотки, умноженной на к.п.д. Количество витков на вольт одинаково для всех обмоток конкретного трансформатора. Если известно количество витков на вольт, можно намотать обмотку на любое напряжение, главное, чтобы она влезла в окно магнитопровода. Диаметр провода каждой обмотки определяется исходя из величины тока этой обмотки.

Овладев этой простой методикой, вы сможете не только изготовить нужный вам силовой трансформатор, но и подобрать уже готовый.

Материал статьи продублирован на видео:

Источник



Основные критерии выбора, какой трансформатор нужен для пускового устройства АКБ

Если автомобиль все время в эксплуатации, то его аккумулятор заряжен. Но при длительном простое из-за саморазряда напряжение на АКБ падает ниже уровня необходимого для запуска.

Еще одной причиной пониженного тока аккумулятора является мороз. В холодном аккумуляторе повышенное сопротивление электролита и замедленные химические реакции, в результате которых батарея вырабатывает электрическое напряжение. Кроме того, холодный двигатель стартеру труднее провернуть из-за загустевшей смазки.

В этих ситуациях необходимо подать на стартер дополнительное питание. Чтобы сделать такой аппарат самостоятельно необходимо знать, какой трансформатор нужен для пускового устройства АКБ.

Пусковые и зарядные устройства

Для запуска автомобиля и зарядки АКБ используются различные приспособления:

  • Зарядные. Имеют мощность до 150Вт, более сложную схему и возможность регулировки выходного тока и напряжения.
  • Пусковые. Мощность таких аппаратов более 1,5кВт при выходном напряжении 12В, конструкция не предусматривает регулировок выходных параметров.
  • Пуско-зарядные. Фактически это аппараты для зарядки, только большой мощности.

Выходные параметры пускового устройства

Ток, потребляемый стартером легкового автомобиля во время вращения коленвала, зависит от марки машины и составляет 80-100А при напряжении 12В. Однако для того, чтобы привести его в движение, стартер кратковременно потребляет ток до 200А. Поэтому в ремонтных мастерских используются для запуска двигателей легковых автомобилей устройства мощностью Р=12Вх200А=2400Вт. Необходимые параметры для пуска грузовых машин зависят от конкретной модели автомобиля.

Источник

Два автоматических зарядных устройства из готовых модулей

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!

Читайте также:  Зарядное устройство для аккумулятора мотоцикла схема

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.

Простейший и самый дешевый ключ — это два диода, соединенных по схеме «ИЛИ». Нагрузка, подключенная к каждому источнику питания (аккумулятору и адаптеру) через отдельные диоды Шоттки, питается от того источника, напряжение которого больше.

Недостатком такого подхода является рассеивание мощности (PD = Ibatt × Vdiode) и падение напряжения (Vdiode = 350 мВ при токе 0.5 А для диода PMEG2010AEH), когда аккумулятор подключен к нагрузке. Эти потери не имеют особого значения, если используются высоковольтные многоэлементные аккумуляторы. Но для одноэлементного Li+, или двухэлементного NiMH аккумулятора потерями мощности и падением напряжения на диодах пренебречь невозможно.

Альтернативой диодам могут быть микросхемы зарядных устройств, имеющие выход POK (POK — «Power OK» — «Питание в порядке»), например микросхема MAX8814 , которая переключает нагрузки с падением напряжения всего лишь 45 мВ при токе 0.5 А (Рис. 1), что дает выигрыш по сравнению с диодами в 305 мВ. Потери мощности в таких схемах меньше на 152.5 мВт (175 мВт — 22.5 мВт), чем в схемах с диодным «ИЛИ». При меньших токах характеристики схемы становятся еще лучше. Так при токе нагрузки 100 мА, например, падение напряжения на диоде равно 270 мВ, а на транзисторах альтернативной схемы — всего лишь 10 мВ.

Эта схема переключает нагрузку без какого-либо участия микроконтроллера или системной программы. Когда нагрузка питается от аккумуляторов и Vdc In отключен, на выходе POK микросхемы U1 высокое напряжение. При этом нагрузка соединена с аккумулятором через Q4 и Q3. На узел 1 через R2 поступает напряжение аккумулятора, и транзисторы Q1 и Q2 выключены. Когда Vdc In подключается к источнику постоянного напряжения, Q1 и Q2 некоторое время остаются выключенными благодаря конденсатору C1, который повышает напряжение в узле 1 до величины Vbatt + Vdc.

Высокое напряжение на затворах Q1 и Q2 появляется сразу после подачи напряжения Vdc. Чтобы предотвратить возможность повреждения вывода POK, добавлен транзистор Q5, включенный истоковым повторителем. На затвор Q5 подается напряжение аккумулятора, и на выводе POK напряжение не превысит этого напряжения. Когда напряжение на выводе POK опускается, через Q5 начинает течь ток, напряжение на затворах Q1 и Q2 становится низким, и транзисторы Q1 и Q2 закрываются. К нагрузке подключается Vdc In, а U1 начинает заряжать аккумулятор. C1 и R1 создают небольшую задержку, дающую возможность транзистору Q3 закрыться полностью, и избежать появления неуправляемого тока, текущего к аккумулятору.

Если отключить внешний источник постоянного напряжения от Vdc In, вывод POK перейдет в высокоимпедансное состояние, и ток аккумулятора потечет через внутренний диод транзистора Q3. Напряжение на нагрузке будет равно Vbatt — Vdiode. За счет напряжения аккумулятора, подаваемого на затвор, Q5 будет открыт до тех пор, пока POK не достигнет уровня, достаточного для того, чтобы подключить нагрузку через Q4 и Q3. Рис. 2 иллюстрируют поведение этой схемы, когда нагрузка переключается от источника постоянного напряжения к аккумулятору, а затем обратно к источнику постоянного напряжения.

Изменив схему, можно использовать микросхемы управления зарядом, не имеющие выхода POK, например, MAX1507 (Рис. 3). Сигнал, аналогичный POK, может вырабатываться компаратором (U3), сравнивающим Vdc In с напряжением аккумулятора. Отклик такой схемы очень похож на отклик оригинальной схемы (Рис. 4).

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

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!

Читайте также:  Беспроводное зарядное устройство 15вт

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.

Источник

Какой должен быть трансформатор для пускового устройства АКБ

Во время холода аккумулятор машины быстро теряет свою емкость и долго заряжается. Если заряда не хватает даже на то, чтобы завести авто, то используется пусковое устройство, в основе которого лежит силовой трансформатор напряжения.

Основным преимуществом самодельного девайса является его дешевизна, а недостатком – некоторые неудобства в эксплуатации. Опытные радиолюбители смогу минимизировать или полностью устранить минусы, если будут следовать нашей инструкции.

Основные компоненты

Трансформатор для зарядного устройства АКБ

Внутри автомобиля вся сеть питается от напряжения в 12В, но при этом заряд АКБ находится от 13 до 15В. По норме ток на выходе составляет 10% от источника. Если уровень понизится, то процесс зарядки не прекратится, но растянется надолго. Поэтому устройство выбирают в зависимости от сети, к которой его подключат, и моделей АКБ.

В зарядном устройстве располагаются следующие элементы:

  • Двухобмоточный трансформатор. Подойдет компонент с большим числом обмоток, а также бюджетные импульсивные трансформаторы.
  • Соединительные провода. Их подбирают, ориентируясь на величину вторичного напряжения. Вместе с ними берут проводник с изоляцией для намотки.
  • Выпрямитель. Его используют, чтобы преобразовать переменное напряжение в постоянное.
  • Амперметр и вольтметр. Они необходимы для контроля и проверки получившихся величин.
  • Переключатель или переменный резистор. Он необходим для вторичной цепи, если вы планируете использовать устройства для разных аккумуляторов.
  • Реле напряжения. Вместе с ним иногда ставят светодиод, чтобы было видно, когда закончилась зарядка.

Для одноразового использования устройства достаточно взять первые 3 компонента. В ином случае потребуются контрольные приборы, чтобы после сборки убедиться, что все соответствует требованиям.

Виды и параметры устройств

Трансформатор для зарядного устройства АКБ

Для запуска авто используют 3 вида приспособлений:

  • Пусковые. Конструкция не предусматривает регулировку. Мощность не превышает 1,5 кВт, а напряжение 12В.
  • Зарядные. У них есть возможность регулировать ток и напряжение. Мощность не превышает 150 Вт.
  • Пуско-зарядные. Созданы для зарядки, имеют самую большую мощность.

Потребляемый стартером ток (при вращении коленвала) составляет от 80 до 100А, а напряжение всего 12В. В мастерских используют приспособления мощностью 2400 Вт, ее получают при умножении этих параметров. Параметры устройств меняются в зависимости от модели авто и его типа.

Самостоятельно сделанный аппарат подключается вместе с АКБ. Домашним приборам достаточность иметь мощность в 1500 Вт, ток – 125А. В магазинах периодически предлагают аппараты с мощностью всего в 700 Вт. На них делают скидки, приманивая покупателей, но к использованию они непригодны.

Пусковое устройство состоит всего из 3 частей: понижающий трансформатор, кабеля с клеммами, диодный мост.

Самодельный трансформатор

Этот компонент является самым проблематичным. Обычно для самодельных устройств используют трансформаторы на 1500 Вт.

Для этого используется любой элемент с сечением провода более 36 мм². Берется готовая первичная обмотка, если она использовалась для напряжения в 220 Вт. Если ее нет, то автомобилист сам делает намотку. Количество витков определяется через специальные сервисы, где вы вбиваете соответствующие параметры. Вторичную намотку убирают и делают ее медной шиной. Сечение зависит от выбранной схемы: с 4 диодами – 20 мм²; 2 диодами и 2 катушками – 10 мм².

Трансформатор для зарядного устройства АКБ

Вторичную намотку выполнять сложнее, поскольку там надо вычислить количество витков. Делают это исходя из количества витков на первичной обмотке (Nперв). Значение вычисляют по формуле Nвтор=(Nперв/220)*12. Когда данные неизвестны, то их определяют опытным путем, для этого:

  • наматывают вторичную катушку (10 витков);
  • измеряют напряжение;
  • определяют параметры по формуле Nвтор=(Nврем/Uврем)*12;
  • удаляют временную намотку и делают постоянную.

Трансформатор для зарядного устройства АКБ

Сборка ЗУ

  1. Создайте трансформатор и схему.
  2. Соедините между собой выводы 9 и 9’.
  3. Соберите из диодов и радиаторов мост на стеклотекстолитовой пластине.
  4. Подключите выводы 10 и 10’ к этому мосту.
  5. Поставьте перемычку между 1 и 1’.
  6. К 2 и 2’ паяльником прикрепите шнур с вилкой.
  7. Подключите предохранители.
  8. В разрыв возле моста поставьте нихромовую проволоку, закрепите ее с одной стороны и подключите амперметр.
  9. Изолируйте соединения с помощью изоленты, поместите аппарат в корпус.
  10. Поставьте подвижный контакт на конец проволоки, подключите аккумулятор.

Во время зарядки сила тока уменьшится по мере того, как процесс завершится. При каждой процедуре необходимо контролировать напряжение. Его отключают от ЗУ, поскольку показатели всегда выше настоящих значений. Первый раз запуск устройства делают через лампу накаливания. Ее ставят в разрыв нулевого и фазного проводов на первичной обмотке.

Основной недостаток описанной схемы устройства заключается в том, что оно не отключает аккумулятор после достижения соответствующих параметров. Автомобилисту придется следить с вольметром за параметрами.

Эксплуатация

Стоит помнить, что нельзя проверять самодельное зарядное устройство «на искру». Помимо этого, есть и другие меры предосторожности:

  • выкручивайте пробки, чтобы не закипел электролит во время зарядки;
  • устройство моментально выйдет из строя, если вы перепутаете плюс и минус местами, следите за этим моментом;
  • клеммы подключают только при выключенном положении;
  • для работы подходит только тот мультиметр, шкала которого превышает 10А;
  • перед использованием аккумулятора необходимо почистить клеммы от кислотных отложений, в качестве профилактик их обрабатывают смазкой.

Самодельное зарядное устройство поможет завести севшую машину, когда нет возможности «прикурить» от другого авто. Вряд ли вам придется им часто пользоваться, но наличие такого аппарата, который еще и самодельный, позволит избежать неприятных ситуаций и связанных с этим последствий.

Источник

Самодельный трансформатор-зарядник

Анатолий Шишкин Сегодня миллионы людей часто нуждаются в подзарядке аккумуляторов для различных электроустройств от домашней электросети с помощью трансформаторов-зарядников. Особых проблем с приобретением зарядников в магазинах обычно нет, но иногда особо продвинутым пользователям нужны какие-то особые зарядные устройства с необычными свойствами. Можно конечно эти устройства заказать, чтоб их изготовили мастера-профи, но бывает и так, что профи не знают что Вам конкретно надо (или не поняли, или пытаются сплавить неликвид, или не обладают достаточной квалификацией. ), и в итоге Вы приобретете ненужный и совершенно бесполезный прибор, на который Вы истратили и свое время, и деньги, и нервы.
Но! Если Вы когда-то обучались в общеобразовательной школе и закончили хотя бы восьмилетку, кое как, но изучали арифметику и начальную физику, (в смысле) еще помните таблицу умножения и не путаете амперы с вольтами и омами, не забыли буквы алфавита, тогда намного проще сделать нужный зарядник самому. И дешевле, и главное быстрей. А если не понравилось что-то, всегда можно переделать.
Начнем с того, что зарядники еще бывают электронными. Там напряжение и сила тока меняется без трансформаторов, а с помощью тиристоров, туннельных и прочих трудно понятных диодов, транзисторов и других не менее сложных электронных приборов и устройств. Безусловно, сделать такой электронный зарядник попробовать можно. Но лучше сначала сделать чего-то попроще и чтоб не надо было крепко зависеть от продавцов и от наличия у них соответствующих деталей на рынке, для Вашего суперзарядника. Поэтому сделать зарядник лучше всего на базе хорошо известного трансформатора.
Когда Вы самостоятельно начнете рассчитывать какое-то электрическое устройство, разбейте его (мысленно и на бумаге) на ряд, так называемых черных ящиков. Точнее говоря, на ряд отдельных самостоятельных узлов и тогда расчеты отдельных узлов (черных ящиков) будут намного проще, чем все устройство в целом.
Зарядник может состоять из таких основных узлов: трасформатор и блок-выпрямитель. Возможны дополнительные или вспомогательные устройства в дополнению к основным, это переключатели, сглаживающие фильтры, приборы определители и показатели, стабилизаторы по напряжению и току, предохранители и прочее. Вспомогательные устройства (на зарядниках) приветствуются, но усложняют и удорожают многократно все устройство, так что это уже на Ваш вкус и по особой надобности. Основные же узлы обязательны.
Итак у нас два основных узла: трансформатор и блок выпрямителя. Начнем с расчета трансформатора для зарядника на конкретном примере. Как известно все аккумуляторы состоят из нескольких банок (ячеек). На аккумуляторах это иногда видно, иногда не видно, но для зарядки нужно напряжение кратное 1,5 вольтам или напряжению одной банки аккумулятора. Обычно это: 1,5в; 3в; 4,5в; 6в; 9в; 12в и далее. Сила тока обычно не более 5 ампер. Следовательно, выбираем наибольшее напряжение, множим на наивысшую силу тока и получаем нужную мощность трансформатора в ватах, 12в х 5а = 60 (ватт). Необходимый вольтаж зарядника меньше чем напряжение в электросети, значит, трансформатор должен быть понижающий.
Как известно выходная мощность трансформатора чуть меньше входной, передача энергии требует хоть небольших, но все же затрат энергии. Но трансформатор не пропускает излишки энергии, то есть служит этаким ограничителем по пропуску количества электричества. Значит если на трансформатор выходные обмотки намотать проводом с сечением, выдерживающим короткое замыкание, то уже можно, в принципе, обойтись без предохранителей и прочих всевозможных дополнительных ограничителей. Что крепко упрощает всю конструкцию и повышает ее надежность. Сечение проводов подбирают по принципу, на один квадратный миллиметр площади сечения провода должно приходиться не более 3 ампер. У нас максимальная сила тока 5 ампер, следовательно, провод для выходной намотки должен быть площадью сечения не менее 5:3=1,7(мм).
Трансформатор подходящей мощности можно купить или снять с отслужившего свое, отечественного приемника или телевизора. На деталях отечественной радиоаппаратуре понятная маркировка на русском языке. Например: ТС-60, что обозначает- Трансформатор Силовой, мощностью 60 ватт.
На заводе изготовителе трансформатора, Ваши проблемы были не известны, поэтому вторичную обмотку там намотали по собственной надобности, а первичная обмотка нас в данном случае устраивает. Вам же надо эту вторичную, ненужную обмотку убрать, для того чтоб намотать свою, иначе места для намотки не будет. Можно конечно разобрать трансформатор на пластины, вынуть намоточную катушку, отмотать всю вторичную намотку, намотать свою вторичную обмотку прямо на первичную и собрать пластины трансформатора снова.
Делать будет нечего попробуйте, возможно с какого-то раза у Вас такая перемотка получится. С большими трансформаторами так и поступают, особенно наматывая на катушку трансформатора еще и первичную обмотку.
Для маленьких трансформаторов лучше не жалея целостности лакового покрытия проводов и самих проводов вторичной обмотки, отмотать их, отрезая куски для удобства, не разбирая трансформатора. А на свою вторичную обмотку взять провод подходящего сечения с пластиковым или резиновым покрытием-изоляцией и намотать его на первичную, опять же не разбирая трансформатора, просовывая провод в образовавшиеся окошки сердечника. Так будет намного проще и быстрей.
А сколько витков вторичной обмотки надо намотать и в какую сторону ее мотать?
-Во время снятия старой вторичной обмотки, черкните на сердечнике направление хода витков и будет понятно потом в какую сторону мотать провода новой обмотки.
-Вообще-то количество витков трансформатора на один вольт равно примерно от 50 до 70 деленных на площадь сердечника в сантиметрах. Есть связь между количеством витков и площадью сердечника. Чем больше витков, тем меньше нужна площадь сердечника и наоборот, чем больше площадь сечения сердечника, тем меньше витков необходимо намотать на один вольт. Если взять излишне толстый провод, то намотать вторичную обмотку до нужного количества вольт может не получиться.
Опять же намотка должна быть по всей длине сердечника, и виток к витку. Иначе резко снизится выходная мощность. Это, кстати, и хорошо, и одновременно плохо.
Поясняю. По идее чем меньше снимаем напряжения с трансформатора, тем больше должен быть выходной ток. Но это получается только в том случае когда снимается вся выходная мощность трансформатора. Предположим, чтобы снять всю мощность надо намотать на сердечник и одним слоем двадцать витков вторичной обмотки. А Вам для вольтажа достаточно четырех витков. Четыре витка этой обмотки закроет только одну пятую длины сердечника. Снятая мощность также будет равна одной пятой максимально возможной, а сила тока (короткого замыкания) будет одна и та же, независимо от количества витков. Хоть с четырех витков, хоть с пяти, хоть с двадцати. В этом случае можно не бояться порчи трансформатора от любых коротких замыканий и не нужны предохранители. То есть дополнительного усложнения конструкции. Так делают на трасформаторах, выжигателях по дереву, ведь эти выжигатели работают, в сущности на постоянном коротком замыкании. То же самое делается и на аппаратах для стыковой сварки термопластиков, в контактной сварке, в (самодельных тоже) аппаратах индукционной плавки или разогрева металла.
Но если намотка на сердечнике в несколько слоев, то картина уже изменится и сила тока при меньшем напряжении может возрасти до опасных пределов, необходимо будет поставить на трансформатор предохранители или ограничители.
Можно намотать в качестве вторичной обмотки на трансформатор не провод, а заизолированную полосу жести, шириной в длину стержня трансформатора. В этом случае уже точно выходная мощность будет практически одинакова при любом количестве витков. И можно со сравнительно небольших трансформаторов уменьшая количество витков получать довольно большие токи.
Пример: Мощность трансформатора 60 ватт.
При выходном напряжении 12 вольт, сила тока 5 ампер.
При 5 вольтах уже 12 ампер.
При 2 вольтах уже 30 ампер.
Можно оставить только один полный виток вторичной обмотки, а это даст лишь долю вольта, зато сила тока может возрасти до сотен ампер. Но не забывайте о сопротивлении нагрузки, оно может свести на нет все потуги по увеличению силы тока. Опять же мы обсуждаем изготовление трансформатора для зарядника и большие токи нам в данном случае не нужны. Прежде чем приступить к изготовлению трансформатора надо все хорошенько просчитать и предусмотреть последствия.
Вольтаж выходной обмотки проверяют вольтметром. Считают количество витков на один вольт и увеличивают число витков до нужного напряжения. При необходимости делаем от обмотки отвод на дополнительное напряжение.
Блок выпрямителя состоит из четырех диодов (диодный мост) подходящей мощности и (не всегда обязательно) сглаживающих пульсацию конденсатора(ов). Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсация. Схему диодного моста можете найти в любой справочной литературе.
А что делать, если нет подходящих диодов?
Диоды можно сделать самому. Трансформатор, кстати, тоже можно сделать самостоятельно. Пластины вырезать из обычного кровельного железа, первичную обмотку намотать проволокой с дросселей ламп дневного свечения. Но это для новичка сложно, а вот изготовить самодельный диод, рассчитанный на десятки и даже сотни ампер, довольно просто. И особо сложного оборудования для этого не требуется. Вся проблемка, как создать потолще слой окиси алюминия на алюминиевой пластинке. Окись алюминия полупроводник и пропускает ток только в одном направлении. Так что если Вы в состоянии найти алюминиевую пластинку, например, пустую банку из под пива или пепси, алюминиевую ложку и т.п. то сможете сделать и самодельные диоды.
Самый простой способ нарастить слой окиси пропуская переменный ток от сети через алюминиевую пластинку в электролите из: пищевой соды (перенасыщенный р-р); серной кислоты (20 процентный р-р); десяти процентным р-ром карбоната аммония и т.д.
Берете достаточно большую емкость, например, вырезаете банку из пластиковой канистры. В емкость заливаете раствор электролита, погружаете алюминиевую и железную (медную, угольную, цинковую. ) пластинки-электроды. Не забудьте про соответствующую изоляцию и технику безопасности. Последовательно в электроцепь с электродами подключаем электролампочку на 40-60 ватт и включаем устройство в ближайшую розетку электросети (на 220в). Ждать придется долго, больше часа. Как только лампочка в цепи перестанет светиться, пластинка-диод готова. От размеров рабочей площади этого диода зависит куда Вы его поставите, на выпрямитель или в цепь детекторного приемника. Как определить полярность диодов, подсоединить сглаживающие конденсаторы и приборы контроля, сами догадаетесь если потребуется.
Хочется предупредить, что практически любые диоды начинают работать только при каком-то пороговом напряжении и выше. Иные включаются в работу при 3, 5 и даже 15 вольтах. При меньших напряжениях диоды не работают и превращаются в изоляторы. Опять же есть и максимально возможное для каждого конкретного диода напряжение. При напряжении свыше возможного происходит пробой диода и его полная порча.
Для справки: Можно изготовить диоды на базе высококачественных алмазов. Алмазные диоды работают практически с нуля (напряжения) и верхний порог напряжения может превышать несколько тысяч вольт. Алмазные полупроводниковые приборы также работают в намного более широком диапазоне температур и частот, чем применяемые сегодня кремниевые, германиевые и Ваш алюминиевый, но пока широкое применение алмазных диодов из области возможного и не самого ближайшего будущего.
Некоторые понятия по электротехнике (для начинающих) можете получить в моей статье ,,Перемотка трансформатора» http://www.proza.ru/2009/05/19/944
см. также: ,,Самодельный трансформатор» http://www.proza.ru/2010/12/04/692
,,Самодельная индукционная печь» http://www.proza.ru/2010/12/04/973
,,Токарный станок по дереву» http://www.proza.ru/2012/07/31/560

Читайте также:  Ремонт зарядного устройства bolk

Очень познавательно, спасибо. При создании диода как близко должны быть расположены пластинка из алюминия и другого металла и лучше их сказу собрать в корпус или сделать пластинку алюминия с оксидом, а потом приложить к ней пластинку из другого металла ? И ещё вопрос если в цепь включить диод, я имею в виду допустим в разрыв одного из проводов паяльника, то греть он не перестанет, а будет греть в два раза слабее. Значит и при изготовлении диода лампочка не должна перестать светить, а должна начать светить в два раза слабее, где я не прав ?

Источник