車の充電器の作り方。コンピューターの電源からDIYカーバッテリー充電器を作ります。図の全体図

2016 年 11 月 26 日

2年ごとに車を買い替えない自動車愛好家は、遅かれ早かれ廃車に遭遇するでしょうバッテリー。これは、その磨耗と、車載電気ネットワークの他の要素の障害の両方が原因で発生します。バッテリーを使い続けるには、定期的に充電する必要があります。ここには 2 つのオプションがあります: この目的のために工場で製造されたデバイスを購入するか、組み立てます充電器自分の手で車の（保管）。

工場出荷時の充電器モデルについて簡単に説明します

この小売チェーンでは、車の電源を回復するために設計された 3 種類のデバイスを販売しています。

脈;
自動;
変圧器の充電および始動装置。

最初のタイプの充電器は、2 つのモード (最初は定電圧、次に定電流) でパルスを使用してバッテリーを完全に充電できます。これらは、あらゆる種類の自動車バッテリーの充電に適した最もシンプルで手頃な価格の製品です。自動モデルはより複雑ですが、動作中の監視は必要ありません。価格が高いにもかかわらず、同様の充電器 - 最良の選択保護システムのおかげでバッテリーが過熱したり損傷したりすることがないため、初心者のドライバーでも安心してご使用いただけます。

最近では、必要に応じて充電を車のバッテリーに転送する独自のバッテリーを備えたモバイル機器が販売されています。ただし、220 V 電源から定期的に充電する必要もあります。

電源を再充電できるだけでなく、機械のスターターを回転させることもできる強力な変圧器デバイスは、専門的な設置に関連しています。このような充電器は、幅広い機能を備えていますが、多額の費用がかかるため、一般のユーザーにとってはあまり興味がありません。

しかし、バッテリーがすでに切れていて、家に充電器がなく、明日仕事に行かなければならない場合はどうすればよいでしょうか? 1回限りの選択肢は、近所の人や友人に助けを求めることですが、自分の手で原始的な記憶装置を作る方が良いでしょう。

デバイスは何で構成されている必要がありますか?

充電器の主な要素は次のとおりです。

220 V 主電源電圧コンバータ - コイルまたは変圧器。その役割は、バッテリーの再充電に許容される電圧 (12 ～ 15 V) を提供することです。
整流器。家庭用電力の交流を、バッテリーの充電を回復するために必要な直流に変換します。
スイッチとヒューズ。
端子付きの配線です。

工場のデバイスには、電圧と電流、保護素子、タイマーを測定するための機器がさらに装備されています。電気工学の知識があれば、自家製充電器を工場レベルにアップグレードすることもできます。基本だけを知っている場合は、自宅で次の基本的な構造を組み立てることができます。

ラップトップアダプターからの充電。
古い家電製品の部品から作られた充電器。

ラップトップアダプターを使用して充電する

ラップトップに電力を供給するデバイスには、すでにコンバータと整流器が組み込まれています。さらに、出力電圧の安定化と平滑化の要素もあります。充電装置として使用するには、この電圧の値を確認する必要があります。少なくとも 12 V である必要があります。そうしないと、車のバッテリーは充電されません。

確認するには、アダプターのプラグをソケットに挿入し、電圧計のプラス端子を丸型プラグの内側にある接点に接続する必要があります。マイナス接点は外側にあります。電圧計が 12 V 以上を示している場合は、次のようにアダプターをバッテリーに接続します。

テイク 2 銅線、端を剥がしてプラグの接点に取り付けます。
バッテリーのマイナス端子をアダプターの外部接点からの配線に接続します。
内部接点からのワイヤを「プラス」端子に接続します。
低電力の 12 V 車の電球をプラスのワイヤギャップに配置すると、バラスト抵抗として機能します。
バッテリーカバーを開けるか、プラグを外してアダプターを差し込みます。

車のバッテリーをこのように充電しても、完全になくなった電源を回復することはできません。ただし、充電が部分的に失われた場合でも、数時間以内にバッテリーを再充電してエンジンを始動できます。

充電器として、12 ～ 15 V の出力電圧を提供する他のタイプのアダプターを使用できます。

マイナスポイント: バッテリー内の「バンク」がショートすると、低電力アダプターがすぐに故障する可能性があり、車もラップトップも持たなくなることになります。したがって、最初の 30 分はプロセスを注意深く監視し、過熱した場合はすぐに充電をオフにする必要があります。

古いラジオコンポーネントからメモリを組み立てる

アダプターを使用するオプションは、充電速度が非常に遅いにもかかわらず、デバイスを損傷する危険性があるため、常時使用には適していません。より強力で信頼性の高い充電器は、古いテレビや真空管ラジオの部品から作ることができますが、作るには大変な努力が必要です。回路を組み立てるには次のものが必要です。

電圧を12〜15 Vに下げる電源変圧器。
D214...D243 シリーズのダイオード – 4 個;
公称値 1000 μF、定格 25 V の電解コンデンサ。
古いトグルスイッチ (220 V、6 A) と 1 A ヒューズソケット。
ワニ口クリップ付きワイヤー。
適切な金属ハウジング。

最初のステップは、一次 (電力) 巻線を主電源に接続し、他の巻線 (いくつかあります) の端から読み取り値を取得することによって、変圧器の出力の電圧をチェックすることです。適切な電圧の接点を選択したら、残りの接点を噛み切るか絶縁します。

12 V が利用できない場合は、24 ～ 30 V の電圧のオプションが適しています。仕組みを変えることで半分に減らすことができます。

自家製バッテリー充電器を次の順序で組み立てます。

変圧器を金属ケースに取り付け、そこに4つのダイオードを置き、getinaxまたはtextoliteのシートにナットでネジ止めします。
電源ケーブルをスイッチとヒューズを介して変圧器の電源巻線に接続します。
図に従ってダイオードブリッジをはんだ付けし、トランスの二次巻線にワイヤで接続します。
極性を観察しながら、ダイオードブリッジの出力にコンデンサを配置します。
充電ワイヤーをワニ口クリップで接続します。

電圧と電流を監視するには、メモリに指示電流計と電圧計を取り付けることをお勧めします。。 1 つ目は回路に直列に接続され、2 つ目は並列に接続されます。その後、手動電圧調整器、パイロットランプ、安全リレーを追加してデバイスを改良できます。

変圧器が最大 30 V を生成する場合は、ダイオードブリッジの代わりに、直列に接続された 1 つのダイオードを取り付けます。交流を「整流」し、半分の15 Vに下げます。

バッテリーの充電速度手作りの装置変圧器の電力によって異なりますが、アダプターを使用して充電する場合よりもはるかに高くなります。自作デバイスの欠点は自動化されていないことです。そのため、電解液が沸騰したりバッテリーが過熱したりしないようにプロセスを制御する必要があります。

写真は、B3-38 ミリボルトメーターのハウジングに組み立てられた、12 V 自動車バッテリーを最大 8 A の電流で充電するための自家製自動充電器を示しています。

車のバッテリーを充電する必要があるのはなぜですか?
充電器

車のバッテリーは発電機を使用して充電されます。車の発電機で発生する電圧上昇から電気機器や機器を保護するために、その後にリレーレギュレーターが設置され、電圧を制限します。オンボードネットワークバッテリーを完全に充電するには、少なくとも 14.5 V の電圧が必要です。

したがって、発電機からバッテリを完全に充電することは不可能であり、寒さが始まる前に充電器からバッテリを再充電する必要がある。

充電器回路の解析

コンピューターの電源から充電器を作成するスキームは魅力的に見えます。コンピュータの電源の構造図は同じですが、電気的なものは異なり、改造には高度な無線工学の資格が必要です。

充電器のコンデンサ回路に興味がありました。効率が高く、熱を発生せず、バッテリーの充電状態や供給ネットワークの変動に関係なく安定した充電電流を提供し、出力を恐れません。短絡。しかし、欠点もあります。充電中にバッテリーとの接触が失われると、コンデンサの電圧が数倍に増加します（コンデンサとトランスが共振を形成します）発振回路主電源周波数で）、それらは突破します。この欠点だけを取り除く必要があり、なんとか取り除くことができました。

その結果、上記の欠点のない充電器回路が完成しました。 16 年間以上、12 V 酸電池を充電してきました。デバイスは問題なく動作します。

車の充電器の概略図

見た目の複雑さにもかかわらず、自家製充電器の回路は単純で、いくつかの完全な機能ユニットのみで構成されています。

繰り返す回路が複雑に見える場合は、同じ原理で動作する、ただしバッテリーが完全に充電されたときの自動シャットダウン機能のない回路をさらに組み立てることができます。

バラストコンデンサの電流制限回路

キャパシタ車の充電器では、バラストコンデンサ C4 ～ C9 を電源変圧器 T1 の一次巻線に直列に接続することによって、バッテリ充電電流の大きさの調整と安定化が保証されます。コンデンサの容量が大きいほど、バッテリーの充電電流も大きくなります。

実際には、これは充電器の完全版であり、ダイオードブリッジの後にバッテリーを接続して充電できますが、そのような回路の信頼性は低くなります。バッテリー端子の接触が崩れるとコンデンサーが故障する恐れがあります。

コンデンサの静電容量は、変圧器の二次巻線の電流と電圧の大きさに依存し、式によっておおよそ決定できますが、表内のデータを使用する方が簡単です。

電流を調整してコンデンサの数を減らすには、コンデンサをグループで並列接続します。私は 2 バースイッチを使用して切り替えを行っていますが、トグルスイッチを複数取り付けることもできます。

保護回路
バッテリー極の誤った接続によるもの

非充電時の充電器の極性反転に対する保護回路正しい接続バッテリーの端子への接続はリレー P3 を使用して行われます。バッテリーが正しく接続されていない場合、VD13 ダイオードは電流を流さず、リレーは通電されず、K3.1 リレー接点が開き、バッテリー端子に電流が流れません。正しく接続されると、リレーが作動し、接点 K3.1 が閉じ、バッテリーが充電回路に接続されます。この逆極性保護回路は、トランジスタとサイリスタの両方のあらゆる充電器で使用できます。バッテリーを充電器に接続しているワイヤーの切れ目に接続するだけで十分です。

バッテリーの充電電流と電圧を測定する回路

上図のスイッチS3の存在により、バッテリーを充電する際、充電電流量だけでなく電圧も制御することができます。 S3 の上部の位置では電流が測定され、下部の位置では電圧が測定されます。充電器が主電源に接続されていない場合、電圧計はバッテリーの電圧を表示し、バッテリーが充電中の場合は充電電圧を表示します。 M24 微小電流計電磁システム。 R17 は電流測定モードでヘッドをバイパスし、R18 は電圧測定時に分圧器として機能します。

充電器自動シャットダウン回路
バッテリーが完全に充電されているとき

オペアンプに電力を供給し、基準電圧を生成するために、DA1 タイプ 142EN8G 9V スタビライザーチップが使用されます。この超小型回路は偶然に選ばれたわけではありません。マイクロ回路本体の温度が 10 度変化しても、出力電圧の変化は 100 分の 1 ボルト以下です。

電圧が15.6Vに達すると自動的に充電をオフにするシステムがA1.1チップの半分に作られています。マイクロ回路のピン 4 は分圧器 R7、R8 に接続されており、そこから 4.5 V の基準電圧が供給されます。マイクロ回路のピン 4 は抵抗 R4 ～ R6 を使用する別の分圧器に接続されています。抵抗 R5 は調整抵抗です。マシンの動作しきい値を設定します。抵抗 R9 の値は、充電器のスイッチオンのしきい値を 12.54 V に設定します。ダイオード VD7 と抵抗 R9 の使用により、バッテリ充電のスイッチオン電圧とスイッチオフ電圧の間に必要なヒステリシスが提供されます。

このスキームは次のように機能します。充電器に接続した場合車のバッテリー、端子の電圧が16.5 V未満で、マイクロ回路A1.1のピン2で、トランジスタVT1を開くのに十分な電圧が設定され、トランジスタが開き、リレーP1がアクティブになり、変圧器の一次巻線が接点に接続されます。 K1.1 がコンデンサのブロックを介して主電源に接続され、バッテリの充電が始まります。

充電電圧が 16.5 V に達するとすぐに、出力 A1.1 の電圧は、トランジスタ VT1 を開いた状態に維持するには不十分な値まで低下します。リレーがオフになり、接点 K1.1 がスタンバイコンデンサ C4 を介して変圧器に接続され、充電電流は 0.5 A になります。充電器回路は、バッテリの電圧が 12.54 V に低下するまでこの状態になります。電圧が 12.54 V に設定されるとすぐに、リレーが再びオンになり、指定された電流で充電が開始されます。必要に応じて、スイッチ S2 を使用して自動制御システムを無効にすることができます。

したがって、バッテリ充電の自動監視システムにより、バッテリが過充電される可能性が排除されます。バッテリーは付属の充電器に少なくとも 1 年間接続したままにすることができます。このモードは、夏にのみ運転するドライバーに適しています。レースシーズンの終了後、バッテリーを充電器に接続し、春にのみオフにすることができます。停電が発生した場合でも、復旧すると充電器は通常どおりバッテリーの充電を続けます。

オペアンプA1.2の後半に負荷がかかっていないために過剰電圧が発生した場合に、充電器を自動的にオフにする回路の動作原理は同じです。充電器を電源ネットワークから完全に切断するためのしきい値のみが 19 V に設定されています。充電電圧が 19 V 未満の場合、A1.2 チップの出力 8 の電圧はトランジスタ VT2 をオープン状態に保持するのに十分です。、リレーP2に電圧が印加されます。充電電圧が 19 V を超えるとすぐに、トランジスタが閉じ、リレーが接点 K2.1 を解放し、充電器への電圧供給が完全に停止します。バッテリーが接続されるとすぐにオートメーション回路に電力が供給され、充電器はすぐに動作状態に戻ります。

自動充電器の設計

充電器のすべての部品は、ポインタデバイスを除いてすべての内容物が取り外された V3-38 ミリアンメータのハウジング内に配置されます。自動化回路を除く要素の取り付けは、ヒンジ方式を使用して実行されます。

ミリアンペア本体のデザインは、4 つの角で接続された 2 つの長方形のフレームで構成されています。角には等間隔に穴が開いており、パーツの取り付けに便利です。

電源トランス TN61-220は厚さ2mmのアルミ板に4本のM4ネジで固定されており、その板はM3ネジでケースの下隅に取り付けられています。 TN61-220 電源トランスは厚さ 2 mm のアルミ板に 4 本の M4 ネジで固定されており、その板はケースの下隅に M3 ネジで取り付けられています。 C1もこのプレートに取り付けられています。写真は充電器を下から見た図です。

ケースの上隅にも厚さ 2 mm のグラスファイバー板が取り付けられており、コンデンサ C4 ～ C9 とリレー P1、P2 がネジ止めされています。プリント基板もこれらの角にネジ止めされており、その上に回路がはんだ付けされています。自動制御バッテリーを充電しています。実際には、必要な値のコンデンサを得るにはコンデンサを並列接続する必要があるため、コンデンサの数は図のように6個ではなく14個になります。コンデンサとリレーはコネクタ (上の写真の青色) を介して充電器回路の残りの部分に接続されているため、設置中に他の要素に簡単にアクセスできます。

後壁の外側にはリブが付いています。アルミラジエーターパワーダイオードVD2～VD5の冷却用。電力を供給するための 1 A Pr1 ヒューズとプラグ (コンピュータの電源から取得) もあります。

充電器のパワーダイオードは 2 つの方法で固定されています。クランプバーケース内のラジエーターへ。この目的のために、ケースの後壁に長方形の穴が開けられます。この技術的ソリューションにより、ケース内で発生する熱の量を最小限に抑え、スペースを節約することができました。ダイオードのリード線と電源線は、グラスファイバー箔でできた緩いストリップにはんだ付けされています。

写真は自家製充電器の外観を示しています。右側。インストール電気図色付きのワイヤー、交流電圧 - 茶色、プラス - 赤、マイナス - ワイヤーで作られています。青。変圧器の二次巻線からバッテリーを接続する端子までのワイヤの断面積は、少なくとも 1 mm 2 である必要があります。

電流計シャントは長さ約 1 センチメートルの高抵抗コンスタンタン線で、その端は銅のストリップで封止されています。シャントワイヤの長さは、電流計を校正するときに選択されます。焼けたポインターテスターのシャントからワイヤーを取り出しました。銅ストリップの一端は正の出力端子に直接はんだ付けされ、リレー P3 の接点からの太い導体は 2 番目のストリップにはんだ付けされます。黄色と赤のワイヤはシャントからポインターデバイスに接続されます。

充電器自動化ユニットのプリント基板

自動調整と充電器へのバッテリーの誤った接続に対する保護のための回路は、フォイルグラスファイバー製のプリント回路基板にはんだ付けされています。

写真に示されています外観組み立てられた回路。自動制御・保護回路のプリント基板設計はシンプルで、穴ピッチは2.5mmです。

上の写真は眺めですプリント基板赤いマークが付いている部品の取り付け側。プリント基板を組み立てる際に便利な図面です。

上のプリント基板の図面は、レーザープリンタ技術を使用してプリント基板を製造する場合に役立ちます。

また、このプリント基板の図面は、プリント基板の通電トラックを手動で適用するときに役立ちます。

V3-38 ミリボルトメーターの指針計器のスケールは必要な測定値に適合しませんでした。コンピューター上で独自のバージョンを描き、それを厚い白い紙に印刷し、接着剤で標準スケールの上に瞬間を貼り付けなければなりませんでした。

おかげで大きいサイズ測定領域のデバイスのスケールとキャリブレーションにより、電圧読み取り精度は 0.2 V でした。

充電器をバッテリーおよびネットワーク端子に接続するためのワイヤー

車のバッテリーを充電器に接続するワイヤーの片側にはワニ口クリップが、もう一方の側にはスプリットエンドが付いています。赤いワイヤーはバッテリーのプラス端子に接続するために選択され、青いワイヤーはマイナス端子に接続するために選択されます。バッテリ装置に接続するワイヤの断面積は少なくとも 1 mm 2 である必要があります。

充電器は、コンピュータ、オフィス機器、その他の電気機器の接続に使用されるプラグとソケットを備えたユニバーサルコードを使用して電気ネットワークに接続されます。

充電器部品について

電源トランス T1 には TN61-220 型が使用され、図に示すように二次巻線が直列に接続されています。充電器の効率は少なくとも 0.8 で、充電電流は通常 6 A を超えないため、電力が 150 ワットの変圧器であればどれでも使用できます。変圧器の二次巻線は、最大 8 A の負荷電流で 18 ～ 20 V の電圧を提供する必要があります。既製の変圧器がない場合は、適切な電力を使用して二次巻線を巻き戻すことができます。特別な計算機を使用して、変圧器の二次巻線の巻数を計算できます。

少なくとも 350 V の電圧用のコンデンサ C4 ～ C9 タイプ MBGCh。回路内で動作するように設計された任意のタイプのコンデンサを使用できます。交流.

ダイオード VD2 ～ VD5 は、定格電流 10 A のあらゆるタイプに適しています。 VD7、VD11 - パルスシリコンのもの。 VD6、VD8、VD10、VD5、VD12、VD13は1Aの電流に耐えられるものであればどれでもいいです。 LED VD1はどれでもいいのですが、VD9はKIPD29というタイプを使いました。特徴的な機能この LED は、接続の極性が変わると色が変わることがわかります。切り替えにはリレーP1の接点K1.2を使用します。主電流で充電している場合はLEDが黄色に点灯し、バッテリー充電モードに切り替えると緑色に点灯します。バイナリ LED の代わりに、以下の図に従って接続することで、任意の 2 つの単色 LED を取り付けることができます。

選択したオペアンプは、海外の AN6551 の類似品である KR1005UD1 です。このようなアンプは、VM-12 ビデオレコーダーのサウンドおよびビデオユニットで使用されました。このアンプの良い点は、バイポーラ電源や補正回路が不要で、5 ～ 12 V の電源電圧で動作し続けることです。ほぼ同様のアンプと置き換えることができます。たとえば、LM358、LM258、LM158 はマイクロ回路の交換に適していますが、ピン番号が異なるため、プリント基板の設計を変更する必要があります。

リレー P1 および P2 は、9 ～ 12 V の電圧用で、1 A のスイッチング電流用に設計された接点です。P3 は、9 ～ 12 V の電圧および 10 A のスイッチング電流用です。たとえば、RP-21-003 です。リレーに複数の接点グループがある場合は、それらを並列にはんだ付けすることをお勧めします。

250 V の電圧で動作するように設計され、十分な数のスイッチング接点を備えた任意のタイプのスイッチ S1。 1 A の電流調整ステップが必要ない場合は、いくつかのトグルスイッチを取り付けて、充電電流を、たとえば 5 A と 8 A に設定できます。車のバッテリーのみを充電する場合、この解決策は完全に正当化されます。スイッチ S2 は、充電レベル制御システムを無効にするために使用されます。バッテリーが大電流で充電されると、バッテリーが完全に充電される前にシステムが動作する可能性があります。この場合、システムの電源をオフにして、手動で充電を続けることができます。

合計偏差電流が 100 μA の電流および電圧計用の電磁ヘッド (たとえば、タイプ M24) が適しています。電圧を測定する必要がなく、電流のみを測定する必要がある場合は、最大値を測定するように設計された既製の電流計を取り付けることができます。 DC測定値は 10 A で、外部ダイヤルテスターまたはマルチメーターをバッテリーの接点に接続して電圧を監視します。

自動制御装置の自動調整・保護装置の設定

ボードが正しく組み立てられ、すべての無線要素が正常に動作する場合、回路はすぐに動作します。残っているのは、抵抗 R5 で電圧しきい値を設定することだけです。電圧しきい値に達すると、バッテリ充電が低電流充電モードに切り替わります。

バッテリーを充電しながら直接調整できます。ただし、安全策を講じて、自動制御ユニットをケースに取り付ける前に、自動制御ユニットの自動制御および保護回路を確認および調整することをお勧めします。これを行うには、出力電圧を 10 ～ 20 V の範囲で調整でき、出力電流が 0.5 ～ 1 A になるように設計された DC 電源が必要です。測定器測定限界が 0 ～ 20 V の DC 電圧を測定するように設計された電圧計、ポインターテスター、またはマルチメーターが必要です。

電圧安定器のチェック

すべての部品をプリント基板に取り付けた後、電源から共通線（マイナス）とDA1チップのピン17（プラス）に12〜15 Vの電源電圧を印加する必要があります。電源の出力電圧を 12 V から 20 V に変更すると、電圧計を使用して、DA1 電圧安定化チップの出力 2 の電圧が 9 V であることを確認する必要があります。電圧が異なるか変化した場合は、 DA1 が故障している場合。

K142EN シリーズおよび類似品の超小型回路は、次のような衝撃から保護されています。短絡出力に接続し、その出力を共通線に短絡すると、超小型回路は保護モードになり、故障しません。テストで超小型回路の出力電圧が 0 であることが示された場合でも、それは必ずしも故障を意味するわけではありません。プリント回路基板のトラック間に短絡が発生しているか、回路の残りの部分にある無線要素の 1 つが故障している可能性が十分にあります。マイクロ回路をチェックするには、ピン2をボードから切断するだけで十分です。ピン2に9 Vが表示される場合、それはマイクロ回路が動作していることを意味し、短絡を見つけて取り除く必要があります。

サージ保護システムのチェック

私は、厳密な動作電圧規格の対象ではない、回路のより単純な部分から回路の動作原理を説明することにしました。

バッテリーが切断された場合に充電器を主電源から切断する機能は、演算差動増幅器 A1.2 (以下、オペアンプと呼びます) に組み込まれた回路の一部によって実行されます。

オペレーショナル差動アンプの動作原理

オペアンプの動作原理が分からないと回路の動作を理解するのが難しいので説明します。簡単な説明。オペアンプには 2 つの入力と 1 つの出力があります。図中で「+」記号で示されている入力の 1 つは非反転と呼ばれ、「-」記号または丸で示されている 2 番目の入力は反転と呼ばれます。差動オペアンプという言葉は、アンプの出力電圧が入力電圧の差に依存することを意味します。この回路では、オペアンプはコンパレータモードでフィードバックなしでオンになり、入力電圧を比較します。

したがって、一方の入力の電圧が変化せず、もう一方の入力が変化する場合、入力の電圧が等しくなる点を通過する瞬間に、アンプの出力の電圧は急激に変化します。

サージ保護回路のテスト

図に戻りましょう。アンプ A1.2 の非反転入力 (ピン 6) は、抵抗 R13 と R14 の間に組み込まれた分圧器に接続されています。この分圧器は 9 V の安定化電圧に接続されているため、抵抗の接続点の電圧は変化せず、6.75 V になります。オペアンプの 2 番目の入力 (ピン 7) は 2 番目の分圧器に接続されています。抵抗R11とR12に組み立てられています。この分圧器は充電電流が流れるバスに接続されており、その電圧は電流量とバッテリーの充電状態に応じて変化します。したがって、ピン 7 の電圧値もそれに応じて変化します。分圧抵抗は、バッテリの充電電圧が 9 V から 19 V に変化したときに、ピン 7 の電圧がピン 6 よりも低くなり、オペアンプ出力 (ピン 8) の電圧が高くなるように選択されます。 0.8 V よりも低く、オペアンプの電源電圧に近い電圧です。トランジスタが開き、電圧がリレー P2 の巻線に供給され、接点 K2.1 が閉じます。出力電圧によりダイオード VD11 も閉じられ、抵抗 R15 は回路の動作に関与しません。

充電電圧が 19 V を超えるとすぐに (これは、バッテリーが充電器の出力から切り離されている場合にのみ発生します)、ピン 7 の電圧がピン 6 よりも大きくなります。アンプの出力が急激にゼロになります。トランジスタが閉じ、リレーの電源が切れ、接点 K2.1 が開きます。 RAM への供給電圧が遮断されます。オペアンプの出力電圧がゼロになった瞬間に、ダイオード VD11 が開き、R15 が分圧器の R14 に並列に接続されます。ピン 6 の電圧は瞬時に低下するため、リップルや干渉によるオペアンプ入力の電圧が等しい場合の誤検知が排除されます。 R15の値を変更することで、コンパレータのヒステリシス、つまり回路が元の状態に戻る電圧を変更できます。

バッテリが RAM に接続されると、ピン 6 の電圧は再び 6.75 V に設定され、ピン 7 の電圧はそれより低くなり、回路は通常に動作し始めます。

回路の動作をチェックするには、電源の電圧を12 Vから20 Vに変更し、リレーP2の代わりに電圧計を接続してその読み取り値を観察するだけで十分です。電圧が 19 V 未満の場合、電圧計は 17 ～ 18 V の電圧を示します (電圧の一部はトランジスタの両端で降下します)。それより高い場合は、ゼロになります。リレー巻線を回路に接続することをお勧めします。そうすれば、回路の動作だけでなくその機能もチェックされ、リレーをクリックするだけでオートメーションの動作を制御できるようになります。電圧計。

回路が動作しない場合は、オペアンプ出力である入力 6 と 7 の電圧をチェックする必要があります。電圧が上記と異なる場合は、対応する分圧器の抵抗値を確認する必要があります。したがって、分圧抵抗とダイオード VD11 が動作している場合は、オペアンプに欠陥があります。

回路R15、D11をチェックするには、これらの要素の端子の1つを切断するだけで十分です。回路はヒステリシスなしでのみ機能します。つまり、電源から供給される同じ電圧でオン/オフになります。トランジスタ VT12 は、R16 ピンの 1 つを切断し、オペアンプの出力の電圧を監視することで簡単にチェックできます。オペアンプの出力の電圧が正しく変化し、リレーが常にオンになっている場合は、トランジスタのコレクタとエミッタの間に故障があることを意味します。

満充電時のバッテリーシャットダウン回路の確認

オペアンプ A1.1 の動作原理は、トリミング抵抗 R5 を使用して電圧カットオフしきい値を変更できる点を除いて、A1.2 の動作と変わりません。

A1.1の動作を確認するには、電源から供給される供給電圧が12〜18 Vの範囲で滑らかに増減します。電圧が15.6 Vに達すると、リレーP1がオフになり、接点K1.1が充電器を低電流に切り替えます。コンデンサC4を介した充電モード。電圧レベルが 12.54 V を下回ると、リレーがオンになり、指定された値の電流で充電器を充電モードに切り替える必要があります。

12.54 V のスイッチングしきい値電圧は、抵抗 R9 の値を変更することで調整できますが、これは必須ではありません。

スイッチ S2 を使用すると、リレー P1 を直接オンにして自動動作モードを無効にすることができます。

コンデンサ充電器回路
自動シャットダウンなし

組立経験が浅い方向け電子回路または必要ありません自動シャットダウンバッテリーを充電した後、酸性自動車バッテリーを充電するための装置回路の簡略化されたバージョンを提案します。この回路の特徴は、繰り返しの単純さ、信頼性、高効率で安定した充電電流、バッテリの誤接続に対する保護、供給電圧が失われた場合の充電の自動継続です。

充電電流を安定させる原理は変わらず、コンデンサ C1 ～ C6 のブロックをネットワーク変圧器と直列に接続することによって保証されます。入力巻線とコンデンサの過電圧から保護するために、リレー P1 の常開接点のペアの 1 つが使用されます。

バッテリーが接続されていない場合、リレー P1 K1.1 および K1.2 の接点は開いており、充電器が電源に接続されていても回路に電流は流れません。電池の極性を間違えて接続した場合も同様のことが起こります。バッテリーが正しく接続されている場合、電流はバッテリーから VD8 ダイオードを通ってリレー P1 の巻線に流れ、リレーが作動し、接点 K1.1 と K1.2 が閉じます。閉じた接点 K1.1 を介して、主電源電圧が充電器に供給され、K1.2 を介して充電電流がバッテリに供給されます。

一見すると、リレー接点K1.2は必要ないようですが、リレー接点K1.2がないと、バッテリーが正しく接続されていないと、バッテリーのプラス端子から充電器のマイナス端子を通って電流が流れ、ダイオードブリッジを介してバッテリーとダイオードのマイナス端子に直接接続すると、充電器ブリッジが故障します。

提案されたバッテリ充電用の単純な回路は、6 V または 24 V の電圧でバッテリを充電するように簡単に適用できます。リレー P1 を適切な電圧に置き換えるだけで十分です。 24 ボルトのバッテリを充電するには、変圧器 T1 の二次巻線から少なくとも 36 V の出力電圧を提供する必要があります。

必要に応じて、単純な充電器の回路に、自動充電器の回路と同様に、充電電流と電圧を表示するデバイスを追加して、それをオンにすることができます。

車のバッテリーを充電する方法
自動手作り記憶

充電する前に、車から取り外したバッテリーの汚れを取り除き、表面をソーダ水溶液で拭いて酸の残留物を除去する必要があります。表面に酸があると、ソーダ水溶液は泡立ちます。

バッテリーに酸を充填するためのプラグが付いている場合は、充電中にバッテリー内で発生したガスが自由に逃げることができるように、すべてのプラグを緩める必要があります。電解質レベルを確認することが不可欠であり、電解質レベルが必要以上に低い場合は、蒸留水を追加します。

次に、充電器のスイッチ S1 を使用して充電電流を設定し、端子の極性 (バッテリーのプラス端子を充電器のプラス端子に接続する必要があります) に注意してバッテリーを接続する必要があります。スイッチ S3 が下の位置にある場合、充電器の矢印はバッテリーが生成する電圧をすぐに示します。電源コードをソケットに差し込むだけで、バッテリーの充電プロセスが開始されます。電圧計はすでに充電電圧を表示し始めています。

すべてのドライバーは遅かれ早かれバッテリーの問題を抱えています。私もこの運命から逃れることはできませんでした。車を始動させようとして 10 分間失敗した後、私は充電器を購入するか自分で作る必要があると判断しました。夕方、ガレージをチェックしてそこに適切な変圧器を見つけた後、自分で充電することにしました。

そこでは、不要なジャンクの中に、古いテレビの電圧安定器も見つけました。私の意見では、これはハウジングとして素晴らしい機能を発揮すると思います。

広大なインターネットをくまなく調べ、自分の強みを徹底的に評価した結果、おそらく最も優れたものを選択したと思います。簡単な図.

図を印刷した後、ラジオ電子機器に興味がある近所の人を訪ねました。 15 分以内に、彼は私に必要な部品を集め、箔 PCB を切り取り、回路基板を描くためのマーカーをくれました。約1時間を費やして、満足できるボードを描きました（ケースの寸法により、広々とした設置が可能です）。基板をエッチングする方法については説明しません。これについてはたくさんの情報があります。私は自分の作品を近所の人に持って行き、彼がそれをエッチングしてくれました。原則として、回路基板を購入して、その上ですべてを行うこともできますが、贈り物の馬によく言われるように...
必要な穴をすべて開け、モニター画面にトランジスタのピン配置を表示した後、はんだごてを取り、約 1 時間後に基板が完成しました。

ダイオードブリッジは市場で購入できますが、主なことは、少なくとも10アンペアの電流用に設計されていることです。 D 242 ダイオードを見つけました。その特性は非常に適しており、PCB にダイオードブリッジをはんだ付けしました。

サイリスタは動作中に著しく高温になるため、ラジエーターに取り付ける必要があります。

電流計については別に言わなければなりません。店舗で購入する必要がありましたが、販売コンサルタントもシャントを引き取ってくれました。回路を少し変更してスイッチを追加して、バッテリーの電圧を測定できるようにすることにしました。ここでもシャントが必要でしたが、電圧を測定するときは並列ではなく直列に接続されます。計算式はネットで調べられるので追記しておきます。大きな価値シャント抵抗による電力損失があります。私の計算によると、2.25 ワットになるはずでしたが、4 ワットのシャントが加熱していました。理由はわかりません。私にはそのようなことについて十分な経験がありませんが、主に電流計の測定値が必要であり、電圧計ではないと判断し、これを選択しました。さらに、電圧計モードでは、シャントは 30 ～ 40 秒以内に著しくウォームアップしました。それで、必要なものをすべて集め、椅子の上のすべてを確認した後、私は遺体を取り上げました。スタビライザーを完全に分解し、中身をすべて取り出しました。

正面の壁に印を付けた後、可変抵抗器とスイッチ用の穴を開け、周囲に小径のドリルを使用して電流計用の穴を開けました。鋭利な部分はヤスリで仕上げました。

変圧器とサイリスタ付きラジエーターの位置について少し頭を悩ませた後、このオプションに落ち着きました。

さらにいくつかのワニ口クリップを購入したので、すべて充電する準備ができています。この回路の特徴は、負荷がかかっている状態でのみ動作することです。そのため、デバイスを組み立てて電圧計で端子の電圧を見つけられなかった後、急いで私を叱らないでください。少なくとも車の電球を端子に吊るすだけで満足です。

二次巻線の電圧が 20 ～ 24 ボルトの変圧器を考えてみましょう。ツェナーダイオード D 814。他のすべての要素は図に示されています。

車が完全に機能していても、遅かれ早かれ、長時間駐車したり、車幅灯を誤って点灯したままにしたりするなど、外部ソースが必要になる状況が発生する可能性があります。オーナー様へ古い技術バッテリーを定期的に再充電する必要があることはよく知られています。これは、「疲れた」バッテリーの自己放電と、電気回路、主に発電機のダイオードブリッジでの漏れ電流の増加によるものです。

既製の充電器を購入できます。 多くのバリエーションが用意されています簡単にアクセスできます。しかし、車のバッテリー用の充電器を自分の手で作るほうが面白いと考える人もいるかもしれませんし、文字通りスクラップ材料から充電器を作ることができることが役立つと思う人もいるかもしれません。

半導体ダイオード+電球

この方法でバッテリーを充電するというアイデアを誰が最初に思いついたのかは不明ですが、バッテリーを充電できるのはまさにこの場合です 文字通り即興の手段で。この回路では、電流源は 220V の電気ネットワークで、交流を脈動する直流に変換するためにダイオードが必要で、電球は電流制限抵抗器として機能します。

この充電器の計算は回路と同じくらい簡単です。

ランプに流れる電流は、その電力に基づいて次のように決定されます。 I=P/U、どこ U– ネットワーク電圧、 P– ランプ電力。つまり、60 W のランプの場合、回路内の電流は 0.27 A になります。
ダイオードは正弦波の 2 番目の半波ごとに遮断するため、これを考慮した実際の平均負荷電流は次のようになります。 0.318*I.

例： この回路で 100 W のランプを使用すると、平均バッテリ充電電流は 0.15 A になります。

ご覧のとおり、使用中でも強力なランプ負荷電流が小さいことが判明すると、1N4004 などの一般的なダイオードを使用できるようになります (これらのダイオードには通常、アラームが装備されており、低電力機器用の電源などに使用されます)。このようなデバイスを組み立てる際に知っておく必要があるのは、ダイオード本体のストライプがカソードを示しているということだけです。この接点をバッテリーのプラス端子に接続します。

車載電子機器への高電圧による損傷を避けるため、車両から取り外すまでは、このデバイスをバッテリーに接続しないでください。

同様の製造オプションがビデオで示されています

整流器

この記憶はもう少し複雑です。このスキームが使用されています 最も安価な工場出荷時のデバイスでは:

充電器を作成するには、出力電圧が 12.5 V 以上、14 V 以下の主電源変圧器が必要です。多くの場合、ソ連製の TS-180 タイプの変圧器が真空管テレビから使用されます。 6.3 Vの電圧。シリアル接続（端子の用途は変圧器本体に記載されています）正確に12.6Vが得られます。二次巻線からの交流を整流するためにダイオードブリッジ（全波整流器）が使用されます。個々のダイオード (たとえば、同じテレビの D242A) から組み立てることも、購入することもできます。組み立て完了(KBPC10005 またはその類似品)。

整流ダイオードは著しく発熱するため、適切なアルミニウム板からラジエーターを作成する必要があります。この点で、ダイオードアセンブリを使用する方がはるかに便利です。プレートはサーマルペーストを使用して中央の穴にネジで取り付けられています。

以下は、最も一般的なピン割り当て図です。パルスブロック TL494チップ用電源:

ピン 1 に接続されている回路に興味があります。基板上の回路に接続されている配線を調べて、この脚を +12 V 出力に接続している抵抗を見つけます。これが 12 ボルト電源の出力電圧を設定します。回路。

自家製バッテリー充電器は通常、シンプルなデザインさらに、回路の単純さにより信頼性が向上しました。充電器を自作することのもう 1 つの利点は、コンポーネントが比較的安価であり、その結果としてデバイスのコストが低くなる点です。

プレハブ構造物が市販のものより優れているのはなぜですか?

このような機器の主な役割は、必要に応じて車のバッテリーの充電を必要なレベルに維持することです。必要な機器がある家の近くでバッテリーの放電が発生した場合は、問題はありません。それ以外の場合、バッテリーに電力を供給する適切な機器がなく、資金も不十分な場合は、自分でデバイスを組み立てることができます。

車のバッテリーを充電するために補助手段を使用する必要がある主な理由は、低温寒い季節には、バッテリーの半放電が大きな問題となり、時間内にバッテリーを再充電しないと完全に解決できない場合があります。そうすれば、車のバッテリーに電力を供給するための自家製充電器は、少なくとも現時点ではそのような機器に投資する予定がないユーザーにとっての救いとなるでしょう。

動作原理

車のバッテリーは、一定のレベルまでは電力を受け取ることができます。車両、より正確には発電機から。通常、このノードの後にはリレーが設置され、電圧を 14.1V 以下に設定する役割を果たします。バッテリーを完全に充電するには、より高い値が必要です。このパラメータ– 14.4V。したがって、そのようなタスクを実行するにはバッテリーが使用されます。

メインノードこのデバイスの– 変圧器と整流器。その結果、出力には一定の電圧（14.4V）の直流電流が供給されます。しかし、なぜバッテリー自体の電圧が 12V になるのでしょうか? これは、このバッテリパラメータの値が 12V に等しいレベルまで放電したバッテリを確実に充電できるようにするために行われます。充電が同じパラメータ値によって特徴付けられる場合、バッテリに電力を供給するのは困難な作業になります。

バッテリーを充電するための最も簡単なデバイスのビデオをご覧ください。

ただし、ここにはニュアンスがあります。バッテリー電圧レベルのわずかな超過は重要ではありませんが、このパラメータの値が大幅に増加すると、将来的にバッテリーのパフォーマンスに非常に悪影響を及ぼす可能性があります。最も単純な自動車用バッテリー充電器であっても、その動作原理は抵抗レベルを増加させることであり、これにより充電電流が減少します。

したがって、よりより多くの価値電圧が高くなるほど (12V になる傾向があります)、電流は低くなります。バッテリーを通常に動作させるには、一定量の充電電流 (容量の約 10%) を設定することをお勧めします。急いでいると、このパラメータの値をより高い値に変更したくなりますが、これには問題が伴います。マイナスの結果バッテリー自体の場合。

電池を作るには何が必要ですか？

シンプルな設計の主な要素はダイオードとヒーターです。それらをバッテリーに正しく (直列に) 接続すると、希望どおりの結果が得られます。バッテリーは 10 時間で充電されます。ただし、この場合の消費電力は約 10 kW になるため、電力を節約したい人にとっては、このソリューションは適さない可能性があります。結果として得られるデバイスの動作は特徴付けられていません高効率.

シンプルなデザインの基本要素

ただし、適切な変更を作成するには、個々の要素、特に変圧器をわずかに変更する必要があり、その電力は200〜300 Wのレベルでなければなりません。古い機器をお持ちの場合は、通常の真空管テレビのこの部分で十分です。換気システムを整理するには、コンピューターからのクーラーが最適です。

自分の手でバッテリーに電力を供給するための簡単な充電器を作成する場合、主な要素もトランジスタと抵抗です。構造を機能させるには、外観はコンパクトですが、非常に容量のある金属ケースが必要です。スタビライザーボックスが最適です。

理論的には、これまで複雑な回路に遭遇したことがない初心者のアマチュア無線家でも、この種の機器を組み立てることができます。

簡易充電器の回路図

主な難点は、変圧器を改造する必要があることです。この電力レベルでは、巻線は低電圧レベル（6〜7V）を特徴とし、電流は10Aに等しくなります。通常、バッテリーの種類に応じて、12V または 24V の電圧が必要です。デバイス出力でこのような値を取得するには、以下を提供する必要があります。並列接続巻線

ステップバイステップの組み立て

車のバッテリーに電力を供給するための自家製充電器は、コアを準備することから始まります。巻線へのワイヤの巻き付けは、巻線が互いにしっかりとフィットし、隙間が残らないようにすることが重要です。 100ターン間隔で設置される絶縁体を忘れてはなりません。一次巻線のワイヤ断面積は 0.5 mm、二次巻線は 1.5 ～ 3.0 mm です。周波数 50 Hz で 4 ～ 5 回巻けばそれぞれ 1V の電圧が得られると考えると、18V を得るには約 90 回巻く必要があります。

次に、将来加えられる負荷に耐えられる適切な電力のダイオードを選択します。最良の選択肢は車の発電機ダイオードです。過熱の危険性を排除するには、このようなデバイスのハウジング内の効果的な空気循環を確保する必要があります。ボックスに穴が開いていない場合は、組み立てを開始する前にこれに注意する必要があります。クーラーは充電器の出力に接続する必要があります。その主な役割は、変圧器のダイオードと巻線を冷却することであり、設置場所を選択するときに考慮されます。

ビデオを見てみましょう。詳しい説明生産上:

車のバッテリーに電力を供給するための単純な充電器の回路にも可変抵抗器が含まれています。通常の充電操作では、150 オームの抵抗と 5 W の電力を得る必要があります。 KU202N 抵抗器モデルは、他の抵抗器モデルよりもこれらの要件をより多く満たしています。ここから別のオプションを選択することもできますが、そのパラメータの値は示されているものと同様である必要があります。抵抗の仕事は、デバイスの出力の電圧を調整することです。トランジスタモデルKT819もあります最良の選択肢多くの類似品から。

効率評価、コスト

ご覧のとおり、車のバッテリー用に自家製充電器を組み立てる必要がある場合、その回路は実装が非常に簡単です。唯一の困難は、すべての要素の配置と、その後の接続を伴うハウジングへのそれらの取り付けです。しかし、そのような作業は労働集約的とは言えず、使用されるすべての部品のコストは非常に低いです。

部品の一部、あるいはおそらくすべては、おそらくアマチュア無線家によって自宅で見つかるでしょう。たとえば、古いコンピュータのクーラー、真空管テレビの変圧器、古い建物スタビライザーから。効率の程度に関しては、手作業で組み立てられたこのような装置はそれほど効率が高いわけではありませんが、それでもそのタスクには対処できます。

ビデオを見てみましょう。役立つヒントスペシャリスト：

したがって、手作り充電必要ありません。それどころか、すべての要素のコストが非常に低いため、既製品を購入できるデバイスと比較してこのソリューションが際立っています。上で説明したスキームも変わりません高効率, しかし、その主な利点は、10時間後とはいえ、車のバッテリーが充電されていることです。このオプションを改善することも、実装のために提案されている他の多くのオプションを検討することもできます。