Предохранитель для зарядного устройства автомобиля

Когда появилась первая машина, купил себе самый простой зарядник. Стоил он рублей 500 или меньше. Вскрытие показало, что схема очень проста. Трансформатор, диодный мост (одной таблеткой), предохранитель и амперметр.

Ещё думал, зачем предохранитель на 7,5 ампер, если даже когда крокодилы случайно замыкаешь, трансформатор выдаёт максимум 5-6А.
А предохранитель на случай, если перепутать полярность АКБ. Тогда выпрямительный мост будет просто замыкать цепь. Вот тогда предохранитель и пригодиться )

Так же в Волгограде есть старый самодельный зарядник. Нынешняя схема его работы такая же, только предохранителя нет. Но в коробушке ещё есть по сути не подключённые переменный резистор, и пару транзисторов, один из которых на нехилом радиаторе.

Ясно, что должна быть какая-то регуляция тока или напряжения. И вот, во время прошлого визита, решил восстановить работоспособность схемы. По имени транзистора нашёл то что надо:

Регулировка на старом заряднике не заработала, скорее всего пробит транзистор. Но мысль пошла, я решился внедрить такую схему в свой зарядник.

В качестве транзисторв выбрал:
MJE2955T — Т1
BD240C — Т2

Радиатор взял из сгоревшего БП от компьютера. Термопрокладку и винты с диэлектрическими втулками взял оттуда же. Заодно взял из БП выключатель и кулер.

Если регулятор тока стоит примерно в середине, на транзисторе рассеивается почти максимальная мощность. Радиатор становился довольно горячим. Поэтому добавил куллер. "+" кулера на эмиттер Т1, "-" — на коллектор Т1. Подключение не идеальное, но вполне достаточное.

Итог (описание действий ниже):

1. Включаю.
Теперь очень удобно, не надо вилку дёргать каждый раз.
2. Подключена нагрузка, регулятор на минимум, значит на Т1 (к-э) максимальное напряжение. Куллер начинает работать на максимум (чёт его плохо слышно на видео).
3. Ставлю регулятор в среднее положение, лампа горит в пол накала, кулер работает в пол скорости.
Логичней, если бы он работал на полную, но это сложно сделать. Но даже половины оборотов хватает, чтобы радиатор вообще не нагревался.
4. Ставлю регулятор на максимум, лампа горит на полную. На Т1 оседает минимальное напряжение, кулер останавливается. Но и мощность на Т1 почти не рассеивается.
5. Ставлю регулятор на минимум и отключаю нагрузку. Кулер останавливается.

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в этой статье), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.

Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Защита от переполюсовки

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.

Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.

Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Многие самодельные блоки имеют такой недостаток, как отсутствие защиты от переполюсовки питания. Даже опытный человек может по невнимательности перепутать полярность питания. И есть большая вероятность что после этого зарядное устройство придет в негодность.

В этой статье будет рассмотрено 3 варианта защит от переполюсовки, которые работают безотказно и не требуют никакой наладки.

Вариант 1

Это защита наиболее простая и отличается от аналогичных тем, что в ней не используются никакие транзисторы или микросхемы. Реле, диодная развязка – вот и все ее компоненты.

Работает схема следующим образом. Минус в схеме общий, поэтому будет рассмотрена плюсовая цепь.

Если на вход не подключен аккумулятор, то реле находится в разомкнутом состоянии. При подключении аккумулятора плюс поступает через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего контакт реле замыкается, и основной ток заряда протекает на аккумулятор.

Одновременно загорается зеленый светодиодный индикатор, свидетельствуя о том, что подключение правильное.

И если теперь убрать аккумулятор, то на выходе схемы будет напряжение, поскольку ток от зарядного устройства будет продолжать поступать через диод VD2 на обмотку реле.

Если перепутать полярность подключения, то диод VD2 окажется заперт и на обмотку реле не поступит питание. Реле не сработает.

В этом случае загорится красный светодиод, который нарочно подключен неправильным образом. Он будет свидетельствовать о том, что нарушена полярность подключения аккумулятора.

Диод VD1 защищает цепь от самоиндукции, которая возникает при отключении реле.

В случае внедрения такой защиты в зарядное устройство автомобильного аккумулятора, стоит взять реле на 12 В. Допустимый ток реле зависит только от мощности зарядника. В среднем стоит использовать реле на 15-20 А.

Вариант 2

Эта схема до сих пор не имеет аналогов по многим параметрам. Она одновременно защищает и от переполюсовки питания, и от короткого замыкания.

Принцип работы этой схемы следующий. При нормальном режиме работы плюс от источника питания через светодиод и резистор R9 открывает полевой транзистор, и минус через открытый переход «полевика» поступает на выход схемы к аккумулятору.

При переполюсовке или коротком замыкании ток в цепи резко возрастает, вследствие чего образуется падение напряжения на «полевике» и на шунте. Такое падение напряжение достаточно для срабатывания маломощного транзистора VT2. Открываясь, последний запирает полевой транзистор, замыкая затвор с массой. Одновременно загорается светодиод, поскольку питание для него обеспечивается открытым переходом транзистора VT2.

Из-за высокой скорости реагирования эта схема гарантированно защитит зарядное устройство при любой проблеме на выходе.

Схема очень надежна в работе и способна оставаться в состоянии защиты бесконечно долгое время.

Вариант 3

Это особо простая схема, которую даже схемой трудно назвать, поскольку в ней использовано всего 2 компонента. Это мощный диод и предохранитель. Этот вариант вполне жизнеспособен и даже применяется в промышленных масштабах.

Питание с зарядного устройства через предохранитель поступает на аккумулятор. Предохранитель подбирается исходя из максимального тока зарядки. Например, если ток 10 А, то предохранитель нужен на 12-15 А.

Диод подключен параллельно и закрыт при нормальной работе. Но если перепутать полярность, диод откроется и случится короткое замыкание.

А предохранитель – это слабое звено в этой схеме, который сгорит в тот же миг. Его после этого придется менять.

Диод следует подбирать по даташиту исходя из того, что его максимальный кратковременный ток был в несколько раз больше тока сгорания предохранителя.

Такая схема не обеспечивает стопроцентную защиту, поскольку бывали случаи, когда зарядное устройство сгорало быстрее предохранителя.

С точки зрения КПД, первая схема лучше других. Но с точки зрения универсальности и скорости реагирования, лучший вариант – это схема 2. Ну а третий вариант часто применяется в промышленных масштабах. Такой вариант защиты можно увидеть, к примеру, на любой автомагнитоле.

Все схемы, кроме последней, имеют функцию самовосстановления, то есть работа восстановится, как только будет убрано короткое замыкание или изменится полярность подключения аккумулятора.

Автор: Эдуард Орлов –

Правильная эксплуатация некоторых видов автомобильных аккумуляторов предполагает их периодическое обслуживание: подзарядку и добавление электролита. Конечно, сейчас в магазинах можно выбрать АКБ, которые совсем не нуждаются в присмотре, но стоимость таких приборов достаточно высока. Поэтому опытные водители, для которых машина является обычной техникой, приобретают стандартные аккумуляторные батареи и регулярно их подзаряжают специальным устройством.

Однако, как и любое другое электрическое оборудование, этот прибор может сломаться и тогда требуется выполнить ремонт зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Сделать это можно как самостоятельно, так и передав «зарядник» профессионалам.

Разновидности зарядных устройств

Сейчас на рынке представлено несколько разновидностей приборов, которые отличаются не только по названию и цене, но и по принципу работы. Деление происходит в двух плоскостях: особенность конструкции и особенность работы.

В первом случае встречаются:

• Трансформаторные. Здесь в основе конструкции лежит трансформатор, который понижает напряжение до нужного уровня, чтобы можно было зарядить аккумулятор. Такие приборы достаточно надежны и хорошо заряжают АКБ автомобиля. Однако, они достаточно громоздки.
• Импульсные. Здесь работу обеспечивает импульсный преобразователь, который считается менее надежным. Но очевидным плюсом таких устройств является их небольшой вес и габариты.

Что касается принципов работы зарядных устройств для аккумуляторов транспортных средств, то разделение идет на две категории:

• Зарядно-предпусковые приборы. Легко распознаются по тонким проводам, которые должны соединять клеммы оборудования для зарядки и клеммы самого аккумулятора. Эффективно подзаряжают или полностью заряжают АКБ, и при этом могут использоваться даже если аккумулятор автомобиля все еще подсоединен к машине. Удобство достаточно очевидное.
• Пуско-зарядные приборы. Распознаются наличием более толстых проводов соединения АКБ и устройства зарядки. Могут работать в двух разных режимах, которые переключаются специальным тумблером. В одном режиме «зарядник» отдает максимальный ток. В другом используется для автоматизированной зарядки. Использовать такие приборы можно только на аккумуляторе, отключенном от автомобиля. Если об этом забыть, то можно сжечь множество разных предохранителей бортовой системы, или даже несколько важных деталей.

Ремонт зарядных устройств АКБ

Необходимо понимать, что это электрический прибор, который собран по определенной схеме, чтобы выполнять свою функцию. И чем мощнее и качественнее устройство, чем больше у него функций, тем сложнее схема работы. Поэтому, не обладая знаниями в электронике, не понимая теории работы, разбирать и ремонтировать зарядное устройство аккумулятора не стоит.

Однако, иногда небольшой самостоятельный ремонт все-таки возможен. Особенно, если из строя вышел относительно простой прибор трансформаторного типа. Рассмотрим, как он выглядит изнутри. Для этого достаточно взять отвертку, открутить болты и снять верхнюю крышку. Под ней можно увидеть:

1. Силовой трансформатор. Позволяет давать на выход разные величины и диапазон напряжения.
2. Галентный переключатель. Позволяет пользователю регулировать напряжение.
3. Амперметр. Осуществляет контроль тока.
4. Диодный мост. Это четыре диода, объединенных вместе. Отвечают за выпрямления тока из переменного в постоянный.
5. Предохранитель. Определенная защита от скачков напряжения в сети.

Что можно проверить, слабо разбираясь в электронике?

Во-вторых, у приборов, которые достаточно часто и интенсивно используют, нередко просто отходят провода от мест присоединения. Нужно внимательно осмотреть внутренности устройства, и проверить, чтобы крепления проводков было достаточно надежным. Если при визуальном осмотре обнаружен оторванный провод, то его надо припаять на место. В-третьих, иногда в дешевых «зарядниках» используют пластмассу там, где она плохо подходит. Для примера, однажды приходилось ремонтировать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля, внутри которого диодный мост был прикручен к пластмассовой стойке. Естественно, что пластмасса, в конце концов, расплавилась и диодный мост отошел от теплоотводящей пластинки.

На этом возможности самостоятельного ремонта для простого обывателя, как правило, заканчиваются.

Если знания в электронике более глубокие и есть понимание, как пользоваться приборами тестирования, то можно пойти дальше.

1. Проверяем входящее напряжение. Идем вдоль по проводу питания и находим место, где он подсоединяется к силовому трансформатору. В этом месте замеряем напряжение, тем самым исключая неисправности кабеля питания и предохранителя.
2. Проверяем выходящее напряжение. Теперь действуем с другой стороны – смотрим где подсоединяются провода идущие в сторону аккумулятора. Переключаем мультиметр на режим измерения постоянного тока и проверяем напряжение. Скорее всего, тут уже будут проблемы.
3. Проверяем работоспособность диодов и галентного переключателя. Для этого необходимо замерить напряжение на входе диодного мостика. В зависимости от результата измерений в данном месте, получится вывод – неисправен переключатель, либо неисправны диоды. Во втором случае придется открутить весь мост и проверять каждый диод по отдельности. Как только выяснится, какой именно не исправен, нужно будет заменить его на целый.

В общем и целом, к каждому зарядному устройству АКБ прилагается схема его работы. Люди которые могут прочитать схему и понимают общие принципы функционирования системы, в ряде случаев смогут самостоятельно отремонтировать «зарядник» аккумулятора.

Если же определенных знаний в электронике нет, то выполнять такие работы не стоит. Это не только риск для работоспособности заряжающих устройств, но и риск для здоровья. Гораздо проще обратиться к профессиональным электрикам, которые наверняка быстрее и лучше разберутся с проблемой.

Во время длительной эксплуатации аккумуляторная батарея теряет свой заряд, поэтому важно периодически производить обслуживание (особенно АКБ уязвима в зимнее время) и правильно заряжать автомобильный аккумулятор.
На сегодняшний день на рынке представлено большое количество зарядных устройств для аккумулятора, которые можно разделить на две большие группы: трансформаторные и импульсные. В основе первого лежит простейший трансформатор и выпрямитель, в основе второго менее громоздкий, но более надежный импульсный преобразователь.
Как и любой прибор, зарядное устройство для аккумулятора выходит из строя и требует ремонта. Проявляется это в первую очередь в том, что аккумулятор автомобиля не заряжается от зарядного устройства.

Как проверить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Проверка напряжения на аккумуляторе

Если напряжение зарядного устройства ниже 13 В, либо оно «скачет», то однозначно электроприбор сломан.

Нужно подключить аккумулятор к зарядному устройству и замерить напряжение. Измеряется оно на зажимах (крокодилах), идущих от прибора с помощью мультиметра. Идеальное напряжение – 14,4 В. Если напряжение зарядного устройства ниже 13 В, либо оно “скачет”, то однозначно электроприбор сломан.
Так же исправность можно проверить силой тока в цепи. Для этого надо полностью разряженную АКБ подключить к зарядному устройству через мультиметр (то есть между крокодилом и клеммой аккумулятора вставить мультиметр). Сила тока, подаваемая на батарею должна составлять 10% от емкости этой батареи. Если показания другие, то зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не работает.

Как проверить зарядное устройство без аккумулятора

Проверка зарядного устройства при помощи лампочки накаливания

Вместо АКБ к заряженному устройству можно подключить любое устройство, рассчитанное на 12 В, например, лампочку. Если она горит, то зарядное устройство работает, если не горит – то, соответственно, нет.

Почему зарядное устройство не заряжает аккумулятор

Причин может быть несколько: неправильная зарядка аккумулятора, повреждение проводов, неисправность одного из рабочих элементов, потеря тока на определенном этапе.
Чтобы определить какие именно неисправности зарядного устройства для автомобильного аккумулятора имеют место быть, нужно отключить прибор от питания и разобрать его. Для этого простой отверткой выкручиваем винты и снимаем крышку. Зарядное устройство трансформаторного типа будет иметь следующий состав:

Перед ремонтом зарядника необходимо отключить его от сети и разобрать.

1. Диодный мост.
2. Амперметр.
3. Галетный переключатель.
4. Силовой трансформатор.
5. Предохранитель.

Ремонт ЗУ трансформаторного типа для автомобильного аккумулятора

Проверка зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

В первую очередь следует проверить крепление проводов, часто достаточно припаять провод на место и зарядное устройство будет работать.

В первую очередь следует проверить крепление проводов. Если какое-то из них ослабло или вовсе оборвалось, то нужно просто припаять провод на место. В этом случае ремонт будет прост и дешев.
Если проводка на месте и иных дефектов соединений нет (бывает, что некоторые соединительные пластмассовые части оплавляются, в этом случае их следует заменить на новые, либо закрепить элементы другим подручным способом), то переходим к проверке компонентов устройства по отдельности.
Проверим напряжение на входе, а именно вдоль провода до места соединения с силовым трансформатором. В случае, если оно непостоянно или отсутствует, мы имеем дело с неисправностью цепи подачи питания. Проверим предохранитель, для того, чтобы он работал, питание должно присутствовать на обоих клеммах. Если на этом участке выявлены недостатки, то устраняем их (меняем предохранитель, либо проводку или вилку).

Проверка силового трансформатора зарядного устройства

Далее производим проверку силового трансформатора. Для этого нужно замерить напряжение на выходных клеммах трансформатора. При отсутствии – заменить на новый, при наличии – проверить галетный выключатель. Галетный переключатель следует диагностировать в разных его положениях, и заменить его в случае отсутствия питания на выходе (при этом обязательно должно быть питание на входе).

Монолитные диодные мосты ремонту не подлежат и меняются целиком.

Чтобы проверить диодный мост, нужно подать напряжение на зарядное устройство. Если элемент исправен, то ток будет присутствовать как на входе в диодный мост, так и на выходе из него. Если это не так, то проверяется каждый диод моста. Нормальная работа диода характеризуется небольшим сопротивлением с одной стороны и почти бесконечным с другой.
Вычисляем неисправные диоды, удаляем их, устанавливаем новые. Кстати сказать, монолитные диодные мосты ремонту не поддаются и меняются целиком.
Если предыдущие проверки дефектов в работе зарядного устройства не выявили, то переходим к обследованию амперметра. При подсоединенном приборе к плюсу и минусу напряжение отсутствует, а соединенные между собой клеммы амперметра напряжение на выходе выдают – это верный признак поломки амперметра.

В целом, отремонтировать зарядное устройство и выявить, почему аккумулятор не берет зарядку от зарядного устройства, не так сложно. Но если вы не обладаете хорошими знаниями в электрике и не уверенны в своих силах, то целесообразно будет доверить такую работу специалистам.