264 просмотров

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Продолжая тему о зарядных устройствах (ЗУ) для автомобильных аккумуляторов, хочу предложить для повторения очень простую и надёжную схему полностью автоматического ЗУ. Схема является

параметрическим стабилизатором на 14,2 В, а регулирующим элементом в ней служит мощный mosfet-транзистор IRFZ48.

Всё что нужно для изготовления данного ЗУ – наличие сетевого трансформатора габаритной мощностью не менее 150 Вт, вторичная обмотка которого может обеспечить напряжение 17-20 В при токе нагрузки 10 А. Но его необходимо доработать – намотать дополнительную слаботочную обмотку. Для этого делают десять витков любого провода поверх остальных обмоток для вычисления количества витков на вольт.

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

И исходя из расчётов наматывают дополнительную обмотку для получения на ней напряжения 5-7 В при токе нагрузки 50-100 мА. Ток небольшой, поэтому намоточный провод может быть малого диаметра. Эта обмотка необходима для развязки питания цепи затвора регулирующего транзистора в схеме ЗУ. Итак, в итоге трансформатор должен содержать следующие обмотки: I – сетевая, II – 17-20 В (10 А), III – 5-7 В (50-100 мА).

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Чтобы получить на выходе 14,2 В, на затвор VT1 нужно подать порядка 18 Вт.к. отсечка у данного типа транзисторов составляет около 4 В. Для этого в схеме используется регулируемый источник опорного напряжения VD4, который и питается от дополнительной обмотки трансформатора T1 через резистор R1. Стабилитрон VD3 служит для температурной компенсации от внешней температуры.

При подключении к ЗУсильно разряженной АКБ (Uменьше 11 В), транзистор VT1 полностью отопрётсят.к. разность между напряжением на затворе и истокедостаточно велика.Ток заряда будет ограничен лишь сопротивлениями параллельно соединённых резисторов R2-R5 (сопротивлением канала транзистора можно пренебречь).

По мере зарядки АКБ и росте напряжения на её клеммах вплоть до напряжения стабилизации 14,2 В, ток зарядки будет плавно уменьшаться, пока не прекратится совсем. В таком состоянии ЗУ можно оставить на долгое время– аккумулятор не перезарядится, т.к. транзистор перейдёт в полностью закрытое состояние из-за отсутствия необходимой разницы напряжений затвор — исток.

Лампа накаливания HL1служит для сигнализации о подключенной заряжаемой АКБ, а также является нагрузкой, для более точного установления выходного напряжения.

Конструкция, детали, наладка

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Печатная плата (ссылка) односторонняя. На ней размещены все детали схемы кроме трансформатора Т1, амперметра РА1 и индикаторной лампы HL1. При монтаже деталей силовые дорожки платы необходимо залудить толстым слоем припоя, т.к. через них, особенно на начальном этапе зарядки, протекают значительные токи.

Транзистор VT1 IRFZ48 можно заменить на IRFZ46. Он должен быть закреплён на теплоотводе с полезной площадью 100-150 см2. Диодный мост – любой в корпусе KBPC-W, рассчитанный на ток не менее 15 А. Регулируемый стабилитрон VD4 TL431 заменим на отечественный КР142ЕН19А. Резисторы R2-R5 – проволочные, 5-ти ваттные стандартного ряда на 4,7 Ом, например SQP-5. Процесс зарядки и её окончание контролируют по амперметру РА1. Это может быть стрелочный или цифровой прибор. В качестве него удобно использовать дешёвые китайские индикаторы тока с Али.

Автоматическое зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Вся наладка схемы заключается в установке порогового напряжения на выходе подстроечным резистором R8. Это напряжение должно соответствовать напряжению полностью заряженной АКБ, при котором ток через неё полностью прекратится. Типовое значение – 14,2 В, но оно может и отличатся от указанного, в зависимости от типа АКБ и его состояния. Так что к этому параметру надо отнестись со всей внимательностью, чтобы избежать перезаряда или же наоборот оставить АКБ не дозаряженной.