Доработка зарядного устройства

Зарядное устройство своими руками для автомобильного аккумулятора – схема и инструкция по сборке

Необходимое оборудование

Гальваническая обработка мелких изделий в домашних условиях требует наличия определённой оснастки и химических реактивов. Основной перечень оборудования включает в себя:

  • блок питания постоянного тока;
  • ёмкость;
  • электролит;
  • весы;
  • электроды «анод» и «катод»;
  • провод;
  • электроплиту.

Источник применяется с регулировкой по току. Выпрямитель, рассчитанный на выходные токи до 5 А, подойдёт для работы с объектами размером с апельсин. Для небольших элементов достаточно тока до 0,5 А. Зарядные устройства на 12 В тоже годятся для процесса гальваники. Стартерный аккумулятор может служить таким источником тока. Для снижения тока допустимо применять шунтирование, включение резистора параллельно сосуду.

Гальваническая ванна своими руками при изготовлении должна быть вместительна, прочна и термически устойчива. Хорошо подходят для этих целей готовые стеклянные изделия с толщиной стекла не менее 4-5 мм, старый аквариум или банка с широкой горловиной.

Электролит – водный раствор солей, приготавливается из химических компонентов в зависимости от желаемого покрытия.

Для точного подбора ингредиентов и соблюдения должной концентрации раствора необходимо взвешивающее устройство, желательно электронное.

В качестве электродов используются пластины из металла-донора, достаточной толщины и площади. Электроды подводят ток к электролиту, а также служат для замещения убывающего в нём металла. Провода берутся многожильные, медные в изоляции, с сечением не менее 2,5 мм2.

Требуется электроплита для подогрева электролита. Повышение температуры рабочего раствора ускоряет время реакции гальванизации. Возможность регулировки нагрева – обязательное условие выбора.

Гальваника в домашних условиях

Это интересно: Шарико-винтовая передача движения (ШВП) — устройство, виды, принцип работы

Меняем нагреватель

Приведем один из методов, который позволяет своими руками сменить ТЭН на стиральной машине-автомат Аристон. Неработоспособность нагревателя может проявляться двумя способами: обрывом цепи или утечкой тока в корпус. В обоих случаях необходима замена неисправного модуля на новый, рабочий.

Для смены нагревательного элемента нужно получить свободный подступ к задней стене корпуса. В цокольной части стиралки можно увидеть небольших размеров заглушку. Выкрутите крепежные винты и уберите стенку, прикрывающую отверстие в корпусе. Через открывшееся окошко вы получите доступ к ТЭНу, который располагается сверху, справа.

Используя камеру смартфона, зафиксируйте, как должны правильно подключаться все проводки. Сбоку можно увидеть контакты питания – ноль и фазу, окрашенные соответственно в красный и синий цвет. По центру находится контакт корпуса, этот кабель имеет желто-зеленый оттенок

Обратите внимание, рядом с контактом корпуса и проводом питания находится температурный датчик, представляющий собой пластиковый разъем, оснащенный специальной защелкой. Все идущие к нагревателю проводки нужно аккуратно отсоединить

Гайку, находящуюся в центре ТЭНа, необходимо ослабить. Она натягивает резинку, предназначенную для полной герметизации соединения. Полностью скручивать гайку не надо, достаточно просто ослабить её и вдавить внутрь заодно с болтом натяжения. Эти действия приведут к ослаблению уплотнителя, и дадут возможность достать нагреватель из стиралки.

Вынув нагревательный элемент вы, наверняка, увидите на нем известковый белый налет. Именно этот слой нарушает теплоотдачу, вследствие чего происходит перегрев детали и разрыв цепи. Осуществляя замену нагревателя, датчик измерения температуры с неработающего элемента снимают и крепят к новому.

Чтобы крепление нового ТЭНа проходило легко и плавно, смажьте его прокладку жидким средством для стирки белья. При дальнейшей установке исправной детали обязательно проконтролируйте, чтобы край элемента соединился с креплением, находящимся в баке. Для этого вставьте ТЭН в бак и с усилием нажмите на него, пока он полностью не войдет в отверстие бачка. После закрепите конструкцию, затянув натяжную гайку. Подсоедините все имеющиеся провода и контакты по прежней схеме.

Перед установкой крышки заглушки проверьте нагреватель на герметичность – наберите в бачок воду, не запуская стирку. Если выяснится, что соединение пропускает жидкость или воздух, более туго закрутите гайку натяжения. Когда работоспособность стиралки будет подтверждена, соберите машинку Аристон полностью.

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.

Восстановление, ремонт и десульфатация

Ремонта и восстановления кальциевого аккумулятора можно избежать тогда, когда при эксплуатации обращаетесь с ним достаточно аккуратно. Если вам досталась необслуживаемая батарея, мороки с таким АКБ практически нет. Летнее использование аккумулятора вообще практически возможно без оглядки на него.

Единственное условие, о котором надо помнить: кальциевые батареи не любят глубокой разрядки. Поэтому, если вы попали в условия, где аккумулятор на ваш взгляд излишне подсел, не поленитесь и измерьте напряжение на клеммах. Если оно 11,7 вольта или даже ниже, это значит, батарея пережила глубокую разрядку.

Срочно ставьте ее на подзарядку и старайтесь не допускать больше таких режимов эксплуатации. Потому как несколько таких случаев, и с батареей можно будет прощаться.

Если ваш аккумулятор обслуживаемый, надо следить за уровнем и плотностью электролита в том порядке, который принят для простых свинцовых батарей.

Причина выхода батареи из строя после долгого перерыва в работе — все та же сульфатация. Выпадение на пластине крупных кристаллов сульфата свинца усугубляется появлением налета сульфата кальция, который поддается удалению еще труднее. Но все не так безнадежно, говорят специалисты.

Способы восстановления

Если ваш кальциевый аккумулятор обслуживаемый, его можно реанимировать.

Предлагается как минимум четыре способа десульфатации и восстановления батареи:

  1. механическая очистка пластин своими руками;
  2. очистка с помощью присадки типа «Трилон – Б»;
  3. десульфатация зарядным устройством;
  4. использование соды в качестве десульфанта.

Очистка своими руками – дело крайне хлопотное и трудоемкое.

Для этого надо:

  • срезать верхнюю часть корпуса батареи;
  • вручную зачистить каждую пластину;
  • вставить электроды и пластины на место;
  • соблюсти все зазоры;
  • запаять корпус;
  • залить электролит нужной плотности;
  • зарядить АКБ.

Надо сказать, что такое возможно в старых батареях, потому как в современных АКБ пластины упакованы в сепараторы, и вынуть их оттуда нельзя или весьма проблематично

Применение присадок типа «Трилон» — дело тоже хлопотное.

Это возможно только если батарея обслуживаемая.

  • Присадку растворяют в пятипроцентном нашатырном спирте и дистиллированной воде.
  • Раствор заливают в батарею. Можно увидеть реакцию пластин на залитую жидкость в виде легкого булькания.
  • Через 30 – 40 минут раствор сливают и повторяют процедуру.
  • После этого аккумулятор промывают кипяченой или дистиллированной водой несколько раз.
  • Производится подзарядка.

Десульфатация с помощью зарядного устройства.

Суть метода такова:

  • На первом этапе, который длится примерно 8 часов, батарею обрабатывают напряжением 14 вольт с током 1 ампер.
  • За это время напряжение уменьшается до 10 вольт, а плотность электролита увеличивается.
  • Если этих показателей не удалось достичь, значит сульфатация необратима. Если вы это сделали, отключите батарею на сутки.
  • На следующем этапе подключаете зарядное устройство с напряжением 14 вольт и с током 2 -2,5 ампер. Опять выдерживаете 8 часов. Если все прошло нормально, то после этого времени можно забирать готовый аккумулятор с напряжением на выходе 12,7 – 12,8 вольт.

Оптимально, чтобы зарядное устройство делало все это в автоматическом режиме. Программа с доводкой позволяет более тонко регулировать напряжение и ток, делая их импульсными.

Если вы будете все это делать вручную, внимательно следите за тем, чтобы электролит не кипел интенсивно. Регулируйте процесс уменьшением напряжения и величины тока.

Увеличивая напряжение, мы вряд ли сумеем достичь того, чтобы аккумулятор восстановился на 100%. Этого еще никому не удавалось. Поэтому лучше принять 14 вольт и не давать электролиту выкипать. Даже если батарея восстановилась на 80-85%, этого вполне хватит для того, чтобы авто завелось.

Сода в качестве присадки.

Очень «домашний» способ восстановления кальциевого аккумулятора, если он, конечно, из числа обслуживаемых.

Делаем так:

  • сливаем старый электролит
  • делаем раствор соды из расчета три чайных ложки на 100 грамм воды
  • нагреваем раствор до кипения
  • заливаем горячий раствор в банки АКБ и ждем 30 – 40 минут
  • сливаем «месиво» и трижды промываем батарею горячей кипяченой водой
  • после этого заливаем электролит нормативной плотности (1,27 г/см3) и ставим на стандартную зарядку

Авторы этой методики утверждают, что таким способом спасали кальциевый аккумулятор от выброса в утиль.

Без зарядных устройств не обойтись

Для выполнения данной операции, как уже отмечено, используются зарядные устройства, работающие от сети 220 В. Таких устройств на автомобильном рынке очень много, они могут обладать различными полезными дополнительными функциями.

Однако все они выполняют одну работу – преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное – 13,8-14,4 В.

В некоторых моделях сила тока при зарядке регулируется вручную, но есть и модели с полностью автоматической работой.

Читайте по теме: Как выбрать зарядное устройство.

Из всех недостатков покупных зарядных устройств можно отметить высокую их стоимость, и чем «навороченней» прибор, тем цена на него выше.

А ведь у многих под рукой есть большое количество электроприборов, составные части которых вполне могут подойти для создания самодельного зарядного устройства.

Да, самодельный прибор выглядеть будет не так презентабельно, как покупной, но ведь его задача – заряжать АКБ, а не «красоваться» на полке.

Одними из важнейших условий при создании зарядного устройства – это хоть начальное знание электротехники и радиоэлектроники, а также умение держать в руках паяльник и уметь правильно им пользоваться.

Далее рассмотрим несколько схем зарядных устройств для АКБ, которые можно создать из старых электроприборов или составных частей электроники.

ЗУ из микроволновой печи

Некоторые автолюбители используют трансформатор от сломанной микроволновой печи. Но этот трансформатор нужно будет переделывать, поскольку он является повышающим, а не понижающим.

Необязательно, чтобы трансформатор был исправен, поскольку в нем зачастую сгорает вторичная обмотка, которую в процессе создания устройства все равно придется удалять.

Переделка трансформатора сводится к полному удалению вторичной обмотки, и намотки новой.

В качестве новой обмотки используется изолированный провод сечением не менее 2,0 мм. кв.

При намотке нужно определиться с количеством витков. Можно сделать это экспериментально – намотать на сердечник 10 витков нового провода, после чего к его концам подсоединить вольтметр и запитать трансформатор.

По показаниям вольтметра определяется, какое напряжение на выходе обеспечивают эти 10 витков.

К примеру, замеры показали, что на выходе есть 2,0 В. Значит, 12В на выходе обеспечат 60 витков, а 13 В – 65 витков. Как вы поняли, 5 витков добавляет 1 вольт.

Схема.

Ну а далее все делается, как описано выше – изготавливается диодный мост, производится соединение всех составных элементов и проверяется работоспособность.

Стоит указать, что сборку такого зарядного устройства лучше производить качественно, затем все составные части поместить в корпус, который можно изготовить из подручных материалов. Или смонтировать на основу.

Обязательно следует пометить где «плюсовой» провод, а где — «минусовой», чтобы не «переплюсовать», и не вывести из строя прибор.

ЗУ из лампового телевизора

Первой будет схема, пожалуй, самая простейшая, и справиться с ней сможет практически любой автолюбитель.

Для изготовления простейшего зарядного устройства понадобиться всего лишь две составные части – трансформатор и выпрямитель.

Главное условие, которым должно соответствовать зарядное устройство – это сила тока на выходе из прибора должна составлять 10% от емкости АКБ.

То есть, зачастую на легковых авто применяется батарея на 60 Ач, исходя из этого, на выходе из прибора сила тока должна быть на уровне 6 А. При этом напряжение 13,8-14,2 В.

Если у кого-то стоит старый ненужный ламповый советский телевизор, то лучше трансформатора, чем из него не найти.

Принципиальная схема зарядного устройства из телевизора имеет такой вид.

Зачастую на таких телевизорах устанавливался трансформатор ТС-180. Особенностью его являлось наличие двух вторичных обмоток, по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка тоже состоит из двух частей.

Вначале потребуется выполнить последовательное подключение обмоток. Удобство работ с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение.

Для последовательного соединения вторичной обмотки нужно соединить между собой выводы 9 и 9\’.

А к выводам 10 и 10\’ – припаять два отрезка медного провода. Все провода, которые припаиваются к выводам должны иметь сечение не менее 2,5 мм. кв.

Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения нужно соединить между собой выводы 1 и 1\’. Провода с вилкой для подключения к сети нужно припаять к выводам 2 и 2\’. На этом с трансформатором работы завершены.

Далее нужно сделать диодный мост. Для этого потребуется 4 диода, способных работать с током в 10 А и выше. Для этих целей подойдут диодные мосты Д242 или аналоги Д246, Д245, Д243.

На схеме указано, как должно производится подключение диодов – к диодному мосту припаиваются провода, идущие от выводов 10 и 10\’, а также провода, которые будут идти к АКБ.

Не стоит забывать и о предохранителях. Один из них рекомендуется установить на «плюсовом» выводе с диодного моста. Этот предохранитель должен быть рассчитан на ток не более 10 А. Второй предохранитель (на 0,5 А) нужно установить на выводе 2 трансформатора.

Перед началом зарядки лучше проверить работоспособность устройства и проверить его выходные параметры при помощи амперметра и вольтметра.

Иногда бывает, что сила тока несколько больше, чем требуется, поэтому некоторые в цепь установить 12-вольтовую лампу накаливания с мощностью от 21 до 60 Ватт. Эта лампа «заберет» на себя излишки силы тока.

Зарядное устройство для Li-Ion, Ni-Cd, Ni-MH

Второй вариант доработки ЗУ — введение в него стабилизатора (или ограничителя) тока. Это позволит заряжать Li-Ion или Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторы и батареи, содержащие до четырёх аккумуляторов. Схема такой доработки показана на рис. 7.

Рис. 7. Схема доработки для зарядки Li-Ion или Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторов.

С помощью переключателя можно выбрать режимы работы: блок питания или один из двух режимов «ЗУ» с ограничением тока. Конденсатор 220 мкФ (С5) заменён конденсатором ёмкостью 470 мкФ, но на большее напряжение, поскольку в режимах «ЗУ» без нагрузки выходное напряжение может увеличиться до 6…8 В.

В режиме «БП» устройство работает в штатном режиме. При переходе в один из режимов «ЗУ» выходной ток протекает через резистор R10 (или R11). Когда напряжение на нём достигнет 1 В, часть тока начнёт ответвляться в излучающий диод оптопары U1, что приведёт к открыванию фототранзистора.

Это приведёт к уменьшению выходного напряжения и стабилизации (ограничению) выходного тока Івых. Его значение можно определить по приближённым формулам: |вых = 1/R10 или Івых= 1/R11. Подборкой этих резисторов устанавливают желаемое значение тока.

Полевой транзистор VТ1 ограничивает ток через излучающий диод оптопары и тем самым защищает его от выхода из строя. Большинство деталей размещают на односторонней печатной плате (рис. 8 и рис. 9) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5…1 мм.

Рис. 8. Плата для схемы заряда.

Рис. 9. Готовая плата.

Полевой транзистор должен быть с начальным током стока не менее 25 мА. Переключатель — любой малогабаритный движковый на одно или два направления и три положения, например SK23D29G, его размещают на задней стенке ЗУ и снабжают шкалой.

Если применить переключатель на большее число положений, можно увеличить число номинальных значений тока и расширить тем самым номенклатуру заряжаемых аккумуляторов.

Поскольку зарядка осуществляется стабильным током, её следует проводить определённое время, которое зависит от типа и ёмкости заряжаемого аккумулятора или батареи.

И. Нечаев, г. Москва. Р-12-17.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: