Типы зарядных устройств
Зарядные устройства, исходя из их технического строения, можно разделить на импульсные и на трансформаторные. Трансформаторные в последнее время все больше вытесняются, ведь у них меньше КПД, намного больше масса и габариты. Трансформатор в таком устройстве составляет львиную долю его массы. Импульсные же устройства намного компактнее, да и дешевле, поэтому они все больше пользуются популярностью у автовладельцев в наши дни. Хотя, на практике, трансформаторные устройства являются более надежными и отказоустойчивыми, уже при самом их производстве, конструкции устройства уделяют больше внимания.
Преимущества импульсных устройств
Но импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора все же имеет неоспоримые преимущества и помимо веса и цены. На них зачастую ставится много защитных механизмов, которые значительно упрощают жизнь автолюбителю. На таких устройствах, как правило, есть индикация короткого замыкания, оно показывает Вам, что Вы неправильно подсоединили клеммы, и так далее. В общем и целом, импульсное зарядное устройство для аккумулятора автомобильного максимально автоматизировано, им намного труднее испортить аккумулятор при зарядке. Обратная же сторона такого решения – в случае поломки неопытный владелец наверняка не сможет сам починить устройство. Но в таком случае импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора цена которого значительно ниже трансформаторного, зачастую, просто меняется на новое.
Принципы зарядки АКБ
Аккумуляторную батарею можно заряжать тремя различными принципами, на них и построены те или иные зарядные устройства:
— Зарядка постоянным напряжением
— Зарядка постоянным током
— Зарядка комбинированным методом
Зарядка постоянным напряжением
Зарядка постоянным напряжением является самым правильным методом, с чисто теоретической точки зрения. В процессе заряда батареи численно подаваемая сила тока в амперах должна соответствовать оставшейся до полного заряда емкости батареи в Ач, в определенной пропорции. То есть, при 100% заряде батареи оставшаяся емкость равно нулю, а значит и ток должен упасть практически до нуля. Метод зарядки постоянным напряжением наиболее длительный, и имеет свои недостатки.
Зарядка постоянным током
— Зарядка постоянным током намного быстрее, но и губительнее для аккумулятора.
— Ток должен быть численно равным 10% от значения емкости батареи в Ач.
В обоих случаях зарядное устройство обязательно должно контролировать один из параметров, иначе скачки в стационарной сети будут проходить и на аккумулятор, а это сказывается на нем самым пагубным образом. К тому же, нельзя превышать напряжение 2,5В в каждой отельной банке – пластины просто начинают сыпаться.
Импульсное зарядное устройство для аккумулятора автомобильного, как правило, обладает очень полезным режимом десульфатации. В таком случае сила зарядного тока в 10 раз выше тока разряда. Нередко, когда аккумулятор долго стоял без дела, на дно оседает осадок, а на пластинах появляются соли. Это значит, что заряд аккумулятора сильно упал. Недоумевающий автовладелец помнит, что он заряжал аккумулятор на 100%, а теперь он севший – и решает купить новую батарею. Выход в этой ситуации очень прост – нужно лишь зарядить аккумуляторную батарею в режиме десульфатации – все станет на свои места. Десульфатация аккумуляторных батарей с помощью зарядно-разрядных циклов позволяет существенно увеличить срок их службы.
Зарядка комбинированным методом
Немаловажно, что импульсные зарядные устройства умеют сами отключатся после полной зарядки батареи. Когда в банках максимальный уровень заряда достигает необходимого уровня, устройство отключается. Это избавляет автовладельца от лишних забот, за устройством не нужно постоянно следить. Импульсные зарядные устройства изначально задуманы на автоматическое переключение режимов. В них, как правило, используется комбинированный метод зарядки – самый правильный и щадящий.
При комбинированном методе вероятность закипания батареи минимальная, выделения газа сводится к минимуму. В то время, как при постоянном токе заряда батарея под конец процесса может банально выкипеть – а Вы можете пропустить этот момент. В импульсных же устройствах сначала идет постоянный ток, а под конец процесса включается переменный – он спадает к нулю, но стабилизируется напряжение. Таким образом, импульсное зарядное устройство максимально бережет аккумуляторную батарею, продлевает срок ее службы.
Импульсные зарядные устройства представляют из себя довольно непростые конструкции, построены они на подаче пульсирующего тока. Но в то же время эта сложная аппаратура очень проста для пользователя, в ней все автоматизировано. Современные техпроцессы позволили максимально удешевить производство. При этом импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора цена которого намного ниже трансформаторных аналогов, не является чем-то хлипким – оно достаточно надежно, его жизненный цикл может доходить до десятков лет. Низкая цена, простота использования, бережное отношение к заряжаемой батарее, небольшие вес и габариты – все это делает импульсное зарядное устройство отличным кандидатом на покупку.
Краткую информацию, а также о своём выборе я рассказал в БЖ автомобиля.
Доступно здесь: Выбор пускозарядного устройства.
Такой блок питания был создан после того, как сгорел мой лабораторный БП, который прослужил всего пару месяцев. Было решено из подручных средств собрать мощный сетевой ИБП, который при желании можно было использовать в качестве зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов.
За основу была взята схема полумостового инвертора на драйвере IR2153. По идее, такой инвертор можно собрать из подручного хлама, почти все основные компоненты можно снять из компьютерного блока питания.
На входе питания собран простой сетевой фильтр, пленочные конденсаторы 0,1мкФ подобраны с рабочим напряжением 400 Вольт до и после дросселя, сам дроссель выпаян из платы компьютерного блока питания. На кольце намотаны две независимые обмотки проводом 0,9мм, количество витков каждой обмотки — 10.
Термистор на входе питания защищает полевые ключи от бросков напряжения во время включения схемы.
Диодный мост — можно взять готовый или же собрать из 4-х выпрямительных диодов с обратным напряжением не менее 400 вольт и током 1,5-3 А, в моем случае использован готовый диодный мост на 600 Вольт 4А.
От емкости электролитов зависит основная мощность, электролиты легко можно найти в любом компьютерном блоке питания. Мощность инвертора с таким раскладом компонентов составляет порядка 200ватт.
Трансформатор тоже был взят готовый, от того же компового блока питания. Поскольку ИБП должен работать в качестве лабораторного БП, то диапазон выходных напряжений должен быть широким. Трансформатор от компьютерного БП позволяет получить 24 Вольт без переделок, чего вполне достаточно для штатных радиолюбительских дел. Увеличить выходное напряжение можно двумя способами — повышением рабочей частоты генератора или же перемоткой импульсного трансформатора.
Ограничительный резистор 47К брать с мощностью 2 ватт, он обеспечивает питание микросхемы, номинал резистора может отклоняться на 10% в ту или иную сторону.
В качестве диодного выпрямителя использована мощная сборка Шоттки, которая в себе содержит два мощных диода по 30А.
После выпрямителя напряжение сглаживается конденсатором 50Вольт 1000мкФ, чего вполне достаточно, но при желании можно увеличить емкость.
Полевые ключи обязательно должны быть высоковольтными, можно использовать ключи типа IRF740/IRF840 и другие.
Хочу также заметить, что мощность такого блока питания можно поднять до 400 ватт, при этом заменяя только электролиты, крайне не советую повышать мощность более 500 ватт.
Какой же блок питания без защиты от КЗ? Изначально думал реализовать защиту в первичной цепи схемы, но это будет уже трудно настраиваемая схема, поскольку у многих возникают проблемы связанные именно с защитой, а поскольку изначально мне захотелось собрать устройство, которое бы могли повторить радиолюбители не имеющие нужного опыта работы с ИИП, то решил отказаться от идеи, этим не портить и не усложнять основную схему.
Сама защита реализована на отдельной плате, состоит из двух транзисторов. Номиналом шунта можно грубо настроить ток срабатывания защиты, номиналом переменника, можно более точно настроить на нужный ток срабатывания.
При КЗ и перегрузке блока питания, загорится индикатор и питание отключается, блок выходит из защиты моментально, при отсутствии кз или перегруза на выходе.
Полевой транзистор практически любой, с током 20-100A, можно использовать ключи типа irfz44, irfz40, irfz24, irfz46, irfz48, irf3205 и другие.
Регулятор мощности — одна из важнейших частей блока питания. За основу взял схему ШИМ регулятора, поскольку такое управление имеет очень много плюсов.
. 
ШИМ — регулятор построен на таймере 555 и мощном ключе IRFZ44, напряжение плавно можно регулировать от . до максимального выходного напряжения с трансформатора.
Данный блок справляется с любыми задачами, которые могут возникнуть в радиолюбительской практике — легкий, мощный и компактный, вольт/амперметр будет цифровым, заказан отдельно на интернет магазине, будет установлен на блок в ближайшее время.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Уважаемый покупатель! Вы приобрели современное зарядное устройство, позволяющее заряжать мотоциклетные и подзаряжать автомобильные свинцовые аккумуляторные батареи, что при эксплуатации автомобиля реже одного раза в месяц, компенсирует саморазряд батареи и как следствие, предохраняет ее пластины от сульфатации.
Примененная в устройстве тиристорная схема стабилизации зарядного тока (о чем отражено в торговом наименовании устройства: ЗС — зарядное со стабилизацией тока), электронная защита от коротких замыканий и от неправильного подключения аккумуляторной батареи к устройству, а также наличие индикации включения устройства в сеть и индикации протекания зарядного тока, значительно упростят для Вас процесс заряда аккумуляторных батарей.
При покупке устройства требуйте проверки его работоспособности до п. 6.1. настоящего руководства.
Проверьте наличие гарантийных талонов.
Убедитесь, что в гарантийных талонах поставлены штамп магазина, разборчивая подпись или штамп продавца и дата продажи.
Помните, что при утере гарантийных талонов Вы лишаетесь права на гарантийный ремонт! Талоны на гарантийный ремонт вырезаются работниками обслуживающей организации только после того, как ремонт устройства фактически произведен.
Проверьте комплектность устройства и сохранность пломб.
Включать устройство можно только в сеть переменного тока, напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Прежде, чем включать устройство в сеть, внимательно ознакомьтесь с настоящим руководством.
2. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ
2.1. Устройство зарядное «Импульс ЗС-01» — 1 шт.
2.2. Руководство по эксплуатации — 1 шт.
2.3. Вставка плавкая ВПТ 6-5 ОЮ0.481021ТУ — 2 шт.
2.4. Индивидуальная упаковка — 1 шт.
Примечание: Вставки плавкие, упакованные в пакет, находятся в отсеке для укладки шнуров«,
8. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
3.1. Напряжение питания, В —220±22
3.2. Номинальная частота, Гц — 50
3.3. Номинальное напряжение заряжаемой батареи, В 6; 12
3.4. Номинальный зарядный ток, А 1,6
3.5. Потребляемая мощность, Вт, не более 55
3.6. Коэффициент полезного действия, %, не менее 45
3.7. Масса, кг, не более 2
3.8. Суммарная масса драгоценных
золото 0,021 металлов в изделии, г серебро 0.014
Примечание: Возможен заряд аккумуляторных батарей током, равным половине номинального (0,8А).
4. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
4.1. Запрещается использовать устройство:
— с открытым или деформированным корпусом;
— в случае попадания на корпус, шнур питания или соединительные провода горюче-смазочных материалов и кислот;
— вне помещения в условиях повышенной влажности (дождь, снег, туман).
4.2. При включенном устройстве запрещается:
— разбирать и проводить ремонт устройства;
— производить замену предохранителя;
— подсоединять (отсоединять) аккумуляторную батарею;
— оставлять без присмогра включенное устройство на длительное время;
— располагать устройство вблизи легковоспламеняющихся веществ.
5. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Зарядное устройство «Импульс 3C-01» соответствует техническим условиям 11М0.081.412 ТУ и предназначено для заряда аккумуляторных батарей номинальной емкостью до 22 А и подзаряда батарей большей емкости зарядным током 1,6 и 0,8 А.
Устройство выполнено в виде настольного прибора. Внутри устройства расположены трансформатор, печатная плата с радиоэлементами и радиаторы с тиристорами. Расположение внешних элементов устройства показаны на рис. 1, а электрическая схема устройства и монтажная схема печатной платы прилагаются.
6. ПОРЯДОК РАБОТЫ С УСТРОЙСТВОМ
6.1. Проверка работоспособности устройства при продаже.
8.1.1. Соединить зажимы «+» я «—» устройства друг с другом.
6.1.2. Подключить устройство к сети, вставив вилку сетевого,шнура в розетку. При этом должен высветиться индикатор СЕТЬ.
6.1.3. Коснуться замкнутыми зажимами клеммы КОНТРОЛЬ, расположенной на задней панели устройства. При этом должен высветиться индикатор ЗАРЯД.
6.1.4. Устройство считать исправным; если индикаторы СЕТЬ и ЗАРЯД светятся, как при нажатой, так и отжатой кнопке переключения зарядного Тока.
6.2. Порядок работы при заряде аккумуляторной батареи:
6.2.1. Строго соблюдая полярность (зажим «+» устройства к клемме «+» аккумулятора и зажим «—», к клемме-«—») подключить к устройству аккумуляторную батарею.
6.2.2. Установить кнопку зарядного тока, расположенную на передней панели устройства в положение, соответствующее емкости заряжаемой батареи и рекомендованному для нее току заряда.
Примечание: При отжатой кнопке номинальный зарядный ток равен 1,6 А. Таким током ре-комедуется заряжать батареи емкостью от 12 А-ч до 22 А-ч и подзаряжать батареи большей емкости. Нажатая кнопка соответствует зарядному току, равному половине номинального (0,8 А). Этим током рекомендуется заряжать батареи емкостью от 4,5 А-ч до 12 А-ч.
6.2.3. Подключить устройство к сети, вставив вилку сетевого шнура в розетку.
6.2.4. Если при этом начинают светиться индикаторы СЕТЬ и ЗАРЯД, то заряд можно считать протекающим нормально.
6.2.5. Если же зарядный ток отсутствует (не светится индикатор ЗАРЯД), проверить правильность подключения аккумуляторной батареи или улучшить контакт, зажимов устройства с клеммами аккумулятора.
6.2.6. Заряд проводить в соответствии с инструкцией по эксплуатации аккумуляторной батареи до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение («кипение») во всех банках аккумулятора, а напряжение и плотность электролита будут постоянными в течение 2 часов подряд.
6.2:7. После чего отключить зарядное устройство от сети, вынув вилку сетевого шнура из розетки, и отсоединить аккумуляторную батарею.
6.2.8. Проверьте плотность электролита. В конце заряда она должна быть равной (1,28* =*=0,01) г/смг* при температуре 15 СС. Если температура электролита отличается от 15 °С, то к показаниям ареометра необходимо ввести поправку. Значение поправки приведено в таблице 1.
Если плотность электролита будет отличаться от нормы, необходим®-довести ее до нормы путем добавки дистиллированной воды, в случае, когда плотность выше,- или добавки электролита плотностью 1,40 г/см3, когда она ниже нормы. Перед добавкой воды или электролита, часть электролита из аккумулятора необходимо отобрать с помощью резиновой груши. Доведение плотности электролита до нормы необходимо производить обязательно в конце заряда, когда она достигнет постоянства и когда, благодаря «кипению», обеспечивается быстрое и полное перемешивание электролита.
6.2.9. После заряда и доводки аккумуляторная батарея может считаться годной к эксплуатации.
7. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Зарядное устройство «Импульс 3001» снабжено защитами от коротких замыканий, перегрузок и от несоблюдения полярности при подключении аккумуляторной батареи к устройству, что значительно повышает его надежность.
Соблюдение-правил эксплуатации устройства даст Вам возможность эксплуатировать его длительное время.
Перечень простейших неисправностей приведен в таблице 2.
Перечень простейших неисправностей зарядного устройства «Импульс ЗС-01»- и способы их устранения
8. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ
8.1. Устройство должно храниться в упаковке предприятия-изготовителя в закрытых помещениях при температуре воздуха от минус 10 °С до плюс 40 °С и относительной влажности нe более 80 %.
8.2. В помещении для хранения не должно быть пыли, паров, кислот и щелочей, а также газов, вызывающих коррозию металла и нарушение покрытий устройства.
9. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА
Зарядное устройство «Импульс 3001» соответствует утвержденному образцу.
Изготовитель гарантирует соответствие изделия требованиям технических условий 11 M0.081.412 ТУ при соблюдении владельцем правил эксплуатации, изложенных в руководстве по эксплуатации.
Гарантийный срок эксплуатации зарядного устройства «Импульс ЗС-01»— 24 месяца со дня продажи через розничную торговую сеть.
При отсутствии даты продажи и штампа магазина в гарантийном и отрывных талонах гарантийный срок исчисляется со дня выпуска изделия предприятием-изготовителем.
В течение гарантийного срока эксплуатации владелец имеет право на бесплатный ремонт по предъявлению гарантийного талона. При этом за первый ремонт каждого года гарантия вырезают отрывной талон, соответствующий выполненной работе. Последующие в течение гарантийного срока ремонты выполняют также бесплатно, а данные о виде ремонта записывают на оборотной стороне гарантийного талона и в учетно-техническую карточку, которая находится в ремонтном предприятии.
Ремонт изделия выполняют ремонтные предприятия, информацию о которых можно волучйть в магазине радиотоваров.
Без предъявления гарантийного и отрывных талонов или при нарушении еохраиноетн илрмб на изделии претензии к качеству работы не принимаются н гарантийный ремонт не производится.
В течение гарантийного срока эксплуатации, установленного на изделие, ремонт производится за счет владельца в случае, если он эксплуатирует его не в соответствии с настоящим руководством по эксплуатации или не выполняет рекомендаций ремонтного предприятия, направленных на обеспечение нормальной работы изделия.
Обмен неисправных устройств осуществляется через торговую сеть по предъявлению справки ремонтного предприятия и гарантийного талона в соответствии с действующими правилами обмена промышленных товаров, купленных в розничной торговой сети государственной и кооперативной торговли.
По вопросам замечаний и предложений о качестве изделий обращаться но адресу: 325027 г. Херсон-27, абонентный ящик № 35.
