Зарядное устройство для АКБ из блока питания; полезный и недорогой девайс за полчаса

Зарядное устройство для АКБ из блока питания — полезный и недорогой девайс за полчаса

Для подзарядки аккумуляторной батареи лучший вариант — готовое зарядное устройство (ЗУ). Но его можно сделать своими руками. Существует множество разных способов сборки самодельного ЗУ: от самых простых схем с использованием трансформатора, до импульсных схем с возможностью регулировки. Средним по сложности исполнения является ЗУ из компьютерного блока питания. В статье описано, как своими руками изготовить зарядное устройство из БП компьютера для автомобильного аккумулятора.

Зарядное из блока питания – переделка для новичков

Следующие материалы подготовил для нас Андрей Разумовский из далекой Сибири, г. Сургут, Ханты-Мансийского автономного округа, которому мы дали лишь небольшие подсказки при переделке.

— Паяю давно, так что обращаюсь с паяльником хорошо и микропайка не проблема, а вот с переделками сталкиваюсь первый раз. Решил попросить помощи, так как всё казалось страшным и сложным, так что очень благодарен за помощь в переделке.

Для переделки в зарядное устройство выбран блок CWT-250W.

Точную схему блока найти не удалось, обойдемся без нее. Интересная особенность этого блока – дежурка выполнена на небольшой отдельной плате.

И так, первым делом разбираем блок и выпаиваем все лишние провода. Зеленый провод обрезаем и подключаем к минусу БП, для автоматического старта блока.

ШИМ блока KA7500B, на плате также присутствует KIA393.

Находим первую ножку KA7500 (на фото отмечена красным), а также резистор, с помощью которого эта ножка соединяется с шиной +12 В.

Для наглядности, если нет точной схемы блока, этот участок лучше зарисовать самостоятельно. В 99% случаях участок схемы будет выглядеть вот так. Необходимый резистор обозначен как R29.

Выпаиваем его из платы и измеряем сопротивление, оно составило 38,2 кОм.

Далее заменяем этот резистор подстроечным на 100 кОм, настроенным на точно такое же сопротивление.

Увеличивая сопротивление подстроечного резистора, добиваемся необходимого напряжения на блоке, которое должно составлять 14-14,4 В. Если диапазона регулировки не хватает – последовательно с подстроечным резистором можно включить постоянный на 100 кОм.

Когда настройка выходного напряжения закончена, можно измерить текущее сопротивление (составило 149 кОм) и заменить постоянным резистором.

Последним шагом станет установка крокодилов на выход БП и подключение цифрового вольтамперметра. И можно считать, что зарядное из блока питания готово.

С какими трудностями можно столкнуться при переделке блока?

Иногда при достижении 13 — 13,2 В БП отключается, это верный признак того, что сработала защита от перенапряжения. Для ее отключения необходимо найти и отключить стабилитроны связанные с шиной +12 и +5 В. Более подробно читаем тут.

Важно помнить, что некоторые манипуляции с блоком происходят тогда, когда он включен в сеть и на некоторых компонентах присутствует опасное для жизни напряжение. Необходимо быть крайне внимательным и осторожным при переделке.

Пошаговая инструкция

Зарядка АКБ происходит при напряжении в пределах 13,9-14,4 В. Это больше того, что может обеспечить БП. В обычном компьютерном блоке для понижения 220 В до требуемого значения используют микросхему TL494 – она представляет собой драйвер транзисторного элемента цепи, используемого для защиты устройства от высоких токов. БП включает ещё одну микросхему, TL431 (или её аналог), используемую для контроля выходного напряжения. Она работает в связке со специальным резисторным элементом, позволяющим регулировать выходное напряжение с высокой точностью.

Пошаговый алгоритм переделки своими руками компьютерного БП в автомобильную зарядку:

• первое, что нужно сделать – избавить БП от лишних элементов и кабелей. Выпаиваем их с помощью паяльника. Обращаем внимание на переключатель 110/220 В – его нужно удалить в первую очередь;
• затем отпаиваем все провода, включая синий, идущий к конденсатору. Жёлтые проводки (их должно быть 4) оставляем, как и пучок чёрных проводков. Не трогаем и зелёный провод, все остальные выпаиваем;
• заменяем 16-вольтные конденсаторы на 25-вольтные (к ним идут жёлтые провода);
• следующий этап – отключение защиты БП от скачков напряжения. Не удивляйтесь – компьютерный блок рассчитан на выходное напряжение 12 В, поэтому 14,4 В будет воспринято как пресловутый скачок, и БП отключится. Чтобы этого не произошло, замыкаем контакты низковольтного оптрона припоем (отмечено красным цветом);
• теперь нужно добиться вожделенных 14,4 В на выходе. Для этого нужно использовать подстроечный резистор схемы TL431, но он позволит увеличить напряжение только до 13 В, чего недостаточно. Поэтому заменяем резистор, подключённый последовательно с подстроечным, на элемент номиналом 2,7 кОм;
• выпаиваем транзистор, расположенный рядом со схемой TL431 (обведено красным кружочком);
• чтобы выходное напряжение было стабильным, нужно увеличить нагрузку по 12-вольтному каналу, для чего меняем резистор на 200-омный (2 Вт), такую же операцию следует произвести в дополнительной 5-вольтной цепи, впаяв резистор на 68 Ом. Это позволит получить на выходе 14,4 В без нагрузки;
• теперь берёмся за выходной ток. На разных БП эта величина своя, нам же нужно ограничить силу тока 8 амперами. Для этого меняем резистор в первичной цепи обмотки (около трансформатора) на элемент номиналом 0,47 Ом (мощностью 1 Вт). На рисунке красным кружком обведён резистор первичной цепи, подлежащий замене;
• Для обеспечения защиты от переполюсовки нам нужно самостоятельно изготовить небольшую плату, в которую впаиваем 12-вольтное реле с 4 выводами, два одноапмерных диода и зелёный светодиод, сигнализирующий об окончании процесса зарядки. Потребуется также резистор на 1 кОм. Схема платы приведена на рисунке.
• Реле можно смонтировать на радиаторе блока питания посредством герметика, можно зафиксировать его и саморезами, но герметик лучше, поскольку обеспечивает необходимую эластичность соединения;
• Завершающий этап – подключение к нашему боку проводов. Желательно использовать разноцветные (чёрный и красный), чтобы при подключении АКБ не возникало путаницы. Каждый из проводов должен быть длиной не менее метра (чем длиннее, тем лучше) и сечением от 3,0 мм 2 . К другим концам проводов подключаем зажимы («крокодилы»). Для фиксации проводов в радиаторном блоке просверливают два отверстия такого диаметра, чтобы можно было продеть нейлоновые стяжки, которыми и прикрепляются провода. Желательно также снабдить наше самодельное зарядное устройство амперметром, который подключается параллельно к основной цепи блока питания.

Зарядка готова, можно приступать к тестированию.

Зарядное из компьютерного блока питания.

Автомобильное зарядное устройство или регулируемый лабораторный блок питания с напряжением на выходе 4 — 25 В и током до 12А можно сделать из не нужного компьютерного АТ или АТХ блока питания.

Несколько вариантов схем рассмотрим ниже:

Параметры

От компьютерного блока питания мощностью 200W, реально получить 10 — 12А.

Схема АТ блока питания на TL494

Несколько схем АТX блока питания на TL494

Переделка

Основная переделка заключается в следующем , все лишние провода выходящие с БП на разъемы отпаиваем, оставляем только 4 штуки желтых +12в и 4 штуки черных корпус, cкручиваем их в жгуты . Находим на плате микросхему с номером 494 , перед номером могут быть разные буквы DBL 494 , TL 494 , а так же аналоги MB3759, KA7500 и другие с похожей схемой включения. Ищем резистор идущий от 1-ой ножки этой микросхемы к +5 В (это где был жгут красных проводов) и удаляем его.

Для регулируемого (4В – 25В) блока питания R1 должен быть 1к . Так же для блока питания желательно увеличить емкость электролита на выходе 12В (для зарядного устройства этот электролит лучше исключить), желтым пучком (+12 В) сделать несколько витков на ферритовом кольце (2000НМ, диаметром 25 мм не критично).

Так же следует иметь ввиду , что на 12 вольтовом выпрямителе стоит диодная сборка (либо 2 встречно включенных диода), рассчитанная на ток до 3 А , ее следует поменять на ту , которая стоит на 5 вольтовом выпрямителе , она расчитана до 10 А , 40 V , лучше поставить диодную сборку BYV42E-200 (сборка диодов Шотки Iпр = 30 А, V = 200 В), либо 2 встречно включенных мощных диода КД2999 или им подобным в таблице ниже.

Если БП АТХ для запуска необходимо соединить вывод soft-on с общим проводом (на разъём уходит зеленым проводом).Вентилятор нужно развернуть на 180 гр., что бы дул внутрь блока ,если вы используете как блок питания, запитать вентилятор лучше с 12-ой ножки микросхемы через резистор 100 Ом.

Корпус желательно сделать из диэлектрика не забывая про вентиляционные отверстия их должно быть достаточно. Родной металлический корпус , используете на свой страх и риск.

Бывает при включении БП при большом токе может срабатывать защита , хотя у меня при 9А не срабатывает , если кто с этим столкнется следует сделать задержку нагрузки при включении на пару секунд.

Ещё один интересный вариант переделки компьютерного блока питания.

В этой схеме регулировка осуществляется напряжения (от 1 до 30 В.) и тока (от 0,1 до 10А).

Для самодельного блока хорошо подойдут индикаторы напряжения и тока. Вы их можете купить на сайте «Мастерок».

Схема ЗУ

Если рассмотреть структурную схему импульсного блока питания стандарта ATX, то можно обнаружить, что это практически готовое зарядное устройство. Надо лишь удалить из нее все излишнее и добавить несложные цепи регулировки. В зарядном устройстве не понадобятся:

• схема защиты и выключения;
• выпрямители и фильтры всех напряжений, кроме канала+12 вольт.

Источник дежурного напряжения, в принципе, не нужен, но от него питается микросхема ШИМ, его надо оставить хотя бы частично. Заряжать аккумуляторы надо в режимах стабилизации напряжения или тока, поэтому придется добавить соответствующие цепи для установки необходимых уровней.

Блок питания стандарта AT содержит еще меньше избыточных цепей (в нем нет источника дежурного напряжения), но его найти сейчас не так просто.

Окончательная сборка

К 1, 14, 15 и 16 выводам нужно припаять многожильные тонкие провода. Изоляция у них должна быть надежной, чтобы под нагрузкой не произошло нагревание, в противном случае самодельное зарядное устройство для автомобиля выйдет из строя. После сборки нужно установить подстроечным резистором напряжение около 14 Вольт (+/-0,2 В). Именно такое напряжение считается нормальным для зарядки аккумуляторных батарей. Причем это значение должно быть в режиме холостого хода (без подключенной нагрузки).

На проводах, которые подключаются к аккумулятору, необходимо установить два зажима-крокодила. Один красного цвета, второй черного. Такие можно купить в любом магазине хозтоваров или автомобильных запчастей. Вот такое получается несложное самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Схемы соединений: черный крепится к минусу, а красный к плюсу. Процесс зарядки полностью автоматический, вмешательства человека не требуется. Но стоит рассмотреть основные этапы этого процесса.

Основные этапы изготовления ЗУ

Перед тем как сделать из бп компьютера надежный зарядник, изучаются требования техники безопасности, особенности работы с такими агрегатами. Ведь в первичных цепях блока питания пк присутствует напряжение.

Подготавливаем блок питания. Допускается использование отличающихся по мощности моделей. Чаще всего выполняется переделка компьютерного БП, мощность которого составляет 200–250 Вт.

После выбора модели выполняются последующие действия:

• Из блока питания компьютера откручиваются болтики. Такие действия необходимы для последующего демонтажа крышки.
• Определение сердечника, который входит в состав импульсного трансформатора. Его измеряют. Полученное значение удваивают. Для каждого элемента этот параметр индивидуален. При проведении тестов удалось выявить, что для получения мощности в 100 Вт требуется 0,95–1 см2. Ведь зарядка источника питания эффективна, если выдает 60–70 Вт.
• В состав многих моделей БП входит такая схема, как TL494. Подобная схема вводится в состав разнообразных БП, которые представлены на продажу.

Подготовка схемы

Для подготовки зарядного устройства из компьютерного блока питания своими руками требуются определенные компоненты цепи (их отличительная особенность — +12В). Все остальные элементы изымаются. Для этого используют паяльник. Для упрощения процесса изучаются схемы, которые присутствуют на специальных порталах. На них изображены основные элементы, которые потребуются для БП.

Цепи с такими показателями, как -12В, -/+5 В, изымаются. Демонтируется и переключатель, при помощи которого изменяется напряжение. Выпаивается и схема, которая требуется для сигнала запуска.

Сделать зарядное устройство из БП несложно. Но для этого потребуются резисторы (R43 и R44), которые причислены к опорному типу. Показатели резистора R43 изменяются. В случае необходимости напряжение выходное меняется.

Специалисты рекомендуют заменять R43 на 2 резистора (переменный тип — R432, постоянный тип — R431). Внедрение таких резисторов облегчает процесс создания регулируемого элемента. С его помощью проще изменять силу тока, а также выходное напряжение. Это требуется для сохранения работоспособности автоаккумулятора.

Решая, как переделать БП, стоит сосредоточиться на конденсаторе. На выходной части выпрямителя сосредотачивается стандартный конденсатор. Мастера проводят его замену на элемент, который отличается большими показателями напряжения. Так, часто пользуются конденсатором марки С9.

Рядом с вентилятором, который используется для обдува, сосредотачивается резистор. Его заменяют резистором, который выделяется большим сопротивлением.

При подготовке ЗУ для аккумулятора меняется и расположение вентилятора. Ведь воздушная масса должна поступать в подготавливаемый блок питания.

Со схемы ликвидируют дорожки, которые предназначены для соединения массы, фиксации платы непосредственно к шасси.

Сконструированный блок питания с регулировкой подводят к сети с переменным током. Для этих целей используют стандартную лампу накаливания (производительность составляет 40–100 Вт).

Такие действия выполняются для того, чтобы проверить, насколько эффективная схема получилась. Без предварительного тестирования сложно установить, перегорит ли БП с заданной мощностью при резких изменениях напряжения.

Дополнительные рекомендации

Для правильной настройки БП для автомобильной аккумуляторной батареи требуется соблюдение определенных правил.

• Введение индикаторов. Для отслеживания того, насколько зарядился автомобильный аккумулятор, используются индикаторы. В состав схемы вводят цифровые или же стрелочные индикаторы. Их легко приобрести в специализированных магазинах или же демонтировать со старой техники. Допускается введение нескольких индикаторов, с помощью которых отслеживается степень заряда, напряжение на токопроводящих выводах.
• Корпус с креплением или ручками. Наличие такой детали способствует упрощению процесса эксплуатации ЗУ из БП.

К сборке ЗУ из БП портативного компьютера допускается при условии, что есть определенный опыт, знания в области электроники. Проводить какие-либо мероприятия, если нет соответствующей подготовки, запрещено. Ведь в процессе нужно контактировать с токопроводящими выводами, элементами, на которые подается напряжение, ток.