Рано или поздно перед автолюбителем возникает вопрос о приобретении или изготовления зарядного устройства для автомобильного аккумулятора (АКБ). Одним из вариантов решения данного вопроса является изготовление зарядного устройства из старых блоков питания (БП) типоразмера АТХ от компьютеров.
Одной из удачных конструкций зарядного устройства (ЗУ) из БП АТХ является ЗУ, описание которого приведено в [1]. Но данное решение имеет недостаток: устройство боится неправильного подключения АКБ, в результате которого ЗУ может выйти из строя. Существуют решения этой проблемы, но схемы переделки или сложны, или не позволяют одновременно выполнять функции блока питания и зарядного устройства. Автор предлагает свой вариант зарядного устройства для АКБ на базе ЗУ из [1]. Схема доработки показана на рисунке. На этой схеме дополнительно установлены детали, в позиционных номерах которых присутствует буква «а». Например, Ra7 и т.п.
Принцип работы устройства такой же, как и в статье [1], но на выходе диодной сборки VDa1, VDa2 подключен стабилизатор напряжения, который одновременно является защитой от переполюсовки АКБ. Схема обеспечивает стабилизацию как по напряжению, так и по току.
Стабилизатор на микросхеме DAa1 типа К142ЕН12 стабилизирует напряжение в пределах 14,2… 14,5 В. Для уменьшения нагрева силовых транзисторов используется обратная связь, выполненная на оптроне U1, которая поддерживает отклонение входного напряжения DAa1 в пределах 2,5…3 В при любом токе. Принцип регулировки по току также описан в [1]. Если необходимо несколько ступеней регулировки тока, то R26 необходимо заменить ступенчатым переключателем. Величину R26 для каждой ступени рассчитываем по формуле:
R26=l·R24·R17/U0,
где U0=5 В, R24=0,1 Ом, R17=4,7 кОм, т.е. R26=94·l.
В аварийной ситуации при переполюсовке АКБ схема работает следующим образом:
- При работающем ЗУ ток протекает от АКБ по цепи: клемма «-» через R24, трансформатор, диодная сборка, стабилизатор, клемма «+» АКБ. Работает обратная связь по току и ограничения по напряжению, так как вся величина приложенного напряжения падает на транзисторе VT2. В результате начинает работать оптрон U1, что приводит к полному прекращению работы компьютерного БП. Стабилизатор переходит в режим стабилизации тока, величина которого задается резистором Ra5. Величина ограничения тока должна на 2…ЗА превышать максимальный выходной ток. Резистор Ra5 рассчитывают по формуле:
Ra5= 1,35/I.
- При выключенном ЗУ ток протекает по той же цепи, но схема не работает.
Величину выходного напряжения 14,2…14,5 В настраивают подбором номинала резистора Ra7. Для полной зарядки АКБ требуется повысить выходное напряжение до 15…15,5 В. Это можно выполнить при подключении дополнительного сопротивления параллельно или последовательно с Ra7.
Детали. Транзистор VT2 может быть любой данной структуры с Uкэ>40 В и Iк, который превышает максимальный выходной ток в аварийном режиме на 20%. При необходимости в качестве этого транзистора можно использовать несколько соединённых параллельно. VT2 устанавливают на радиаторе площадью 300 см2 с обдувом, так как при установленном максимальном токе 6 А на нем рассеивается до 20 Вт тепловой мощности. При кратковременном аварийном режиме достаточно, чтобы VT2 не вышел из строя от теплового пробоя.
Диоды VDa3, VDa6-VDa8 любые, VDa4 и VDa5 быстродействующие, все на напряжение U>40 В. Диодная сборка VDa1, VDa2 используется от переделываемого блока питания. Резисторы R24 и Ra5 должны быть достаточной мощности для рассеивания тепла, выделяемого в аварийном режиме (Ppac=I2R). Само зарядное устройство можно выполнить в корпусах от двух блоков питания, пристыкованных друг к другу (см. фото).
Литература
- Андрюшкевич В. Переделка компьютерного блока питания в лабораторный и зарядное устройство // Радио. — 2012. — №3.
Автор: Сергей Давыдов, г. Мариуполь
Источник: журнал Радиоаматор №7/8 2015