РазноеЗарядка из блока питания компьютера своими руками – Как сделать зарядное устройство для 12В свинцово-кислотных аккумуляторов из компьютерного БП ATX.

Зарядка из блока питания компьютера своими руками – Как сделать зарядное устройство для 12В свинцово-кислотных аккумуляторов из компьютерного БП ATX.

Как сделать зарядное устройство для 12В свинцово-кислотных аккумуляторов из компьютерного БП ATX.

Как сделать зарядное устройство для 12В свинцово-кислотных аккумуляторов из компьютерного БП ATX.

 

Скопилось у меня много компьютерных БП, отремонтированных в качестве тренировки этого процесса, но для современных компьютеров уже слабоватых. Что с ними делать?

Решил несколько переделать в ЗУ для зарядки 12В автомобильных аккумуляторов.

 

 

Итак: начали.

Первым мне подвернулся под руку Linkworld LPT2-20. У этого зверька оказался ШИМ на м/с Linkworld LPG-899. Посмотрел даташит, схему БП и понял – элементарно!

Что оказалось просто шикарно – она питается от 5VSB, т.е наши переделки никак не повлияют на режим её работы. Ноги 1,2,3 используются для контроля выходных напряжений 3,3В, 5В и 12В соответственно в пределах допустимых отклонений. 4-я нога тоже является входом защиты и используется для защиты от отклонений -5В, -12В. Нам все эти защиты не просто не нужны, а даже мешают. Поэтому их надо отключить.

 

По пунктам:

 

  1. Перерезать дорожку идущую от канала 5В к 2-й ноге м/с и её обвязке и соединить её с +5VSB.

  2. выпаять всю обвязку 1-й и 3-й ноги м/с.
  3. выпаять детали через которые 4-я нога была связана с -5В и -12В, остальные трогать НЕ НАДО.
  4. выпаять детали делителя на 16-й ноге (все резисторы которые к ней подходят)
  5. Если будете оставлять канал 5В (зачем может пригодиться скажу далее), замените нагрузочный резистор на выходе этого канала с 10Ом на 15Ом аналогичного размера (мощности). Ибо после переделки там будет уже 6В и ему станет слишком жарко J
  6. Теперь можно демонтировать все детали каналов 3,3В -5В и -12В, а также и 5В если вы его решите не оставлять.
  7. Также выпаять все провода выходящие из БП кроме 3-х черных и 3-х желтых.

 

Стадия разрушения на этом окончена, пора переходить к созиданию.

 

  1. Согласно схеме на Рис.1 смонтировать делитель для 1-й и 3-й ноги м/с из резисторов R1, R3 и R2. Я это сделал в свободных дырках оставшихся от удаленных деталей. Теперь защита будет «довольна» и не будет нам мешать. Вот так это выглядело на этом этапе:

  2. Замкнуть 9-ю ногу м/с на землю или сделать это через выключатель если сетевого нет или вам его недостаточно. Это действие обеспечивает запуск БП (а теперь, без 5 минут, зарядного), PS-ON — так сказать.

  3. Далее (на схеме не обозначено), но очень рекомендую нагрузить канал 12В хотя бы на 0,5А. Чем угодно – лампочкой, резисторами или и тем и другим одновременно. Это нужно для адекватной работы БП на холостом ходу (хотя слабенькие БП, типа этого, могут обойтись штатным нагрузочным резистором).
  4. Теперь восстанавливаем делитель на 16-й ноге (R4, R6 и R12 по схеме).
  5. Включаем БП (лучше через лампочку на 60-100Вт вместо предохранителя) и меряем напряжение в бывшем 12В канале. Если необходимо подбираем резистор R12 до получения 14,35-14,4В (ну или ещё большего если вам покажется мало, хотя я считаю именно это значение наиболее правильным). Кроме того, можно установить регулятор. Делается это так: сначала подбором R6 добиваемся 13,5-14В на выходе, затем последовательно с ним ставим переменный резистор на 10кОм. Он обеспечит вам регулировку выходного напряжения от 13,5-14 до 14,9-15,4В. Этого диапазона должно хватить для аккумулятора в любом состоянии.

 

По большому счету ЗУ у нас уже готово, но в нем нет ограничения зарядного тока (хотя защита от КЗ работает). Для того чтобы ЗУ не давало на аккумулятор столько «сколько влезет» – добавляем цепь на VT1, R5, C1, R8, R9, R10. Как она работает? Очень просто. Пока падение напряжения на R8 подаваемое на базу VT1 через делитель R9, R10 не превышает порог открывания транзистора – он закрыт и не влияет на работу устройства. А вот когда он начинает открываться, то к делителю на R4, R6, R12 добавляется ветка из R5 и транзистора VT1, меняя тем самым его параметры. Это приводит к падению напряжения на выходе устройства и, как следствие, к падению зарядного тока. При указанных номиналах, ограничение начинает работать примерно с 5А,

плавно понижая выходное напряжение с ростом тока нагрузки. Настоятельно рекомендую эту цепь не выбрасывать из схемы, иначе, при сильно разряженном аккумуляторе ток может быть настолько большим, что сработает штатная защита, или вылетят силовые транзисторы, или шоттки. И зарядить свой аккумулятор вы не сможете, хотя сообразительные автолюбители догадаются на первом этапе включить автомобильную лампу между ЗУ и аккумулятором чтобы ограничить зарядный ток.

VT2, R11, R7 и HL1 занимается «интуитивной» индикацией тока заряда. Чем ярче горит HL1 – тем больше ток. Можно не собирать, если нет желания. Транзистор VT2 – должен быть обязательно германиевый, потому что падение напряжения на переходе Б-Э у него значительно меньше, чем у кремниевого. А значит, и открываться он будет раньше чем VT1.

Цепь из F1 и VD1, VD2 обеспечивает простейшую защиту от переполюсовки. Очень рекомендую сделать её или собрать другую на реле или чём-нибудь ещё. Вариантов в сети можно найти много.

А теперь о том, зачем нужно оставить канал 5В. Для вентилятора 14,4В многовато, особенно с учетом того что при такой нагрузке БП не греется вообще, ну кроме сборки выпрямителя, она немного греется. Поэтому, мы подключаем его к бывшему каналу 5В (сейчас там — около 6В), и он тихо и нешумно выполняет свою работу. Естественно, с питанием вентилятора есть варианты: стабилизатор, резистор и т.п. В дальнейшем некоторые из них мы увидим.

Всю схему я свободно смонтировал на освобожденном от ненужных деталей месте, не делая никаких плат, с минимумом дополнительных соединений. Выглядело это всё после сборки так:

 

В итоге, что мы имеем?

 

Получилось ЗУ с ограничением максимального зарядного тока (достигается уменьшением подаваемого на аккумулятор напряжения при превышении порога в 5А) и стабилизированным максимальным напряжением на уровне 14,4В, что соответствует напряжению в бортовой сети автомобиля. Поэтому, его можно смело использовать, не отключая аккумулятор от бортовой электроники. Это зарядное устройство можно смело оставлять без присмотра на ночь, батарея никогда не перегреется. К тому же оно почти бесшумное и очень лёгкое.

Если вам максимального тока в 5-7А маловато (ваш аккумулятор бывает часто сильно разряжен), можно легко увеличить его до 7-10А, заменив резистор R8 на 0,1Ом 5Вт. Во втором БП с более мощной сборкой по 12В именно так я и сделал:

 

 

Следующим подопытным у нас будет БП Sparkman SM-250W реализованный на широко известном и горячо любимом ШИМ TL494 (КА7500).

Переделка такого БП ещё проще, чем на LPG-899, так как в ШИМ TL494 нет никаких встроенных защит по напряжениям каналов, зато есть второй компаратор ошибки, который зачастую свободен (как и в данном случае). Схема оказалась практически один к одному со схемой PowerMaster. Её я и взял за основу:

 

План действий:

  1. Выпаиваем всё, что обведено или зачеркнуто на схеме Рис.3 розовым, и все провода. Должно получиться примерно так:

  2. Резистор R42 (по схеме, у вас может оказаться другим номером, так что будьте внимательны) заменяем на 10-11кОм. Включаем БП (желательно через лампу на 60-100Вт, на всякий случай) и меряем напряжение на выходе. Обратите внимание: БП должен запуститься сам, замыкать 4-ю ногу ШИМ на землю НЕ НАДО. Если вы это сделаете, то отключите защиту по току и при КЗ на выходе сможете наблюдать вылет силовых транзисторов и других элементов блока питания. Если напряжение не 14,35-14,45В, то подбором резисторов R44, R45 добиваетесь чтоб оно было в указанном диапазоне. Если этого недостаточно можно не сильно изменить и R42.

    В принципе на этом можете и закончить. Нет? Ааа…, вам нужно ограничение максимального зарядного тока как в варианте 1? Тогда продолжим.

    Изображен только фрагмен изменений в обвязке ШИМ. Это не значит что всё остальное вокруг него надо выпаять.
  3. В ШИМ TL494 имеется два встроенных усилителя ошибки, в данной схеме один из них не использовался, его мы и задействуем для ограничения максимального зарядного тока. Отключаем 15-ю ногу ШИМ от 13-й и 14-й, а16-ю ногу от земли. Можете дорожки перерезать, можете просто их отдельно выпаять, как вам нравится короче. Затем монтируем цепь из R5, C1, R7, R8, R9, R6 по схеме на Рис.4. При указанных номиналах БП больше 5А давать отказывается. При достижении порога, как и в первом случае, начинает падать выходное напряжение. Правда, есть и отличия, в данном варианте падение будет гораздо более резким. Фактически больше заданного тока, он не даст ни при каких обстоятельствах, напряжение упадет хоть до 0 (ну или почти). В то время, как в первом варианте, при достижении заданного порога напряжение снижается более плавно и не станет менее 2,5-3В даже если управляющий транзистор КТ361 откроется совсем. Но, вернемся к данной схеме. В режиме ограничения максимального тока возможно появление сверчков, убиваются подбором R5 и С1. Роль шунта (резистор R6 на схеме) на 0,005Ом у меня выполнял кусок медной проволоки длиной 2,5см, из телефонного кабеля. Изменение порога ограничения максимального тока достигается изменением номинала резистора R9 или R6. И предвосхищая вопрос: «зачем нужен R7?». Отвечу: «Не помню» J, очевидно что при разработке различных вариантов во время проектирования он был нужен в каком то из них. Но потом схема изменилась и теперь он, судя по всему, не играет никакой роли и вместо него можно ставить перемычку. Вот результат работы, испытание заряда реального аккумулятора от UPS, 12В 7А/ч.  

       Напряжение 14,4В ток 0,44А. Пусть вас цифры тока не удивляют, он разряжен был не сильно.
  4. Вентилятор, как и в предыдущем случае, к бывшему каналу 5В. На провода крокодилы, землю платы заизолировать от корпуса. Защита от переполюсовки — аналогична. От КЗ щупов прекрасно защищает оставшаяся нетронутой штатная защита. Проверено неоднократно.

 

Это был, пожалуй, самый экономичный вариант. Выпаянных деталей у вас останется гораздо больше чем затраченных J. Особенно если учесть что сборка SBL1040CT была извлечена из канала 5В, а туда были впаяны диоды, в свою очередь добытые, с канала -5В. Все затраты состояли из крокодилов, светодиода и предохранителя. Ну, можно ещё ножки приделать для красоты и удобства.

Вот плата в полном сборе:

Если вас пугают манипуляции с 15 и 16-й ногами ШИМ, подбор шунта с сопротивлением в 0,005Ом, устранение возможных сверчков, можно переделать БП на TL494 и несколько другим способом.

 

Итак: наша следующая «жертва» — БП Sparkman SM-300W. Схема абсолютно аналогична варианту 2, но имеет на борту более мощную выпрямительную сборку по 12В каналу, более солидные радиаторы. Значит — с него мы возьмем больше, например 10А.

Этот вариант однозначен для тех схем, где ноги 15 и 16 ШИМ уже задействованы и вы не хотите разбираться – зачем и как это можно переделать. И вполне пригоден для остальных случаев.

Повторим в точности пункты 1 и 2 из второго варианта.

Канал 5В, в данном случае, я демонтировал полностью.

Далее собираем схему по Рис.5.

Чтобы не пугать вентилятор напряжением в 14,4В — собран узел на VT2, R9, VD3, HL1. Он не позволяет превышать напряжение на вентиляторе более чем 12-13В. Ток через VT2 небольшой, нагрев транзистора тоже, можно обойтись без радиатора.

С принципом действия защиты от переполюсовки и схемы ограничителя зарядного тока и вы уже знакомы, но вот место его подключения здесь — иное.

Управляющий сигнал с VT1 через R4 заведен на 4-ю ногу KA7500B (аналог TL494). На схеме не отображено, но там должен был остаться от оригинальной схемы резистор в 10кОм с 4-й ноги на землю, его

трогать не надо.

Действует это ограничение так. При небольших токах нагрузки транзистор VT1 закрыт и на работу схемы никак не влияет. На 4-й ноге напряжение отсутствует, так как она посажена на землю через резистор. А вот когда ток нагрузки растет, падение напряжения на R6 и R7 соответственно тоже растет, транзистор VT1 начинает открываться и совместно с R4 и резистором на землю они образуют делитель напряжения. Напряжение на 4-й ноге возрастает, а так как потенциал на этой ноге, согласно описанию TL494, непосредственно влияет на максимальное время открытия силовых транзисторов, то ток в нагрузке уже не растет. При указанных номиналах порог ограничения составил 9,5-10А. Основное отличие от ограничения в варианте 1, несмотря на внешнюю похожесть, резкая характеристика ограничения, т.е. при достижении порога срабатывания, напряжение на выходе спадает быстро.

Вот этот вариант в готовом виде:

 

Кстати, эти зарядки можно использовать и в качестве источника питания для автомагнитолы, переноски на 12В и других автомобильных устройств. Напряжение стабилизировано, максимальный ток ограничен, спалить что-нибудь будет не так то просто.

 

Вот готовая продукция:

 

Переделка БП под зарядное по такой методике – дело одного вечера, но для себя любимого времени не жалко?

 

Тогда позвольте представить:

 

За основу взято БП Linkworld LW2-300W на ШИМ WT7514L (аналог уже знакомой нам по первому варианту LPG-899).

Ну что ж: демонтаж ненужных нам элементов осуществляем согласно варианту 1, с той лишь разницей, что канал 5В тоже демонтируем – он нам не пригодится.

Здесь схема будет более сложной, вариант с монтажом без изготовления печатной платы в данном случае – не вариант. Хотя и полностью от него мы отказываться не будем. Вот приготовленная частично плата управления и сама жертва эксперимента ещё не отремонтированная:

А вот она уже после ремонта и демонтажа лишних элементов, а на втором фото с новыми элементами и на третьем её обратная сторона с уже проклеенными прокладками изоляции платы от корпуса.

То, что обведено на схеме рис.6 зеленой линией – собрано на отдельной плате, остальное было собрано на освободившемся от лишних деталей месте.

 

Для начала попробую рассказать: чем это зарядное отличается от предыдущих устройств, а уж потом расскажу какие детали, за что отвечают.

  • Включение зарядного происходит только при подключении к нему источника ЭДС (в данном случае аккумулятора), вилка при этом должна быть включена в сеть заблаговременно J.
  • Если по каким-либо причинам напряжение на выходе превысит 17В или окажется менее 9В – ЗУ отключается.
  • Максимальный ток заряда регулируется переменным резистором от 4 до 12А, что соответствует рекомендуемым токам заряда аккумуляторов от 35А/ч до 110А/ч.
  • Напряжение заряда регулируется автоматически 14,6/13,9В, либо 15,2/13,9В в зависимости от выбранного пользователем режима.
  • Напряжение питания вентилятора регулируется автоматически в зависимости от тока заряда в диапазоне 6-12В.
  • При КЗ или переполюсовке срабатывает электронный самовосстанавливающийся предохранитель на 24А, схема которого, с незначительными изменениями, была заимствована из разработки почетного кота победителя конкурса 2010г Simurga. Скорость в микросекундах не мерил (нечем), но штатная защита БП дернуться не успевает – он гораздо быстрее, т.е. БП продолжает работать как ни в чём не бывало, только вспыхивает красный светодиод срабатывания предохранителя. Искр, при замыкании щупов практически не видно, даже при переполюсовке. Так что очень рекомендую, на мой взгляд эта защита лучшая, по крайней мере из тех что я видел (хотя и немного капризная на ложные срабатывания в частности, возможно придётся посидеть с подбором номиналов резисторов).

Теперь, кто за что отвечает:

  • R1, C1, VD1 – источник опорного напряжения для компараторов 1, 2 и 3.
  • R3, VT1 – цепь автозапуска БП при подключении аккумулятора.
  • R2, R4, R5, R6, R7 – делитель опорных уровней для компараторов.
  • R10, R9, R15 – цепь делителя защиты от перенапряжения на выходе о которой я упоминал.
  • VT2 и VT4 с окружающими элементами – электронный предохранитель и токовый датчик.
  • Компаратор OP4 и VT3 с резисторами обвязки – регулятор оборотов вентилятора, информация о токе в нагрузке, как видите, поступает от токового датчика R25, R26.
  • И наконец, самое важное — компараторы с 1-го по 3-й обеспечивают автоматическое управление процессом заряда. Если аккумулятор достаточно сильно разряжен и хорошо «кушает» ток, ЗУ ведет заряд в режиме ограничения максимального тока установленного резистором R2 и равном 0,1С (за это отвечает компаратор ОР1). При этом, по мере заряда аккумулятора, напряжение на выходе зарядного будет расти и при достижении порога 14,6 (15,2), ток начнет уменьшаться. Вступает в работу компаратор ОР2. Когда ток заряда упадет до 0,02-0,03С (где С емкость аккумулятора а А/ч), ЗУ перейдет на режим дозаряда напряжением 13,9В. Компаратор OP3 используется исключительно для индикации, и никакого влияния на работу схемы регулировки не оказывает. Резистор R2 не просто меняет порог максимального тока заряда, но и меняет все уровни контроля режима заряда. На самом деле, с его помощью выбирается емкость заряжаемого аккумулятора от 35А/ч до 110А/ч, а ограничение тока это «побочный» эффект. Минимальное время заряда будет при правильном его положении, для 55А/ч примерно посередине. Вы спросите: «почему?», да потому что если, к примеру, при зарядке 55А/ч аккумулятора поставить регулятор в положение 110А/ч – это вызовет слишком ранний переход к стадии дозаряда пониженным напряжением. При токе 2-3А, вместо 1-1,5А, как задумывалось разработчиком, т.е. мной. А при выставлении 35А/ч будет мал начальный ток заряда, всего 3,5А вместо положенных 5,5-6А. Так что если вы не планируете постоянно ходить смотреть и крутить ручку регулировки, то выставляйте как положено, так будет не только правильнее, но и быстрее.
  • Выключатель SA1 в замкнутом состоянии переводит ЗУ в режим «Турбо/Зима». Напряжение второй стадии заряда повышается до 15,2В, третья остается без существенных изменений. Рекомендуется для заряда при минусовых температурах аккумулятора, плохом его состоянии или при недостатке времени для стандартной процедуры заряда, частое использование летом при исправном аккумуляторе не рекомендуется, потому что может отрицательно сказаться на сроке его службы.
  • Светодиоды, помогают ориентироваться, на какой стадии находится процесс заряда. HL1 – загорается при достижении максимально допустимого тока заряда. HL2 – основной режим заряда. HL3 – переход в режим дозаряда. HL4 – показывает что заряд фактически окончен и аккумулятор потребляет менее 0,01С (на старых или не очень качественных аккумуляторах до этого момента может и не дойти, поэтому ждать очень долго не стоит). Фактически аккумулятор уже хорошо заряжен после зажигания HL3. HL5 – загорается при срабатывании электронного предохранителя. Чтобы вернуть предохранитель в исходное состояние, достаточно кратковременно отключить нагрузку на щупах.

Что касается наладки. Не подключая плату управления или не запаивая в неё резистор R16 подбором R17 добиться напряжения 14,55-14,65В на выходе. Затем подобрать R16 таким, чтобы в режиме дозаряда (без нагрузки) напряжение падало до 13,8-13,9В.

Вот фото устройства в собранном виде без корпуса и в корпусе:

Вот собственно и всё. Зарядка была испытана на разных аккумуляторах, адекватно заряжает и автомобильный, и от UPS (хотя все мои зарядки заряжают любые на 12В нормально, потому что напряжение стабилизировано J). Но это побыстрее и ничего не боится, ни КЗ, ни переполюсовки. Правда, в отличие от предыдущих, в качестве БП использовать не получится (очень оно стремится управлять процессом и не хочет включаться при отсутствии напряжения на входе). Зато, его можно использовать в качестве зарядного для аккумуляторов резервного питания, вообще не отключая никогда. Заряжать будет в зависимости от степени разряда автоматически, а из-за малого напряжения в режиме дозаряда существенного вреда аккумулятору не принесет даже при постоянном включении. При работе, когда аккумулятор уже почти заряжен, возможен переход зарядного в импульсный режим заряда. Т.е. ток зарядки колеблется от 0 до 2А с интервалом от 1 до 6 секунд. Сначала, хотел было устранить это явление, но, почитав литературу – понял, что это даже хорошо. Электролит лучше перемешивается, и даже иногда способствует восстановлению потерянной емкости. Поэтому решил оставить так как есть.

 

 

Ну вот, попалось что-то новенькое. На этот раз LPK2-30 с ШИМ на SG6105. Такого «зверя» мне для переделки раньше мне ещё не попадалось. Но я вспомнил многочисленные вопросы на форуме и жалобы пользователей на проблемы по переделке блоков на этой м/с. И принял решение, хоть зарядка мне больше и не нужна, нужно победить эту м/с из спортивного интереса и на радость людям. А заодно и опробовать на практике, возникшую в моей голове идею оригинального способа индикации режима заряда.

Вот он, собственной персоной:

Начал, как обычно, с изучения описания. Обнаружил, что она похожа на LPG-899, но есть и некоторые отличия. Наличие 2-х встроенных TL431 на борту, вещь конечно интересная, но…  для нас — несущественная. А вот отличия в цепи контроля напряжения 12В, и появление входа для контроля отрицательных напряжений, несколько усложняет нашу задачу, но в разумных пределах.

В результате раздумий и непродолжительных плясок с бубном (куда уж без них) возник вот такой проект:

 

Вот фото этого блока уже переделанного на один канал 14,4В, пока без платы индикации и управления. На втором его обратная сторона:

 

А это внутренности блока в сборе и внешний вид:

 

Обратите внимание, что основная плата была развернута на 180 градусов, от своего первоначального расположения, для того чтобы радиаторы не мешали монтажу элементов передней панели.

В целом это немного упрощённый вариант 4. Разница заключается в следующем:

  • В качестве источника для формирования «обманных» напряжений на входах контроля было взято 15В с питания транзисторов раскачки. Оно в комплекте с R2-R4 делает всё необходимое. И R26 для входа контроля отрицательных напряжений.
  • Источником опорного напряжения для уровней компаратора было взято напряжение дежурки, оно же питание SG6105. Ибо, большая точность, в данном случае, нам не нужна.
  • Регулировка оборотов вентилятора тоже была упрощена.

А вот индикация была немного модернизирована (для разнообразия и оригинальности). Решил сделать по принципу мобильного телефона: банка наполняющаяся содержимым. Для этого я взял двухсегментный светодиодный индикатор с общим анодом (схеме верить не надо – не нашёл в библиотеке подходящего элемента, а рисовать было лень L), и подключил как показано на схеме. Получилось немного не так как задумывал, вместо того чтобы средние полоски «g» при режиме ограничения тока заряда гасли, вышло, что они — мерцают. В остальном — всё нормально.

Индикация выглядит так:

 

На первом фото режим заряда стабильным напряжением 14,7В, на втором – блок в режиме ограничения тока. Когда ток станет достаточно низким, у индикатора загорятся верхние сегменты, и напряжение на выходе зарядного упадёт до 13,9В. Это можно увидеть на фото приведённом немного выше.

Так как напряжение на последней стадии всего 13,9В можно спокойно дозаряжать аккумулятор сколь угодно долго, вреда ему это не принесёт, потому что генератор автомобиля обычно даёт большее напряжение.

Естественно, в этом варианте можно использовать и плату управления из варианта 4. Обвязку GS6105 только нужно сделать так, как здесь.

Да, чуть не забыл. Резистор R30 устанавливать именно так — совсем не обязательно. Просто, у меня никак не выходило подобрать номинал впараллель к R5 или R22 чтобы получить на выходе нужное напряжение. Вот и вывернулся таким… нетрадиционным образом. Можно просто подобрать номиналы R5 или R22, как я делал в других вариантах.

 

Как видите, при правильном подходе, почти любой БП АТХ можно переделать в то, что вам нужно. Если будут новые модели БП и нужда в зарядках, то возможно будет и продолжение.

Кота от всего сердца поздравляю с юбиелеем! В его честь, кроме статьи, ещё был заведён новый жилец — очаровательная серая киска Маркиза.

 

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Всем привет, сегодня я расскажу, как из компьютерного блока питания сделать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками. Итак, берем блок питания и снимаем верхнюю крышку или просто разбираем его.Зарядное устройство из компьютерного блока питанияНа плате ищем микросхему и внимательно смотрим на нее, вернее на её обозначение, если вы обнаружили там микросхему TL494 или KA7500 ( или их аналоги),Зарядное устройство из компьютерного блока питания значит вам очень повезло и мы сможем с легкостью переделать этот блок питания, без всяких дополнительных заморочек. Разбираем блок питания, вытаскиваем плату и отпаиваем от неё все провода, они нам больше не понадобятся.Зарядное устройство из компьютерного блока питанияДля нормальной зарядки аккумулятора следует повысить выходное напряжение блока питания, так как 12 вольт для зарядки это мало, нам надо, где-то 14.4 вольта.

Делаем так, берём тестер и с помощью его находим пять вольт, которые подходят к 13, 14 и 15 ноге микросхемы и обрезаем дорожку, Зарядное устройство из компьютерного блока питанияэтим мы отключаем защиту блока питания от повышения напряжения. И соответственно при включении блока в сеть, он будет у нас сразу включаться. Зарядное устройство из компьютерного блока питанияДалее находим на микросхеме 1 ногу, следуя по этой дорожке находим 2 резистора их удаляем, в моём случае это резисторы R2 и R1. На их места впаиваем переменные резисторы. Один регулируемый резистор с ручкой на 33 Ком, а второй под отвёртку на 68 Ком. Тем самым мы добились то, что на выходе мы теперь сможем регулировать напряжение в широком диапазоне.

Должно получиться примерно так как на фото.Зарядное устройство из компьютерного блока питания Зарядное устройство из компьютерного блока питанияДалее берем кусок провода, длинной в полтора метра и сечением в 2.5 квадрата очищаем от оболочки.Зарядное устройство из компьютерного блока питанияПотом берем два крокодила и припаиваем к ним наши провода. На плюсовой провод, желательно установить предохранитель на 10 ампер.Зарядное устройство из компьютерного блока питания Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Теперь находим на плате + 12 вольт и землю, и припаяйте к ним провода.Зарядное устройство из компьютерного блока питания
Далее подключаем тестер к блоку питания.Зарядное устройство из компьютерного блока питания
Установите ручку переменного резистора в левое положение, вторым резистором (который под отвёртку) вращая его установите нижнее значение напряжения 14,4 вольта. Зарядное устройство из компьютерного блока питанияТеперь вращая переменный резистор,Зарядное устройство из компьютерного блока питания
мы можем видеть, как поднимается у нас напряжение, а вот ниже 14,4 вольт оно теперь опускаться не будет. На этом настройка блока завершена.

Начинаем сборку блока питания. Прикручиваем плату на место.Зарядное устройство из компьютерного блока питанияДля красоты я установил во внутрь светодиодную подсветку. Если вы будете устанавливать, как я светодиодную ленту, то не забудь подпаять, последовательно к ней резистор на 22 Ома, иначе она перегорит.Зарядное устройство из компьютерного блока питания На вентилятор в разрыв любого провода установите также резистор на 22 Ома.Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Переменный резистор, я установил на пластину из текстолита и вывел наружу. Нужен для регулировки силы выходного тока за счёт повышения напряжения на выходе, короче, чем больше ёмкость аккумулятора, тем сильнее крутим ручку вправо.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.

Зарядное устройство из компьютерного блока питанияКогда я все собрал, провода закрепил термоклеем. Зарядное устройство из компьютерного блока питанияВот такое вот получилось зарядное устройство. Зарядное устройство из компьютерного блока питанияТеперь у вас не будет проблем с зарядкой аккумулятора.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из блока питания компьютера.

Здравствуйте, дорогие дамы и уважаемые господа!

   На этой странице я вкратце расскажу Вам о том, как своими руками переделать блок питания персонального компьютера в зарядное устройство для автомобильных (и не только) аккумуляторов.

   Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов должно обладать следующим свойством: максимальное напряжение, подводимое к аккумулятору — не более 14.4В, максимальный зарядный ток — определяется возможностями самого устройства. Именно такой способ зарядки реализуется на борту автомобиля (от генератора) в штатном режиме работы электросистемы автомобиля.

   Однако, в отличие от материалов из этой статьи, мною была избрана концепция максимальной простоты доработок без использования самодельных печатных плат, транзисторов и прочих «наворотов».

   Блок питания для переделки подарил мне друг, сам он его нашел где-то у себя на работе. Из надписи на этикетке можно было разобрать, что полная мощность данного блока питания составляет 230Вт, но по каналу 12В можно потреблять ток не более 8А. Вскрыв этот блок питания я обнаружил, что в нем нет микросхемы с цифрами «494» (как то было описано в предлагаемой выше статье), а основой его является микросхема UC3843. Однако, эта микросхема включена не по типовой схеме и используется только как генератор импульсов и драйвер силового транзистора с функцией защиты от сверхтоков, а функции регулятора напряжения на выходных каналах блока питания возложены на микросхему TL431, установленную на дополнительной плате:

 На этой же дополнительной плате установлен подстроечный резистор, позволяющий отрегулировать выходное напряжение в узком диапазоне.

   Итак, для переделки этого блока питания в зарядное устройство, сперва необходимо убрать все лишнее. Лишним является:

   1. Переключатель 220 / 110В с его проводами. Эти провода просто нужно отпаять от платы. При этом наш блок всегда будет работать от напряжения 220В, что устраняет опасность его сжечь при случайном переключении этого переключателя в положение 110В;

   2. Все выходные провода, за исключением одного пучка черных проводов (в пучке 4 провода) — это 0В или «общий», и одного пучка желтых проводов (в пучке 2 провода) — это «+».

Теперь необходимо сделать так, чтобы наш блок работал всегда, если включен в сеть (по умолчанию он работает только если замкнуть нужные провода в выходном пучке проводов), а также устранить действие защиты по перенапряжению, которая отключает блок, если выходное напряжение станет ВЫШЕ некоторого заданного предела. Сделать это необходимо потому, что нам нужно получить на выходе 14.4В (вместо 12), что воспринимается встроенными защитами блока как перенапряжение и он отключается.

   Как оказалось, и сигнал «включение-отключение», и сигнал действия защиты по перенапряжению проходит через один и тот же оптрон, которых всего три — они связывают выходную (низковольтную) и входную (высоковольтную) части блока питания. Итак, чтобы блок всегда работал и был нечувствителен к перенапряжениям на выходе, необходимо замкнуть контакты нужного оптрона перемычкой из припоя (т. е. состояние этого оптрона будет «всегда включен»):

Теперь блок питания будет работать всегда, когда он подключен к сети и независимо от того, какое напряжение мы сделаем у него на выходе.

   Далее следует установить на выходе блока, там где раньше было 12В, выходное напряжение, равное 14.4В (на холостом ходу). Поскольку только с помощью вращения подстроечного резистора, установленного на дополнительной плате блока питания, не удается установить на выходе 14.4В (он позволяет сделать только что-то где-то около 13В), необходимо заменить резистор, включенный последовательно с подстроечным, на резистор чуть меньшего номинала, а именно 2.7кОм:

 

 Теперь диапазон настройки выходного напряжения сместился в большую сторону и стало возможным установить на выходе 14.4В.

   Затем, необходимо удалить транзистор, находящийся радом с микросхемой TL431. Назначение этого транзистора неизвестно, но включен он так, что имеет возможность препятствовать работе микросхемы TL431, т. е. препятствовать стабилизации выходного напряжения на заданном уровне. Этот транзистор находился вот на этом месте:

 Далее, чтобы выходное напряжение было более стабильным на холостом ходу, необходимо добавить небольшую нагрузку на выход блока по каналу +12В (который у нас будет +14.4В), и по каналу +5В (который у нас не используется). В качестве нагрузки по каналу +12В (+14.4) применен резистор 200 Ом 2Вт, а по каналу +5В — резистор 68 Ом 0.5Вт (на фото не виден, т. к. находится за дополнительной платой):

Только после установки этих резисторов, следует отрегулировать выходное напряжением на холостом ходу (без нагрузки) на уровне 14.4В.

   Теперь необходимо ограничить выходной ток на допустимом для данного блока питания уровне (т. е. порядка 8А). Достигается это путем увеличения номинала резистора в первичной цепи силового трансформатора, используемого как датчик перегрузки. Для ограничения выходного тока на уровне 8…10А этот резистор необходимо заменить на резистор 0.47Ом 1Вт:

 

 После такой замены выходной ток не превысит 8…10А даже если мы замкнем накоротко выходные провода.

   Наконец, необходимо добавить часть схемы, которая будет защищать блок от подключения аккумулятора обратной полярностью (это единственная «самодельная» часть схемы). Для этого потребуется обычное автомобильное реле на 12В (с четырьмя контактами) и два диода на ток 1А (я использовал диоды 1N4007). Кроме того, для индикации того факта, что аккумулятор подключен и заряжается, потребуется светодиод в корпусе для установки на панель (зеленый) и резистор 1кОм 0.5Вт. Схема должна быть такая:

Работает следующим образом: когда к выходу подключается аккумулятор правильной полярностью, реле срабатывает за счет энергии, оставшейся в аккумуляторе, а после его срабатывания аккумулятор начинает заряжатся от блока питания через замкнутый контакт этого реле, о чем сигнализирует зажженный светодиод. Диод, включенный параллельно катушке реле, нужен для предотвращения перенапряжений на этой катушке при ее отключении, возникающих за счет ЭДС самоиндукции.

   Реле приклеивается к радиатору блока питания с помощью силиконового герметика (силиконового — потому что он остается эластичным после «засыхания» и хорошо выдерживает термические нагрузки, т. е. сжатие-расширение при нагревании-охлаждении), а после «засыхания» герметика на контакты реле монтируются остальные компоненты:

Провода к аккумулятору выбраны гибкие, с сечением 2.5мм2, имеют длину примерно 1 метр и оканчиваются «крокодилами» для подключения к аккумулятору. Для закрепления этих проводов в корпусе прибора использованы две нейлоновые стяжки, продетые в отверстия радиатора (отверстия в радиаторе необходимо предварительно просверлить).

   Вот, собственно, и все:

 

В заключении, с корпуса блока питания были удалены все этикетки и наклеена самодельная наклейка с новыми характеристиками прибора:

 К недостаткам полученного зарядного устройства следует отнести отсутствие какой-либо индикации степени заряженности аккумулятора, что вносит неясность — заряжен аккумулятор или нет? Однако, на практике установлено, что за сутки (24 часа) обычный автомобильный аккумулятор емкостью 55А·ч успевает полностью зарядится.

   К достоинствам можно отнести то, что с данным зарядным устройством аккумулятор может сколь угодно долго «стоять на зарядке» и ничего страшного при этом не произойдет — аккумулятор будет заряжен, но не «перезарядится» и не испортится.

Зарядное устройство из блока питания компьютера: схема, фото, подробное описание

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное из блока питания компьютера.

Уже, так, лет 25 назад, сделал себе, автоматическое зарядное устройство, аналогового типа, для зарядки автомобильного АКБ. В схеме был использован перемотанный трансформатор ТС-180. Это зарядное использовалось, используется, и, думаю, еще будет использоваться не один год.

Но прогресс не стоит на месте и вот пару лет назад возникло желание изготовить зарядное устройство на основе импульсного блока питания от компьютера.

Благо методов переделки блока питания в зарядное устройство для автомобильных АКБ в литературе и в интернете описано великое множество. Не стал изобретать велосипед и воспользовался рекомендациями одной из статей в журнале «Радио», благо исправные блоки питания от старых компьютеров имелись в наличии. Остановлюсь на некоторых нюансах конструктивного и сервисного решений.

В качестве «донора» для переделки был взят блок питания от АТХ компьютера мощностью (заявленной производителем) 300 Ватт. Данный блок обеспечивал по + 5 Вольт до 20 А, по +12 Вольт до 12 А, что для зарядки автомобильных АКБ более чем достаточно. Перед переделкой проверил исправность данного блока и убедившись в его работоспособности приступил к работе.
Прежде всего, удалил «жгуты» разноцветных проводов, выходящих с блока, оставив по три черных (минус) и три желтых (+12 Вольт) и один красный (+ 5 Вольт). Питание +5 Вольт будет использоваться для питания цифровых индикаторов тока и напряжения (красный провод), желтые (+12 Вольт) для зарядки АКБ. Сигнал Power ON (запуск блока питания) включил напрямую, непосредственно на плате БП.

Далее отключил цепи блокировки по + 3,3 Вольта и минус 12 Вольт, как неиспользуемые и изменил схему регулировки и стабилизации выходного напряжения с + 5 Вольт на + 12 Вольт (смотри схему на рисунке 1, резисторы R4, R5, R32). Плечи делителя подобраны таким образом, что при изменении положения движка потенциометра R4 от крайнего нижнего до крайнего верхнего, схема регулировки обеспечивает изменение напряжение в цепи + 12 Вольт от 12,4 Вольта до 14,5 Вольт (напряжение по шине + 5 Вольт изменяется при этом от +5,2 Вольта до +6,8 Вольта, что обеспечивает типовое напряжение питания для цифровых индикаторов).

На рисунке показана схема соединений в ЗУ из импульсного БП ПК для автомобильного аккумулятора.

Штатная схема защиты от КЗ осталась неизменной, дополнившись схемой ограничения зарядного тока. Схема ограничения зарядного тока выполнена на части микросхемы ШИМ в БП (TL494) и вновь введенных элементах R1, R2, R3 и Rш (сопротивление шунта для амперметра). Схема работает следующим образом:

— опорное напряжение Uref (+ 5 Вольт с вывода 14 микросхемы TL494) поступает на делитель, выполненный на элементах R1, R2, R3. С движка резистора R2 напряжение ограничения зарядного тока поступает на вход компаратора (вывод 15 микросхемы TL494).

— на другой вход компаратора (вывод 16 микросхемы TL494) поступает напряжение с Rш (вернее в качестве сопротивления, на котором меряется падение напряжения фактически используется сопротивление проводов от минуса БП, до соединения с Rш и далее до выхода с Rш). О величине сопротивления шунта будет сказано позже.

— при превышении напряжения на 16 ноге микросхемы TL494 (U Rш) напряжения на 15 ноге микросхемы TL494 (U с делителя R1, R2, R3) логика работы ШИМ уменьшает напряжение на выходе БП уменьшая тем самым выходной ток.

Плечи делителя подобраны таким образом, что при изменении положения движка потенциометра R2 от крайнего нижнего до крайнего верхнего, схема регулировки обеспечивает изменение ограничения тока от примерно 1,3 А до 31 А. В реальности регулятор R2 обычно находится в первой четверти оборота от начала.
В качестве индикаторов напряжения и тока применены миниатюрные встраиваемые цифровые вольтметр (SVH0001G) и амперметр (SAH0012R-50), которые по своей сути и назначению и являются индикаторными приборами и не предназначены для использования в сфере действия государственного регулирования обеспечения единства измерений, т.е. не попадают под требования метрологических нормативов и поверок.

С другой стороны при зарядке аккумулятора мало кто заморачивается выставлением напряжения с точностью до сотых долей вольта (да и аккумулятору такая точность до лампочки) и сотых долей ампера по току. С другой стороны такие индикаторы обеспечивают регулировку параметров тока и напряжения заряда с точностью до десятых долей.
Подключение вольтметра не составило труда, только разделил цепи питания и измерения. Запитал устройство от цепи + 5 Вольт.
При подключении амперметра ввиду отсутствия калиброванного шунта 50 А, 75 mV (миллиВольт) и исходя из требования только индикации тока зарядки (от индикаторов требуется меньшая точность) решил изготовить шунт из подручных материалов. В качестве материала шунта использовал медный обмоточный провод диаметром по меди 0,8 мм и длиной 5 см (диаметр выбран исходя из максимального рабочего тока не более 10 А).

При выборе исходил из следующего:

  • — сопротивление калиброванного шунта 50 А, 75 mV составляет 0,0015 Ом (рассчитано по закону Ома).
  • — сопротивление 1 метра медного обмоточного провода диаметром по меди 0,8 мм составляет 0,0348 Ом (из справочника).
  • — простой математический расчет показывает, что для получения ближайшего большего сопротивления проводника достаточно взять 5 (пять) сантиметров медного обмоточного провода диаметром по меди 0,8 мм, этот фрагмент будет иметь сопротивление (расчетное) 0,00174 Ом. Точное место подсоединения амперметра определяется по контрольному прибору, при проведении испытаний.
  • — для фанатов метрологии и точности измерения сразу скажу, что ТКС (температурный коэффициент сопротивления) не учитывался (для меди он составляет около 0,4).

После достижения работоспособности схемы «на столе», в ее макетном варианте разработал компоновку зарядного устройства, размещения дополнительных и штатных элементов. Разработан и выполнен чертеж фасадной части ЗУ с органами регулировки, коммутации и индикации.

Разработана фальшпанель передней части корпуса зарядного устройства.

Не буду останавливаться процессе изготовления фронтальной части корпуса для данного зарядного устройства для автомобильного АКБ из пластика от корпуса какого-то импортного телевизора.

В результате всех манипуляций получилось следующее:

Размещение органов регулировки, индикации и коммутации в «подвале» фасадной части ЗУ. В качестве соединителей для миниатюрных встраиваемых цифровых вольтметра (SVH0001G) и амперметра (SAH0012R-50) применены разъемы из б/у системного блока компьютера.

Соединение платы импульсного блока питания от компьютера и элементов передней панели ЗУ.

При настройке, в качестве нагрузки использовал автомобильные лампы разной мощности, чем обеспечивалась настройка при различных рабочих токах.

С помощью контрольного прибора «откалибровал» амперметр, т.е. подобрал и уточнил точку присоединения входа измерения к шунту. Точность до 0,1 А обеспечивается.

На задней стенке закреплен выключатель питания, а также выведены сетевой шнур и провода с «крокодильчиками» для присоединения к аккумулятору (к нагрузке)

На передней панели установлен разъем «прикуривателя», для подключения различных «девайсов» с разъемом от прикуривателя, для их использования вне автомобиля.
ЗУ оснащено предохранителем на 10 А, защищающее как само ЗУ, так и потребителей, от возможных ошибок при подключении.

Распечатал и вырезал фальшпанель передней части ЗУ, дополнительно защитив надписи прозрачной пленкой. Фальшпанель и защитная пленка закреплены без применения клея, только за счет существующего крепежа органов управления и коммутации.

Результатом доволен. При минимуме затрат, из блока питания, сделано удобное и практичное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.


Автор самоделки: Valentinyich г. Ногинск.

Автоматическое зарядное устройство из компьютерного блока питания


У кого есть свой автомобиль, тот неоднократно сталкивался с проблемой найти источник для зарядки аккумулятора. Вроде бы и купить его не проблематично, но зачем, если зарядку можно сделать из компьютерного блока питания, который наверняка завалялся у вас дома или у друзей.

Посмотрите видео и, вы узнаете, как можно быстро и просто сделать зарядное из блока питания

Преимущество самодельной зарядки в том, что она очень лёгкая и работает в автоматическом режиме. Может заряжать токами 4 или 5 милиампер. Емкость аккумулятора самая большая – это 75 ампер часов и меньше. Заряжает наше устройство на ура. Устройство полностью работает в автоматическом режиме, есть защита от переплюсовки и есть защита от короткого замыкания.


На корпусе нам необходимо сделать выемку для стандартного сетевого провода и обязательно выключатель.

С обратной стороны корпуса у нас идут провода. Провода идут с клеммами или зажимами, чтобы можно было присоединять их к зарядке или аккумулятору.

Также не забываем подключить и вынести на корпус индикатор включения. Если лампочка будет гореть – это значит, что устройство работает и выдает напряжение.


Наше устройство выдает 14 вольт, это можно проверить на специальном приборе, просто подключив к нему наш аккумулятор.

Если вы хотите узнать, сколько дает ампер тока такое устройство, то подсоедините его к аккумулятору и проверьте все на амперметре. Если аккумулятор будет полностью разряженным – вы получите 5 ампер, когда аккумулятор зарядиться у нас будет выходить только 3 амперы.


Переделок в этой зарядке не много, максимум займет 2 часа вашего времени, но только если этот блок питания сделан на микросхеме ТЛ 494.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.

  1. Домой
  2. Статьи
  3. Другие темы
  4. Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.

Пожалуй каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядить аккумулятор своего «коня». Я много раз находил информацию, что из компьютерного блока питания можно сделать хорошую зарядку для аккумуляторов, но всегда отбрасывал эту информацию так как на переделку просто не было достаточно свободного времени и у меня была простейшая зарядка внутри которой был трансформатор, диод и амперметр 🙂 Заряжать аккумуляторы при необходимости я мог, но вот качество этой зарядки оставляло желать лучшего.

И вот, когда появилось свободное время, я начал процесс изготовления (переделки) блока питания компьютера в зарядное устройство для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей 62 А.Ч. Потратив несколько часов на поиски в интернете был найден ненужный, ещё рабочий блок питания (Codegen 250W) и инструкция со схемой по переделке. Сразу скажу, что суммарно процесс переделки у меня занял около двух-трёх недель, так как взятая изначально схема дорабатывалась, просчитывалась, переделывалась и настраивалась. При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ контроллеров, назначению ДГС и ещё тонны полезнейшей информации для общего развития. Многие элементы схемы пришлось рассчитывать самому дабы получить именно то, что мне было необходимо.

За основу была взята схема описанная в статье «Компьютерный блок питания — зарядное устройство». Согласно инструкции для переделки подойдет практически любой компьютерный блок питания, имеющий в своей основе генератор на микросхеме  TL494 (ее аналоги —  КА7500 и отечественная КР1114ЕУ4).

Начальная схема переделки выглядела так:

Нажмите для увеличения изображения

Блок питания решено было взять Codegen 250W 250X1, вот такой:

Нажмите для увеличения изображения

Внутри он выглядел вот так, схема построена на необходимом мне ШИМ контроллере  KA7500B:

Нажмите для увеличения изображения

Была найдена принципиальная схема блока питания Codegen 250W 250X1:

Нажмите для увеличения изображения

Огромное количество схем к компьютерным блокам питания АТХ/АТ и блокам питания к ноутбукам можно найти в моём сборнике схем к компьютерным блокам питания. В сборнике есть и данная схема.

Для начала выпаиваем с платы БП всё лишнее и заменяем некоторые детали: схемы защиты и контроля напряжений выпаиваем, конденсаторы ставим с большим напряжением, линию +3.3v выпаиваем полностью, линию -5v тоже выпаиваем. Оставляем схему управления оборотами вентилятора и для неё линию -12v на которой заменяем конденсатор на аналогичный с большим напряжением.

Для чего необходимо менять конденсаторы на аналогичные с большим напряжением? Отвечаю. Мы будем поднимать напряжение на линии +12v до +14.4v (а в процессе настройки и более), а вместе с линией +12v вырастут напряжения и на линиях +5v (примерно до +6v) и -12v (примерно до -14,4v). Стоит ещё учесть, что мы оставим стабилизацию только по линии +12v и в моменты большой нагрузки, когда ток будет около 5-6 ампер, то напряжения на остальных линиях могут ещё возрасти. Так что лучше поставить конденсаторы с более высоким запасом по напряжению на все линии.

На принципиальной схеме изменения показаны красным цветом:

Нажмите для увеличения изображения

Так как мне необходим максимальный ток зарядки в 5-6 ампер, то резистор R11 я установлю не 0,2 Ом, а 0,1 Ом. Но если установить его один, то он будет сильно греться, поэтому я установил параллельно три резистора 0,3 Ом 5 Ватт, общее сопротивление получилось 0,1 Ом и они практически не нагреваются даже при токах в 10 ампер.

Резистор R9 отвечает за уровень напряжения на линии +12v. Делитель напряжения R9/R3 делает напряжение на ноге 1 микросхемы равным 2.5 вольт. ШИМ контроллер будут стремиться выдать на выходе линии +12v такое напряжение, чтобы на ноге 1 было 2.5 вольта и оно сравнялось с опорным напряжением на ноге 2 (тоже 2.5 вольта), которое получается на делителе R1/R2.

Взяв калькулятор я посчитал, что для 12 вольт на выходе зарядного устройства, R9 должен быть 11,4 КОм, а для 14,4 вольт — 14,28 КОм. В результате я решил установить один постоянный резистор на 10 КОм (обозначен как R9) и один переменный на 10КОм (обозначен как R9+), тем самым я смогу точно подстроить нужное напряжение на выходе. Изначально я установил R9+ на 1,4 КОм чтобы получить 12 вольт на выходе. Вдальнейшем я подстройкой резистора увеличу напряжение до необходимого уровня, но это уже будет на этапе тестирования готового изделия.

Для защиты от переполюсовки я изначально отказался от использования реле. Хотелось всё сделать без реле, чтобы срабатывание и сброс защиты происходил автоматически. За основу была взята схема описанная в статье «Защита от переполюсовки зарядного устройства». Защита построена на полевом транзисторе  IRFZ44N (можно использовать аналоги на напряжение от 30 вольт и ток от 40 ампер, например  40N03P или лучше  40N06).

Внимание! Ни в коем случае не устанавливайте в схему полевые транзисторы на напряжение менее 30 вольт! Дело в том, что при подключении аккумулятора обратной полярностью, на полевике будет сумма напряжений от зарядки (14.4v) и от самого аккумулятора (от 12 до 15 вольт), что в сумме будет 14.4 + 12(максимум 15) = около 28-30 вольт. Так что рекомендую устанавливать полевик более чем на 30 вольт.

Нажмите для увеличения изображения

В качестве шунта решено было использовать встроенный шунт в китайский LED измеритель напряжения и тока, 100V 10A. Вот такой:

Нажмите для увеличения изображения

Такой индикатор-измеритель можно купить в китайском интернет магазине всего за пару долларов, оплата с банковской карты, доставка посылки через обычную почту за 3-4 недели. Я заказал себе сразу несколько, чтобы они у меня были в запасе, такие индикаторы будут полезны не только в зарядке.

Изучив схему подключения этого измерителя приходим к выводу, что должен подойти и в качестве шунта и в качестве измерителя напряжения и тока. Смотрим схему подключения:

Нажмите для увеличения изображения

А вот и принципиальная схема измерителя:

Нажмите для увеличения изображения

Как можно видеть, подключить его в нашу схему защиты не составит труда. Питание берём из нашей же линии, внутри измерителя стоит собственный стабилизатор на 3 вольта для работы измерителя. Кстати, опытным путём я определил (уже на рабочем устройстве), что сопротивление шунта RX в этом измерителе где-то 0,04 Ома. А суммарное сопротивление шунта и транзисторного перехода полевика — 0,04+0,017=0,057 Ом. Этого будет немного многовато, и защита может срабатывать при меньшем токе, чем в исходной схеме. Ну ничего, немного доработаем схему увеличив порог тока, необходимого для срабатывания защиты.

Нажмите для увеличения изображения

Поясню мои доработки. Добавлен конденсатор 0,33 микрофарада для отключения защиты по току в начальный момент скачка тока, например при подключении ламп накаливания. Без этого конденсатора при подключении лампочки на 40 Ватт срабатывала защита, хотя ток при работе лампы был менее 4 ампер. Лампы в момент подключения потребляют огромные токи! Конденсатор подобрал опытным путём так, чтобы защита не срабатывала при подключении одной лампы, но срабатывала при подключении двух ламп по 40 ватт.

Резистор R16 добавил для того, чтобы понизить порог срабатывания защиты по току. Без этого резистора схема тоже работает, но порог определяется только значением падения напряжения на Rш и переходе транзистора VT2. При увеличении тока через эти сопротивления, на базе транзистора VT3 повышается напряжение, и когда оно станет 0,5-0,7 вольт — транзистор VT3 откроется и закроет полевой транзистор (минусовая цепь разорвётся).

Добавлены индикаторы на светодиодах:

  • VD1 «зелёный» — индикатор наличия напряжения на выходных клеммах
  • VD3 «синий» — индикатор срабатывания защиты
  • VD5 «красный» — индикатор обратного подключения аккумулятора (переполюсовки)

Все детали, что не разместились на плате старого блока питания, я изобразил на окончательной схеме:

Нажмите для увеличения изображения

Ну и наконец фото уже собранного зарядного устройства:

Всем спасибо за интерес к статье. Жду критику в комментариях и советы по доработке устройства!

Автор: Попов Вадим Сергеевич

Теги этой статьи

Близкие по теме статьи:

Иллюстрация к новости Victoria 5.23 HDD/SSD — программа для оценки рабочего состояния, тестирования и ремонта HDD и SSD

01/01/2020 09:00 535

В канун Нового Года белорусский программист Сергей Казанский 31 декабря 2019 выложил в сеть очередную стабильную версию программы Victoria 5.23 HDD/SSD для диагностики, исследования, тестирования и мелкого…

Читать полностью Иллюстрация к новости Thermaltake Toughram Z-ONE RGB 3600: комплект памяти с подсветкой

17/12/2019 17:04 188

Компания Thermaltake анонсировала ещё один комплект оперативной памяти стандарта DDR4: набор Toughram Z-ONE RGB предназначен для настольных систем игрового уровня. Комплект ёмкостью 16 Гбайт включает два…

Читать полностью Иллюстрация к новости Samsung Galaxy A01: смартфон начального уровня

17/12/2019 17:01 205

Не успели сетевые источники опубликовать изображения смартфона Galaxy A01 в защитных чехлах, как компания Samsung официально представила эту бюджетную модель. Аппарат оборудован экраном Infinity-V HD+…

Читать полностью

Зарядное устройство из БП от компьютера

Началось всё с того, что подарили мне блок питания АТХ от компьютера. Так он пролежал пару лет в заначке, пока не возникла необходимость соорудить компактное зарядное устройство для аккумуляторов.
Блок выполнен на известной для серии блоков питания микросхеме TL494, что дает возможность его без проблем переделать в зарядное устройство. Не буду вдаваться в подробности работы блока питания, алгоритм переделки следующий:

1. Очищаем блок питания от пыли. Можно пылесосом, можно продуть компрессором, у кого что под рукой.
2. Проверяем его работоспособность. Для этого в широком разъеме, который идет к материнской плате компьютера необходимо найти зеленый провод и перемкнуть его на минус (черный провод), после включить блок питания в сеть и проверить выходные напряжения. Если напряжения(+5В, +12В) в норме переходим к пункту 3.

3. Отключаем блок питания от сети, достаем печатную плату.
4. Выпаиваем лишние провода, на плате припаиваем перемычку зеленого провода и минуса.
5. Находим на ней микросхему TL494, может быть аналог KA7500.


TL494
Отпаиваем все элементы от выводов микросхемы №1, 4, 13, 14, 15, 16. На выводах 2 и 3 должны остаться резистор и конденсатор, все остальное тоже выпаиваем. Часто 15-14 ножки микросхемы находятся вместе на одной дорожке, их надо разрезать. Можно ножом перерезать лишние дорожки, это лучше избавит от ошибок монтажа.

6. Далее собираем схему.

Зарядное устройство из БП от компьютераСхема доработки…

Резистор R12 можно выполнить куском толстого медного провода, но лучше взять набор 10 Вт резисторов, соединенных параллельно или шунт от мультиметра. Если будете ставить амперметр, то можно припаятся к шунту. Тут следует отметить, что провод от 16 ножки должен быть на минусе нагрузки блока питания, а не на общей массе блока питания! От этого зависит правильность работы токовой защиты.

7. После монтажа, последовательно к блоку по сети питания подключаем лампочку накаливания, 40-75 Вт 220В. Это необходимо чтоб не сжечь выходные транзисторы при ошибке монтажа. И включаем блок в сеть. При первом включении лампочка должна мигнуть и погаснуть, вентилятор должен работать. Если все нормально, переходим к пункту 8.

8. Переменным резистором R10 выставляем выходное напряжение 14,6 В. Далее подключаем на выход автомобильную лампочку 12 В, 55 Вт и выставляем ток, так чтоб блок не отключался при подключении нагрузки до 5 А, и отключался при нагрузке более 5 А. Значение тока может быть разным, в зависимости от габаритов импульсного трансформатора, выходных транзисторов и т.д…В среднем для ЗУ пойдет и 5 А.

9. Припаиваем клеммы и идём тестить к аккумулятору. По мере заряда аккумулятора ток заряда должен уменьшатся, а напряжение быть более менее стабильным. Окончание заряда будет когда ток уменьшится до нуля.

Зарядное устройство из БП от компьютера Зарядное устройство из БП от компьютера

Вот вкратце описал простую переделку блока питания в зарядное устройство…
Удачи всем на дороге!

Автор; Антон               Сумы, Украина

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о