充電器。 シーメンスの携帯電話から充電器を分解します。 充電器によって作成された現在の形状。

要約すると、パルス充電器は車の所有者に愛されているだけでなく、 コンパクトな寸法だけでなく、高品質の充電プロセスでもあります。 さまざまなモデルから選択できるため、購入者は特別な注意を払う必要があります。 上記のヒントは、正しい選択をするのに役立ちます。

以下は、注文に推奨される優れた充電器の選択です

タイトルと説明

バッテリーはどのように充電されますか? この装置を自作するには回路が複雑ですか？ 携帯電話に使われているものとは根本的に違うのでしょうか？ この記事でさらに提起されるすべての質問に答えていきます。

一般情報

バッテリーは、動作に電気を必要とするデバイス、ユニット、機構の機能において非常に重要な役割を果たします。 それで、 車両車のエンジンを始動するのに役立ちます。 携帯電話では、バッテリーのおかげで通話が可能になります。

バッテリーの充電、回路、動作原理 このデバイスの学校の物理の授業でも考慮されています。 しかし、悲しいことに、卒業するまでに、この知識の多くは忘れられてしまいます。 したがって、バッテリーの動作は、電解質溶液に特別に浸された 2 つのプレート間の電圧差 (電位) の原理に基づいていることを思い出していただきたいと思います。

最初の電池は銅亜鉛でした。 しかしそれ以来、それらは大幅に改善され、近代化されました。

バッテリーはどのように機能するのでしょうか?

デバイスの唯一の目に見える要素はケースです。 これにより、設計に共通性と整合性が提供されます。 「バッテリー」という名前を完全に適用できるのは 1 つのバッテリー セル (バンクとも呼ばれます) のみであり、同じ標準の 12 V 車用バッテリーの場合、バッテリー セルは 6 つしかないことに注意してください。

本体に戻りましょう。 彼には厳しい要求が突きつけられる。 したがって、次のようになります。

• 攻撃的な化学物質に対する耐性。
• 重大な温度変動に耐えることができます。
• 優れた耐振動性を備えています。

これらすべての要件は、最新の合成材料であるポリプロピレンによって満たされます。 より詳細な違いは、特定のサンプルを使用する場合にのみ強調表示されます。

動作原理

例として鉛蓄電池を見てみましょう。

端子に負荷がかかると化学反応が起こり、電気が放出されます。 時間が経つとバッテリーが消耗します。 どのように復元されますか? あるかどうか 簡単な回路?

バッテリーの充電は難しくありません。 逆のプロセスを実行する必要があります - 端子に電気が供給され、化学反応が再び起こり（純粋な鉛が復元されます）、将来的にはバッテリーの使用が可能になります。

また、充電中は電解液の密度が増加します。 このようにして、バッテリーは元の特性を回復します。 製造に使用される技術と材料が優れているほど、バッテリーはより多くの充放電サイクルに耐えることができます。

バッテリーを充電するための電気回路にはどのようなものがありますか?

古典的なデバイスは整流器と変圧器で構成されています。 全部同じだと考えると 車のバッテリー電圧が 12 V の場合、その充電器には約 14 V の定電流が流れます。

なぜそうなるのでしょうか? この電圧は、放電した車のバッテリーに電流が流れるために必要です。 彼自身が 12 V を持っている場合、同じ電力のデバイスは彼を助けることができないため、より高い値が採用されます。 しかし、すべてにおいて、いつ停止するかを知る必要があります。電圧を上げすぎると、デバイスの耐用年数に悪影響を及ぼします。

したがって、自分の手でデバイスを作成したい場合は、車のバッテリーに適した充電スキームを探す必要があります。 他のテクノロジーにも同じことが当てはまります。 充電回路が必要な場合は、4 V デバイスが必要であり、それ以上は必要ありません。

回復プロセス

発電機からバッテリーを充電するための回路があり、それに応じてデバイスが組み立てられているとします。 バッテリーが接続されると、すぐに回復プロセスが開始されます。 それが進むにつれて、デバイスは大きくなります。 それに伴い充電電流も低下します。

電圧が可能な最大値に近づくと、このプロセスは実際にはまったく発生しません。 これは、デバイスが正常に充電され、電源をオフにしてもよいことを示します。

バッテリー電流がその容量の 10% のみであることを確認する必要があります。 さらに、この指標を超えたり、減らしたりすることはお勧めできません。 したがって、最初の経路をたどると、電解液が蒸発し始め、バッテリーの最大容量と動作時間に大きな影響を与えます。 2 番目のパスでは、必要なプロセスが必要な強度で発生しないため、程度は若干低いものの、マイナスのプロセスが継続します。

充電器

説明されているデバイスは購入することも、自分の手で組み立てることもできます。 2 番目のオプションでは、バッテリーを充電するための電気回路が必要になります。 それを実現する技術の選択は、どの電池が対象となるかによって決まります。 次のコンポーネントが必要になります。

1. (バラストコンデンサと変圧器に基づいて設計されています)。 指標が達成できるほど、電流は大きくなります。 一般に、充電を行うにはこれで十分です。 しかし、この装置の信頼性は非常に低いです。 したがって、接点が壊れたり、何かが混入したりすると、トランスとコンデンサの両方が故障します。
2. 「間違った」極を接続した場合の保護。 これを行うには、リレーを構築します。 したがって、条件付き接続はダイオードに基づいています。 プラスとマイナスを間違えると電流が流れなくなります。 また、リレーが接続されているため、通電されなくなります。 さらに、この回路はサイリスタとトランジスタの両方をベースにしたデバイスで使用できます。 充電自体がバッテリーに接続されているワイヤーの切れ目に接続する必要があります。
3. バッテリー充電に必要な自動化。 この場合の回路は、デバイスが本当に必要な場合にのみ動作することを保証する必要があります。 これを行うために、抵抗によって制御ダイオードの応答しきい値が変更されます。 12 V バッテリは、電圧が 12.8 V 以内の場合に完全定格であるとみなされます。したがって、このインジケータはこの回路にとって望ましいものです。

結論

そこで、バッテリーの充電とは何かを調べました。 このデバイスの回路は単一の基板上に作成できますが、これは非常に複雑であることに注意する必要があります。 だからこそ多層に作られているのです。

記事の枠組みの中で、さまざまな 回路図、これにより、バッテリーが実際にどのように充電されるかが明確になります。 しかし、これらは単なる一般的なイメージであり、進行中の兆候を伴うより詳細なイメージであることを理解する必要があります。 化学反応、バッテリーの種類ごとに異なります。

充電器- これは、外部電源からの電力でバッテリーを充電するように設計された特別なデバイスです。 ほとんどの場合、主電源からの電力を使用します 交流電流。 このようなデバイスは、タブレット、電話、ラップトップ、歯ブラシ、自動車、およびバッテリーの再充電が必要なその他のデバイスの充電に使用できます。

多くの場合、バッテリーを充電するためのデバイスは、購入した機器に付属しています。たとえば、これは携帯電話の充電器です。 ただし、場合によっては、そのようなデバイスを個別に購入する必要があります。 現在、バッテリーを充電できるデバイスが多数販売されています。 しかし、 正しい選択選択した製品を正しく評価する方法を知る必要があります。まず第一に、それに注意を払う必要があります。

種類

充電器は使用方法に応じて次のようになります。

• 外部の。
• 内蔵。

機器は、電池の充電方法、表示の種類、デザイン、放電機能の有無などによって分類できます。 たとえば、携帯電話用のデバイスでは、インジケーターはモバイル画面であり、そこにバッテリーの充電レベルが表示されます。

充電器は次の場合もあります。

• 充電式– 作業は、電荷を蓄積し、バッテリーデバイスにさらに放出するスキームに従って実行されます。

• 通信網– 電力は電気ネットワークから供給され、その後電圧が特定のユニットに必要な電圧に変換されます。

• 自動車– 車内にあるシガーライターから操作します。 ここでの電源は車載ネットワークです。

• ユニバーサル●スマートフォンを接続するためのコネクタと、パソコンから充電するためのUSBコネクタが付いているワイヤーです。

• 無線– 電話機は電流と直接相互作用しません。 デバイスは特別なプラットフォームを表します。 このアクセサリの動作は、誘導コイルの原理に基づいています。

NiCd、NiMH、Li-Ion、さらには複合バッテリーなど、さまざまな種類のバッテリーに応じて、さまざまな充電デバイスが製造されています。

充電方法に応じて、デバイスは定電流またはパルス電流で充電できます。 必要な機能に応じて、デバイスは業務用にも家庭用にもなります。 充電時間に応じて、デバイスの速度が遅くなったり速くなったりすることがあります。

デバイス

ほとんどの場合、充電器には次の要素が含まれています。

• 変圧器。 これはスイッチング電源または変圧器である可能性があります。
• 電圧レギュレータ。 入力回路で発生する変動に関係なく、一定の電圧を維持します。
• 整流器。 この要素は、交流を直流、つまり特定のデバイスのバッテリーを充電するために必要な電流に変換します。 各タイプのバッテリーには、一定量の入力電圧が必要です。
• 充電プロセスまたは電流を制御するデバイス.
• LEDインジケータ.

充電器には、外部ユニットや他のデバイスのバッテリーなど、他の要素も含まれる場合があります。 産業用デバイスには、充電プロセスを制御する電子機器を備えたユニットもあります。 このようなデバイスは、3〜5個のバッテリーを同時に充電するために使用されます。 一部のモデルではパルス電流による同時充電や長時間充電が可能です。

複雑なデバイスには、温度、バッテリー電圧、充電、その他のインジケーターなどの多数のパラメーターを最も正確に監視できるマイクロコントローラーが装備されています。 より高度なデバイスにはセンサーも搭載されています 外気温充電プロセスに大きな影響を与えるためです。

動作原理

バッテリーの充電に使用されるすべてのデバイスは、ほぼ常に同じ原理で動作します。 電気ネットワークに接続すると、充電器は220 Vの電圧を受け取ります。デバイスの要素は、電流の強度と電圧を、特定のバッテリーを充電するために必要な値に調整します。 さらに、バッテリーの種類ごとに独自の充電方法と順序が必要です。

自動車用鉛酸バッテリーの場合は、完全に放電するまで充電することをお勧めします。 アルカリ電池にはメモリー効果があるため、完全に放電する必要があります。 ただし、同時に、両方のタイプのバッテリーを最大値まで再充電する必要があります。 そこで、最近になって初めて、 自動装置人間の介入を必要としない機械の場合。 ネットワークに接続し、バッテリー端子にクランプを取り付けるだけです。

自動充電器はすべてを制御します。

充電レベル、サイクル、および手順自体を制御します。 100% 充電すると、ユニットの電源が自動的にオフになります。 デバイスが切断されていない場合、デバイスはバッテリーの状態を常に監視します。 充電が低下すると、センサーがこれを認識し、その結果、バッテリーが再び充電を開始します。 その結果、充電レベルは 100% レベルになります。

電磁誘導の原理を利用したワイヤレス充電システムがあります。 これは、この回路に浸透する磁気電圧が変化すると、閉路回路に電流が現れるため、一定の距離で充電が発生することを意味します。 このシステムは、第１および第２のコイルを含む。 その結果、誘導結合システムが完成します。
1次コイルの巻線に流れる交流により磁界が形成され、2次コイルに誘導電圧が形成されます。 バッテリーの充電にはこの電圧が使用されます。 ただし、この原則は短距離にのみ適用されます。 電話機やその他のデバイスが取り外されると、磁場のほとんどが消失し、その結果、二次コイルは磁場を受信しなくなります。

手動充電器もあり、タイガなどの電気網のない荒野のどこかで携帯電話を充電するためによく使用されます。 ただし、動作原理はまったく異なり、風力タービンの原理に基づいて動作します。 このようなデバイスの主な要素は回転ハンドルです。 このハンドルの機能は風力タービンのプロペラに匹敵します。

ハンドルをひねるとその回転がロッドに伝わります。 その結果、人によって生み出された運動エネルギーは充電装置の発電機に向けられます。 これは、約 6 ボルトの小さな電圧で電流を生成する最後の要素です。 この電圧は、切れたバッテリーを多少充電したり、必要な電話をかけたり、メッセージを送信したりするには十分です。

応用

充電器は、デバイスや機器のバッテリーを充電するために使用されます。

• 携帯電話とスマートフォン。
• 錠剤。
• ラップトップ。
• 歯ブラシ。
• ポータブルなその他多くのバッテリー駆動ツール。
• 電気自動車。
• 携帯用掃除機、ヘアドライヤー。
• 車、バイク、その他の機器。

選び方

非常に多くの種類の充電器が販売されています。 国産モデルと海外モデルです。 したがって、選択をするのが難しい場合もあります。

• 時々車を充電するためのデバイスが必要な場合は、不要な機能を備えたシンプルで信頼性の高いデバイスをよく見てください。 例えば、このような充電は、寒い天候や休暇中の海外旅行中のダウンタイムによるバッテリの充電に役立つ可能性があります。
• 初心者の場合は、設定の必要がない自動デバイスを選択するのが最善です。 経験豊富な車の所有者には、多機能充電器またはスターター充電器をお勧めします。 選択肢の数は財源によってのみ制限されます。
• 特定の電気化学システム用に設計された充電デバイスのみを購入する必要があります。 ほとんどのデバイスは特定の種類の機器にのみ使用されることを知っておく必要があります。 たとえば、電話コネクタが適切でないか、デバイスが特定の電圧の電流を生成している可能性があります。 一方、特定のデバイスはまったく異なる電圧を必要とします。 電圧が合わない場合はバッテリーを充電しないでください。
• 高出力の充電器を使用すると充電時間を短縮できますが、バッテリー自体には制限がある場合があります。 ユニットにそのような機能がない場合に急速充電を行うと、バッテリーの寿命が短くなったり、損傷する可能性があります。
• 充電デバイスの形状、デザイン、構造、寸法にも注意を払う必要があります。 この場合の選択は購入者次第です。
• ワイヤレスデバイスを選択するときは、機器のメーカーに注意を払う必要があります。 すべてのブランドがワイヤレス充電に適したバッテリーを搭載したデバイスを製造しているわけではありません。 「PMA」と「Qi」の栄養基準もあります。 ここでも制限がかかる場合があります。 すべての機器がこれら 2 つの規格をサポートできるわけではありません。
• ワイヤレス デバイスを選択するときは、電力、機能、動作時間、安全性にも注意を払う必要があります。

写真は、B3-38 ミリボルトメーターのハウジングに組み立てられた、12 V 自動車バッテリーを最大 8 A の電流で充電するための自家製自動充電器を示しています。

車のバッテリーを充電する必要があるのはなぜですか?
充電器

車のバッテリーは次の方法で充電されます。 発電機。 電気機器や機器を発生する高電圧から保護するために。 車の発電機、その後、電圧を制限するリレーレギュレーターが取り付けられます。 オンボードネットワークバッテリーを完全に充電するには、少なくとも 14.5 V の電圧が必要です。

したがって、発電機からバッテリを完全に充電することは不可能であり、寒さが始まる前に充電器からバッテリを再充電する必要がある。

充電器回路の解析

コンピューターの電源から充電器を作成するスキームは魅力的に見えます。 コンピュータの電源の構造図は同じですが、電気的なものは異なり、改造には高度な無線工学の資格が必要です。

充電器のコンデンサ回路に興味がありました。効率が高く、熱を発生せず、バッテリーの充電状態や供給ネットワークの変動に関係なく安定した充電電流を提供し、出力を恐れません。短絡。 しかし、欠点もあります。 充電中にバッテリーとの接触が失われると、コンデンサの電圧が数倍に上昇し（コンデンサと変圧器は主電源の周波数で共振発振回路を形成します）、コンデンサが破壊します。 この欠点だけを取り除く必要があり、なんとか取り除くことができました。

その結果、上記の欠点のない充電器回路が完成しました。 16 年以上、私はこれで 12 V 酸電池を充電してきました。このデバイスは問題なく動作します。

車の充電器の概略図

見た目の複雑さにもかかわらず、自家製充電器の回路は単純で、いくつかの完全な機能ユニットのみで構成されています。

繰り返す回路が複雑に見える場合は、同じ原理で動作する、ただしバッテリーが完全に充電されたときの自動シャットダウン機能のない回路をさらに組み立てることができます。

バラストコンデンサの電流制限回路

キャパシタ車の充電器では、バラスト コンデンサ C4 ～ C9 を電源変圧器 T1 の一次巻線に直列に接続することによって、バッテリ充電電流の大きさの調整と安定化が保証されます。 どうやって より多くの容量コンデンサが大きいほど、バッテリの充電電流は大きくなります。

実際には、これは充電器の完全版であり、ダイオードブリッジの後にバッテリーを接続して充電できますが、そのような回路の信頼性は低くなります。 バッテリー端子の接触が切れるとコンデンサーが故障する恐れがあります。

コンデンサの静電容量は、変圧器の二次巻線の電流と電圧の大きさに依存し、式によっておおよそ決定できますが、表内のデータを使用する方が簡単です。

電流を調整してコンデンサの数を減らすには、コンデンサをグループで並列接続します。 私は 2 バー スイッチを使用して切り替えを行っていますが、トグル スイッチを複数取り付けることもできます。

保護回路
バッテリー極の誤った接続によるもの

バッテリーが端子に誤って接続された場合の充電器の極性反転に対する保護回路は、リレー P3 を使用して行われます。 バッテリーが正しく接続されていない場合、VD13 ダイオードは電流を流さず、リレーは通電されず、K3.1 リレー接点が開き、バッテリー端子に電流が流れません。 正しく接続されると、リレーが作動し、接点 K3.1 が閉じ、バッテリーが充電回路に接続されます。 この逆極性保護回路は、トランジスタとサイリスタの両方のあらゆる充電器で使用できます。 バッテリーを充電器に接続しているワイヤーの切れ目に接続するだけで十分です。

バッテリーの充電電流と電圧を測定する回路

上図のスイッチS3の存在により、バッテリーを充電する際、充電電流量だけでなく電圧も制御することができます。 S3 の上部の位置では電流が測定され、下部の位置では電圧が測定されます。 充電器が主電源に接続されていない場合、電圧計はバッテリー電圧を表示します。 充電中ですバッテリー、次に充電電圧。 ヘッドには電磁方式のM24微小電流計を使用しています。 R17 は電流測定モードでヘッドをバイパスし、R18 は電圧測定時に分圧器として機能します。

充電器自動シャットダウン回路
バッテリーが完全に充電されているとき

オペアンプに電力を供給し、基準電圧を生成するために、DA1 タイプ 142EN8G 9V スタビライザー チップが使用されます。 この超小型回路は偶然に選ばれたわけではありません。 マイクロ回路本体の温度が 10 度変化しても、出力電圧の変化は 100 分の 1 ボルト以下です。

電圧が15.6Vに達すると自動的に充電をオフにするシステムがA1.1チップの半分に作られています。 マイクロ回路のピン 4 は分圧器 R7、R8 に接続されており、そこから 4.5 V の基準電圧が供給されます。マイクロ回路のピン 4 は抵抗 R4 ～ R6 を使用する別の分圧器に接続されています。抵抗 R5 は調整抵抗です。マシンの動作しきい値を設定します。 抵抗 R9 の値は、充電器のスイッチオンのしきい値を 12.54 V に設定します。ダイオード VD7 と抵抗 R9 の使用により、バッテリ充電のスイッチオン電圧とスイッチオフ電圧の間に必要なヒステリシスが提供されます。

このスキームは次のように機能します。 車のバッテリーを充電器に接続すると、端子電圧が 16.5 V 未満になり、トランジスタ VT1 を開くのに十分な電圧がマイクロ回路 A1.1 のピン 2 に確立され、トランジスタが開き、リレー P1 が作動して接続されます。 K1.1 がコンデンサのブロックを介して主電源に接続され、変圧器の一次巻線とバッテリの充電が始まります。

充電電圧が 16.5 V に達するとすぐに、出力 A1.1 の電圧は、トランジスタ VT1 を開いた状態に維持するには不十分な値まで低下します。 リレーがオフになり、接点 K1.1 がスタンバイ コンデンサ C4 を介して変圧器に接続され、充電電流は 0.5 A になります。充電器回路は、バッテリの電圧が 12.54 V に低下するまでこの状態になります。電圧が 12.54 V に設定されるとすぐに、リレーが再びオンになり、指定された電流で充電が開始されます。 必要に応じて、スイッチ S2 を使用して自動制御システムを無効にすることができます。

したがって、バッテリ充電の自動監視システムにより、バッテリが過充電される可能性が排除されます。 バッテリーは付属の充電器に少なくとも 1 年間接続したままにすることができます。 このモードは、高速道路でのみ運転するドライバーに適しています。 サマータイム。 レースシーズンの終了後、バッテリーを充電器に接続し、春にのみ電源をオフにすることができます。 電源が切れても、復帰すると、充電器は通常どおりバッテリーを充電し続けます。

オペアンプA1.2の後半に収集される負荷の不足による過剰電圧の場合に、充電器を自動的にオフにする回路の動作原理は同じです。 しきい値のみ 完全なシャットダウン充電電圧が 19 V 未満の場合、マイクロ回路 A1.2 の出力 8 の電圧はトランジスタ VT2 をオープン状態に保持するのに十分であり、その状態で電圧が印加されます。リレーP2。 充電電圧が 19 V を超えるとすぐに、トランジスタが閉じ、リレーが接点 K2.1 を解放し、充電器への電圧供給が完全に停止します。 バッテリーが接続されるとすぐにオートメーション回路に電力が供給され、充電器はすぐに動作状態に戻ります。

自動充電器の設計

充電器のすべての部品は、ポインター デバイスを除いてすべての内容物が取り外された V3-38 ミリアンメータのハウジング内に配置されます。 自動化回路を除く要素の取り付けは、ヒンジ方式を使用して実行されます。

ミリアンペアの筐体デザインは、4 つの角で接続された 2 つの長方形のフレームで構成されています。 角には等間隔に穴が開いており、パーツの取り付けに便利です。

TN61-220 電源トランスは厚さ 2 mm のアルミ板に 4 本の M4 ネジで固定されており、その板はケースの下隅に M3 ネジで取り付けられています。 TN61-220 電源トランスは厚さ 2 mm のアルミ板に 4 本の M4 ネジで固定されており、その板はケースの下隅に M3 ネジで取り付けられています。 C1もこのプレートに取り付けられています。 写真は充電器を下から見た図です。

ケースの上隅にも厚さ 2 mm のグラスファイバー板が取り付けられており、コンデンサ C4 ～ C9 とリレー P1、P2 がネジ止めされています。 プリント基板もこれらの角にネジ止めされており、その上に回路がはんだ付けされています。 自動運転バッテリーを充電しています。 実際には、必要な値のコンデンサを得るにはコンデンサを並列接続する必要があるため、コンデンサの数は図のように6個ではなく14個になります。 コンデンサとリレーはコネクタ (上の写真の青色) を介して充電器回路の残りの部分に接続されているため、設置中に他の要素に簡単にアクセスできます。

の上 外後壁はリブ状になっています アルミラジエーターパワーダイオードVD2～VD5の冷却用。 電力を供給するための 1 A Pr1 ヒューズとプラグ (コンピュータの電源から取得) もあります。

充電器のパワー ダイオードは、2 本のクランプ バーを使用してケース内のラジエーターに固定されています。 この目的のために、ケースの後壁に長方形の穴が開けられます。 これ 技術的解決策ケース内の発熱量を最小限に抑え、省スペース化を実現しました。 ダイオードのリード線と電源線は、グラスファイバー箔でできた緩いストリップにはんだ付けされています。

写真は右側に自作の充電器を見たところです。 インストール 電気図色付きのワイヤー、交流電圧 - 茶色、プラス - 赤、マイナス - ワイヤーで作られています。 青い色の。 変圧器の二次巻線からバッテリーを接続する端子までのワイヤの断面積は、少なくとも 1 mm 2 である必要があります。

電流計シャントは長さ約 1 センチメートルの高抵抗コンスタンタン線で、その端は銅のストリップで封止されています。 シャントワイヤの長さは、電流計を校正するときに選択されます。 焼けたポインターテスターのシャントからワイヤーを取り出しました。 銅ストリップの一端は正の出力端子に直接はんだ付けされ、リレー P3 の接点からの太い導体は 2 番目のストリップにはんだ付けされます。 黄色と赤のワイヤはシャントからポインター デバイスに接続されます。

充電器自動化ユニットのプリント基板

自動調整と充電器へのバッテリーの誤った接続に対する保護のための回路は、フォイルグラスファイバー製のプリント回路基板にはんだ付けされています。

写真に示されています 外観組み立てた回路。 自動制御・保護回路のプリント基板設計はシンプルで、穴ピッチは2.5mmです。

上の写真はプリント基板を取り付け側から見たもので、赤く塗った部分が示されています。 プリント基板を組み立てる際に便利な図面です。

上のプリント基板の図面は、レーザー プリンタ技術を使用してプリント基板を製造する場合に役立ちます。

また、このプリント基板の図面は、プリント基板の通電トラックを手動で適用するときに役立ちます。

V3-38 ミリボルトメーターの指針計器のスケールは必要な測定値に適合しなかったため、コンピューター上で独自のバージョンを描き、それを厚い白い紙に印刷し、接着剤で標準スケールの上に瞬間を貼り付けなければなりませんでした。

より大きなスケールサイズと測定エリアのデバイスのキャリブレーションのおかげで、電圧読み取り精度は 0.2 V になりました。

充電器をバッテリーおよびネットワーク端子に接続するためのワイヤー

車のバッテリーを充電器に接続するワイヤーの片側にはワニ口クリップが、もう一方の側にはスプリットエンドが付いています。 赤いワイヤーはバッテリーのプラス端子に接続するために選択され、青いワイヤーはマイナス端子に接続するために選択されます。 バッテリ装置に接続するワイヤの断面積は少なくとも 1 mm 2 である必要があります。

充電器は、コンピュータ、オフィス機器、その他の電気機器の接続に使用されるプラグとソケットを備えたユニバーサル コードを使用して電気ネットワークに接続されます。

充電器部品について

電源トランス T1 には TN61-220 型が使用され、図に示すように二次巻線が直列に接続されています。 充電器の効率は少なくとも 0.8 で、充電電流は通常 6 A を超えないため、電力が 150 ワットの変圧器であればどれでも使用できます。 変圧器の二次巻線は、最大 8 A の負荷電流で 18 ～ 20 V の電圧を提供する必要があります。既製の変圧器がない場合は、適切な電力を使用して二次巻線を巻き戻すことができます。 特別な計算機を使用して、変圧器の二次巻線の巻数を計算できます。

少なくとも 350 V の電圧用のコンデンサ C4 ～ C9 タイプ MBGCh。交流回路で動作するように設計された任意のタイプのコンデンサを使用できます。

ダイオード VD2 ～ VD5 は、定格電流 10 A のあらゆるタイプに適しています。 VD7、VD11 - パルスシリコンのもの。 VD6、VD8、VD10、VD5、VD12、VD13は1Aの電流に耐えられるものであればどれでもいいです。 LED VD1はどれでもいいのですが、VD9はKIPD29というタイプを使いました。 特徴的な機能この LED は、接続の極性が変わると色が変わることがわかります。 切り替えにはリレーP1の接点K1.2を使用します。 主電流で充電するとLEDが点灯します 黄色の光、バッテリー充電モードに切り替えると緑色に変わります。 バイナリ LED の代わりに、以下の図に従って接続することで、任意の 2 つの単色 LED を取り付けることができます。

選択したオペアンプは、海外の AN6551 の類似品である KR1005UD1 です。 このようなアンプは、VM-12 ビデオ レコーダーのサウンドおよびビデオ ユニットで使用されました。 このアンプの良い点は、二極電源や補正回路が不要で、5 ～ 12 V の電源電圧で動作し続けることです。ほぼ同様のアンプと置き換えることができます。 たとえば、LM358、LM258、LM158 はマイクロ回路の交換に適していますが、ピン番号が異なるため、プリント基板の設計を変更する必要があります。

リレー P1 および P2 は、9 ～ 12 V の電圧用で、1 A のスイッチング電流用に設計された接点です。P3 は、9 ～ 12 V の電圧および 10 A のスイッチング電流用です。たとえば、RP-21-003 です。 リレーが複数ある場合 連絡先グループ、その後、それらを並列にはんだ付けすることをお勧めします。

250 V の電圧で動作するように設計され、十分な数のスイッチング接点を備えた任意のタイプのスイッチ S1。 1 A の電流調整ステップが必要ない場合は、いくつかのトグル スイッチを取り付けて、充電電流を、たとえば 5 A と 8 A に設定できます。車のバッテリーのみを充電する場合、この解決策は完全に正当化されます。 スイッチ S2 は、充電レベル制御システムを無効にするために使用されます。 バッテリーが充電されているとき 大電流、バッテリーが完全に充電される前にシステムが動作する場合があります。 この場合、システムの電源をオフにして、手動で充電を続けることができます。

合計偏差電流が 100 μA の電流および電圧計用の電磁ヘッド (たとえば、タイプ M24) が適しています。 電圧を測定する必要がなく、電流のみを測定する必要がある場合は、最大一定測定電流10A用に設計された既製の電流計を設置し、外部ダイヤルテスターまたはマルチメーターをバッテリーに接続して電圧を監視できます。連絡先。

自動制御装置の自動調整・保護装置の設定

ボードが正しく組み立てられ、すべての無線要素が正常に動作する場合、回路はすぐに動作します。 残っているのは、抵抗 R5 で電圧しきい値を設定することだけです。電圧しきい値に達すると、バッテリ充電が低電流充電モードに切り替わります。

バッテリーを充電しながら直接調整できます。 ただし、安全策を講じて、自動制御ユニットをハウジングに取り付ける前に、自動制御ユニットの自動制御および保護回路を確認および設定することをお勧めします。 これを行うには、出力電圧を 10 ～ 20 V の範囲で調整でき、出力電流が 0.5 ～ 1 A になるように設計された DC 電源が必要です。 計測器測定用に設計された電圧計、ポインターテスター、またはマルチメーターが必要です。 直流電圧、測定限界は 0 ～ 20 V です。

電圧安定器のチェック

すべての部品をプリント基板に取り付けた後、電源から共通線（マイナス）とDA1チップのピン17（プラス）に12〜15 Vの電源電圧を印加する必要があります。 電源の出力電圧を 12 V から 20 V に変更する場合、電圧計を使用して、DA1 電圧安定化チップの出力 2 の電圧が 9 V であることを確認する必要があります。電圧が異なるか変化する場合は、 DA1 が故障している場合。

K142EN シリーズおよび類似品のマイクロ回路には出力の短絡に対する保護機能があり、出力を共通線に短絡した場合、マイクロ回路は保護モードに入り、故障しません。 テストで超小型回路の出力電圧が 0 であることが示された場合、これは必ずしも故障を意味するわけではありません。 プリント回路基板のトラック間に短絡が発生しているか、回路の残りの部分にある無線要素の 1 つが故障している可能性が十分にあります。 マイクロ回路をチェックするには、ピン2をボードから切断するだけで十分です。ピン2に9 Vが表示される場合、それはマイクロ回路が動作していることを意味し、短絡を見つけて取り除く必要があります。

サージ保護システムのチェック

私は、厳密な動作電圧規格の対象ではない、回路のより単純な部分から回路の動作原理を説明することにしました。

バッテリーが切断された場合に充電器を主電源から切断する機能は、演算差動増幅器 A1.2 (以下、オペアンプと呼びます) に組み込まれた回路の一部によって実行されます。

オペレーショナル差動アンプの動作原理

オペアンプの動作原理が分からないと回路の動作を理解するのが難しいので説明します。 簡単な説明。 オペアンプには 2 つの入力と 1 つの出力があります。 図中で「+」記号で示されている入力の 1 つは非反転と呼ばれ、「-」記号または丸で示されている 2 番目の入力は反転と呼ばれます。 差動オペアンプという言葉は、アンプの出力の電圧が入力の電圧の差に依存することを意味します。 この回路では、オペアンプは何もせずにオンになります。 フィードバック、コンパレータモード - 入力電圧の比較。

したがって、一方の入力の電圧が変化せず、もう一方の入力が変化すると、入力の電圧が等しくなる点を通過する瞬間に、アンプの出力の電圧が急激に変化します。

サージ保護回路のテスト

図に戻りましょう。 アンプ A1.2 の非反転入力 (ピン 6) は、抵抗 R13 と R14 の間に組み込まれた分圧器に接続されています。 この分圧器は 9 V の安定化電圧に接続されているため、抵抗の接続点の電圧は変化せず、6.75 V になります。オペアンプの 2 番目の入力 (ピン 7) は 2 番目の分圧器に接続されています。抵抗器 R11 と R12 に組み込まれています。 この分圧器は充電電流が流れるバスに接続されており、その電圧は電流量とバッテリーの充電状態に応じて変化します。 したがって、ピン 7 の電圧値もそれに応じて変化します。 分圧抵抗は、バッテリの充電電圧が 9 V から 19 V に変化したときに、ピン 7 の電圧がピン 6 よりも低くなり、オペアンプ出力 (ピン 8) の電圧が高くなるように選択されます。 0.8 V よりも低く、オペアンプの電源電圧に近い電圧です。 トランジスタが開き、電圧がリレー P2 の巻線に供給され、接点 K2.1 が閉じます。 出力電圧によりダイオード VD11 も閉じられ、抵抗 R15 は回路の動作に関与しません。

充電電圧が 19 V を超えるとすぐに (これは、バッテリーが充電器の出力から切り離されている場合にのみ発生します)、ピン 7 の電圧がピン 6 よりも大きくなります。アンプの出力が急激にゼロになります。 トランジスタが閉じ、リレーの電源が切れ、接点 K2.1 が開きます。 RAM への供給電圧が遮断されます。 オペアンプの出力電圧がゼロになった瞬間に、ダイオード VD11 が開き、R15 が分圧器の R14 に並列に接続されます。 ピン 6 の電圧は瞬時に低下するため、リップルや干渉によるオペアンプ入力の電圧が等しい場合の誤検出が排除されます。 R15の値を変更することで、コンパレータのヒステリシス、つまり回路が元の状態に戻る電圧を変更できます。

バッテリが RAM に接続されると、ピン 6 の電圧は再び 6.75 V に設定され、ピン 7 の電圧はそれより低くなり、回路は通常に動作し始めます。

回路の動作をチェックするには、電源の電圧を12 Vから20 Vに変更し、リレーP2の代わりに電圧計を接続してその読み取り値を観察するだけで十分です。 電圧が 19 V 未満の場合、電圧計は 17 ～ 18 V の電圧を示します (電圧の一部はトランジスタの両端で降下します)。それより高い場合は、ゼロになります。 リレー巻線を回路に接続することをお勧めします。そうすれば、回路の動作だけでなくその機能もチェックされ、リレーをクリックするだけでオートメーションの動作を制御できるようになります。電圧計。

回路が動作しない場合は、オペアンプ出力である入力 6 と 7 の電圧をチェックする必要があります。 電圧が上記と異なる場合は、対応する分圧器の抵抗値を確認する必要があります。 したがって、分圧抵抗とダイオード VD11 が動作している場合は、オペアンプに欠陥があります。

回路R15、D11をチェックするには、これらの要素の端子の1つを切断するだけで十分です。回路はヒステリシスなしでのみ機能します。つまり、電源から供給される同じ電圧でオン/オフになります。 トランジスタ VT12 は、R16 ピンの 1 つを切断し、オペアンプの出力の電圧を監視することで簡単にチェックできます。 オペアンプの出力の電圧が正しく変化し、リレーが常にオンになっている場合は、トランジスタのコレクタとエミッタの間に故障があることを意味します。

満充電時のバッテリーシャットダウン回路の確認

オペアンプ A1.1 の動作原理は、トリミング抵抗 R5 を使用して電圧カットオフしきい値を変更できる点を除いて、A1.2 の動作と変わりません。

A1.1の動作を確認するには、電源から供給される供給電圧が12〜18 Vの範囲で滑らかに増減します。電圧が15.6 Vに達すると、リレーP1がオフになり、接点K1.1が充電器を低電流に切り替えます。コンデンサC4を介した充電モード。 電圧レベルが 12.54 V を下回ると、リレーがオンになり、指定された値の電流で充電器を充電モードに切り替える必要があります。

12.54 V のスイッチングしきい値電圧は、抵抗 R9 の値を変更することで調整できますが、これは必須ではありません。

スイッチS2を使用してオフにすることができます オートモードリレー P1 を直接オンにすることで動作します。

コンデンサ充電器回路
自動シャットダウンなし

組立経験が浅い方向け 電子回路または、バッテリーの充電後に充電器を自動的にオフにする必要がない場合、酸性自動車バッテリーを充電するための装置回路の簡略化されたバージョンを提案します。 この回路の特徴は、繰り返しの容易さ、信頼性、高効率で安定した充電電流、バッテリの誤接続に対する保護、供給電圧が失われた場合の充電の自動継続です。

安定化の原理 充電電流は変更されず、コンデンサ C1 ～ C6 のブロックをネットワーク変圧器と直列に接続することで確保されます。 入力巻線とコンデンサの過電圧から保護するために、リレー P1 の常開接点のペアの 1 つが使用されます。

バッテリーが接続されていない場合、リレー P1 K1.1 と K1.2 の接点は開いており、充電器が電源に接続されていても回路に電流は流れません。 電池の極性を間違えて接続した場合も同様のことが起こります。 バッテリーが正しく接続されている場合、電流はバッテリーから VD8 ダイオードを通ってリレー P1 の巻線に流れ、リレーが作動し、接点 K1.1 と K1.2 が閉じます。 閉じた接点 K1.1 を介して、主電源電圧が充電器に供給され、K1.2 を介して充電電流がバッテリに供給されます。

一見すると、リレー接点K1.2は必要ないようですが、リレー接点K1.2がない場合は、 誤接続バッテリーの場合、電流はバッテリーのプラス端子から充電器のマイナス端子を通って流れます。 ダイオードブリッジそしてバッテリーのマイナス端子に直接接続すると、充電器のブリッジダイオードが故障します。

提案されたバッテリ充電用の単純な回路は、6 V または 24 V の電圧でバッテリを充電するように簡単に適用できます。リレー P1 を適切な電圧に置き換えるだけで十分です。 24 ボルトのバッテリを充電するには、変圧器 T1 の二次巻線から少なくとも 36 V の出力電圧を提供する必要があります。

必要に応じて、単純な充電器の回路に、自動充電器の回路と同様に、充電電流と電圧を表示するデバイスを追加して、それをオンにすることができます。

車のバッテリーを充電する方法
自動手作り記憶

充電する前に、車から取り外したバッテリーの汚れを取り除き、表面をソーダ水溶液で拭いて酸の残留物を除去する必要があります。 表面に酸があると、ソーダ水溶液は泡立ちます。

バッテリーに酸を充填するためのプラグが付いている場合は、充電中にバッテリー内で発生したガスが自由に逃げることができるように、すべてのプラグを緩める必要があります。 電解質レベルを確認することが不可欠であり、電解質レベルが必要以上に低い場合は、蒸留水を追加します。

次に、充電器のスイッチ S1 を使用して充電電流を設定し、端子の極性 (バッテリーのプラス端子を充電器のプラス端子に接続する必要があります) に注意してバッテリーを接続する必要があります。 スイッチ S3 が下の位置にある場合、充電器の矢印はバッテリーが生成している電圧をすぐに示します。 あとは電源コードのプラグをソケットに差し込むだけで、バッテリーの充電プロセスが始まります。 電圧計はすでに充電電圧を表示し始めています。