Целью проекта является постройка универсального регулируемого блока питания, который может быть использован для зарядки никелевых или свинцовых аккумуляторов, причем не только автомобильных. Зарядное устройство позволит заряжать аккумуляторы с напряжением от 4 до 30 В.
Первое, что понадобится для реализации этого проекта, - это корпус. Подойдет, например, от китайского инвертора 12-220 В. Он монолитный и изготовлен из алюминия.
Можно взять любой другой подходящего размера, к примеру, от компьютерного блока питания.
Второе – это сетевой понижающий импульсный блок питания.
Напряжение на выходе используемого в этом проекте блока составляет 19 В при токе около 5 А.
Это дешевый универсальный адаптер для ноутбука. Он построен на ШИМ-контроллере из семейства UC38, имеет стабилизацию и защиту от коротких замыканий.
Третье – это цифровой или аналоговый вольтамперметр. Представленный здесь вольтамперметр был изъят из китайского стабилизатора напряжения (30 В, 5 А).
Четвертое – это немного таких электронных компонентов, как клеммы и шнур питания.
Устройство схематически изображено на нижеследующей картинке:
Теперь взгляните на схему блока питания. Микросхема TL431 располагается возле оптрона. Именно эта микросхема задает выходное напряжение. В обвязке всего 2 резистора, и путем их подбора можно получить нужное выходное напряжение.
На этой схеме он обозначен как R13. В имеющемся блоке его сопротивление составляет 20 кОм. Последовательно этому резистору нужно подключить переменный на 10 кОм, примерно, как на картинке:
Путем вращения переменного резистора необходимо добиться выходного напряжения в районе 30 В. Затем нужно отключить «переменник» и замерить его сопротивление, при котором напряжение на выходе было 30 В, и заменить R13 на резистор с подобранным сопротивлением. Получилось примерно 27 кОм. На этом переделка адаптера завершена.
Для ограничения тока будет использоваться метод ШИМ-регулировки, поскольку выходной ток с адаптера от ноутбука очень мал.
Вообще, эта схема представляет собой ШИМ-регулятор напряжения без отдельного узла ограничения тока. Этот генератор прямоугольных импульсов построен на базе таймера NE555, который работает на определенной частоте. Диоды служат для постоянной смены времени заряда и разряда частотозадающего конденсатора. Благодаря этому явлению имеется возможность менять скважность выходных импульсов. Поскольку силовой транзистор работает в режиме ключа (он либо открыт, либо закрыт), то можно наблюдать довольно высокий КПД. Переменный резистор регулирует скважность импульсов.
Установить необходимый ток заряда можно изменением напряжения, то есть вращением многооборотного переменного резистора.
Транзистор подойдет буквально любой. Здесь используется n-канальный полевой транзистор с напряжением 60 В и током от 20 А.
Из-за ключевого режима работы его нагрев не будет большим, в отличие от линейных схем, но теплоотвод не помешает. В этом проекте в качестве теплоотвода используется алюминиевый корпус.
Схема ШИМ-регулятора действительно проста, экономична и надежна, но тоже нуждается в небольшой доработке. Дело в том, что, согласно документации, микросхема NE555 имеет максимально допустимое напряжение питания 16 В. А на выходе переделанного адаптера напряжение практически в 2 раза выше, и при подключении схемы таймер однозначно сгорит.
Решений в данной ситуации несколько. Взгляните на 3 из них:
- Использовать линейный стабилизатор, скажем, от 5 до 12 В из семейства 78xx или
построить простой стабилизатор по следующей схеме:
Наипростейшим решением будет являться внедрение в схему линейного стабилизатора, к примеру, 7805. Но следует помнить, что максимальное напряжение питания в зависимости от производителя разнится от 24 до 35 В. В этом проекте используется стабилизатор КА7805 с максимальным входным напряжением 35 В по даташиту. Если не удается достать такую микросхему, можно построить стабилизатор всего из трех деталей.
После сборки нужно проверить ШИМ-регулятор.
На плате адаптера есть 2 активных компонента, которые подвергаются нагреву – силовой транзистор высоковольтной цепи преобразователя и сдвоенный диод на выходе схемы. Они были отпаяны и прикреплены к алюминиевому корпусу. При этом их нужно изолировать от основного корпуса.
Лицевая панель изготовлена из куска пластика.
В схеме адаптера имеется защита от короткого замыкания, но не имеет защиты от переполюсовки. Но это поправимо.
Поскольку в ходе тестирования выходное напряжение адаптера превысило 30 В, цифровой вольтамперметр сгорел. Не допускайте превышения напряжения ни на 1 В. Придется обойтись без него. Ток заряда будет показываться с помощью мультиметра.
Зарядник получился неплохой – заряжает также без проблем аккумуляторы от шуруповерта.
Прикрепленные файлы:
Как сделать простой Повер Банк своими руками: схема самодельного power bank
Накрылось зарядное устройство для кислотных АКБ, покупать новый накладно выходит. Решил сделать из того, что есть, а имеется 120 Ваттный универсальный блок питания с выставлением напряжения.
Но поразмыслив решил, что для зарядки АКБ 10 Амперный БП слишком многовато.
Значит нужно что то менее мощное. У меня имеется Лабораторный блок питания
Его сердце это блок питания от ноутбука 5 амперный. Вот их и поменяем местами, тем самым увеличив мощность лабораторного блока питания. Приступим к работе.
Вместо 5 амперного блока питания от ноутбука подключаем 10 амперный универсальный блок питания.
За одним вывожу регулировку тока с платы наружу, вместо точной регулировки напряжения.
После всех манипуляций получаем полноценный лабораторный блок питания 120 Ватт, 10 Ампер с регулировкой тока и напряжения от 0 до 24 В.
Теперь переходим не посредственно к зарядному автоматическому устройству для кислотного АКБ.
Автоматику для зарядного устройства собрал по схеме ниже. Все компоненты не дорогие и доступные.
То есть по факту это релюшка, программируемая срабатывать при определенном напряжении.
Я выставил срабатывание отключения зарядного устройства при 15В. То есть когда АКБ зарядится до 15 вольт, зарядное устройство отключится, тем самым не нужно постоянно контролировать процесс зарядки.
Когда АКБ заряжается светится красный светодиод
А когда АКБ зарядился ЗУ отключается и светится зеленый светодиод, сигнализируя об окончании зарядки.
Регулировка порога срабатывания производится резистором R2. Каждый пользователь знает где сидит фазан и поэтому порог срабатывания устанавливает свой. Мой фазан 15В.
Так как зарядным устройством для зарядки автомобильного АКБ пользуешься редко и ЗУ будет простаивать, и что бы не заржавел, я решил дополнить ЗУ зарядкой для LI-ION АКБ типа 18680 по схеме ниже
Минимум деталей, все доступно.
Схема очень проста и надежна описывать не буду, кому интересно смотрите сами
Единственное, что добавлю, это то, что собрал его на КТ805 и на радиаторе, все таки 5 амперный сдерживать до 300мА и 4 вольт то еще чудо…
Контейнер для АКБ типа 16860 сделал из 20 кубового шприца
При зарядке АКБ 18680 горит красный светодиод, когда он погас, значит зарядился.
Переключение режимов зарядки сделал с помощью тумблера
Как самому изготовить полноценный блок питания с диапазоном регулируемого напряжения 2,5-24 вольта, да очень просто, повторить может каждый не имея за плечами радиолюбительского опыта.
Делать будем из старого компьютерного блока питания, ТХ или АТХ без разницы, благо, за годы PC Эры у каждого дома уже накопилось достаточно количество старого компьютерного железа и БП наверняка тоже там есть, поэтому себестоимость самоделки будет незначительной, а для некоторых мастеров равно нулю рублей.
Мне достался для переделки вот какой АТ блок.
Чем мощнее будете использовать БП тем лучше результат, мой донор всего 250W с 10 амперами на шине +12v, а на деле при нагрузке всего 4 А он уже не справляется, происходит полная просадка выходного напряжения.
Смотрите что написано на корпусе.
Поэтому смотрите сами, какой ток вы планируете получать с вашего регулируемого БП, такой потенциал донора и закладывайте сразу.
Вариантов доработки стандартного компьютерного БП множество, но все они основаны на изменении в обвязке микросхемы IC - TL494CN (её аналоги DBL494, КА7500, IR3М02, А494, МВ3759, М1114ЕУ, МPC494C и т.д.).
Рис №0 Распиновка микросхемы TL494CN и аналогов.
Посмотрим несколько вариантов
исполнения схем компьютерных БП, возможно одна из них окажется ваша и разбираться с обвязкой станет намного проще.
Схема №1.
Приступим к работе.
Для начала необходимо разобрать корпус БП, выкручиваем четыре болта, снимаем крышку и смотрим внутрь.
Ищем на плате микросхему из списка выше, если таковой не окажется, тогда можно поискать вариант доработки в интернете под вашу IС.
В моем случае на плате была обнаружена микросхема KA7500, значит можно приступать к изучению обвязки и расположению ненужных нам деталей, которые необходимо удалить.
Для удобства работы, сначала полностью открутим всю плату и вынем из корпуса.
На фото разъём питания 220v.
Отсоединим питание и вентилятор, выпаиваем или выкусываем выходные провода, чтобы не мешали нам разбираться в схеме, оставим только необходимые, один желтый (+12v), черный (общий) и зеленый* (пуск ON) если есть такой.
В моём АТ блоке зеленого провода нет, поэтому он запускается сразу при включении в розетку. Если блок АТХ, то в нем должен быть зеленый провод, его необходимо припаять на "общий", а если пожелаете сделать отдельную кнопку включения на корпусе, то тогда просто поставьте выключатель в разрыв этого провода.
Теперь надо посмотреть на сколько вольт стоят выходные большие конденсаторы, если на них написано меньше 30v , то надо заменить их на аналогичные, только с рабочим напряжение не меньше 30 вольт.
На фото - черные конденсаторы как вариант замены для синего.
Делается это потому, что наш доработанный блок будет выдавать не +12 вольт, а до +24 вольт, и без замены конденсаторы просто взорвутся при первом испытании на 24v, через несколько минут работы. При подборе нового электролита емкость уменьшать не желательно, увеличивать всегда рекомендуется.
Самая ответственная часть работы.
Будем удалять все лишнее в обвязке IC494, и припаивать другие номиналы деталей, чтобы в результате получилась вот такая обвязка (Рис. №1).
Рис. №1 Изменение в обвязке микросхемы IC 494 (схема доработки).
Нам будут нужны только эти ножки микросхемы №1, 2, 3, 4, 15 и 16, на остальные внимание не обращать.
Рис. №2 Вариант доработки на примере схемы №1
Расшифровка обозначений.
Делать надо примерно так , находим ножку №1 (где стоит точка на корпусе) микросхемы и изучаем, что к ней присоединено, все цепи необходимо удалить, отсоединить. В зависимости от того как у вас в конкретной модификации платы будут расположены дорожки и впаяны детали, выбирается оптимальный вариант доработки, это может быть выпаивание и приподнятие одной ножки детали (разрывая цепь) или проще будет перерезать дорожку ножом. Определившись с планом действий, начинаем процесс переделки по схеме доработки.
На фото - замена резисторов на нужный номинал.
На фото - приподнятием ножек ненужных деталей, разрываем цепи.
Некоторые резисторы, которые уже впаяны в схему обвязки могут подойти без их замены, например, нам необходимо поставить резистор на R=2.7k с подключением к "общему", но там уже стоит R=3k подключенный к "общему", это нас вполне устраивает и мы его оставляем там без изменений (пример на Рис. №2, зеленые резисторы не меняются).
На фото - перерезанные дорожки и добавленные новые перемычки, старые номиналы записываем маркером, может понадобится восстановить все обратно.
Таким образом просматриваем и переделываем все цепи на шести ножках микросхемы.
Это был самой сложный пункт в переделке.
Делаем регуляторы напряжения и тока.
Берем переменные резисторы на 22к (регулятор напряжения) и 330Ом (регулятор тока), припаиваем к ним по два 15см провода, другие концы впаиваем на плату согласно схеме (Рис. №1). Устанавливаем на лицевую панель.
Контроль напряжения и тока.
Для контроля нам понадобятся вольтметр (0-30v) и амперметр (0-6А).
Эти приборы можно приобрести в Китайских интернет магазинах по самой выгодной цене, мой вольтметр мне обошелся с доставкой всего 60 рублей. (Вольтметр: )
Амперметр я использовал свой, из старых запасов СССР.
ВАЖНО - внутри прибора есть резистор Тока (датчик Тока), необходимый нам по схеме (Рис. №1), поэтому, если будете использовать амперметр, то резистор Тока ставить дополнительно не надо, без амперметра ставить надо. Обычно RТока делается самодельный, на 2-х ватное сопротивление МЛТ наматывается провод D=0,5-0,6 мм, виток к витку на всю длину, концы припаяем к выводам сопротивления, вот и все.
Корпус прибора каждый сделает под себя.
Можно оставить полностью металлический, прорезав отверстия под регуляторы и приборы контроля. Я использовал обрезки ламината, их легче сверлить и выпиливать.
При подборе блока питания для ноутбука следует обращать внимание на его основные характеристики:
- Входное напряжение (110V/220V);
- Выходное напряжение (V);
- Сила выходного тока (А);
- Тип разъема, вставляемого в ноутбук.
Большинство адаптеров питания делают всего несколько производителей, таких как LITEON, DELTA, LiShin, AcBel и FSP. Блоки под этими брендами являются и наиболее ходовыми и качественными.
Производители ноутбуков, как правило, только клеят свои наклейки на блоки питания. Так поступают многие производители ноутбуков: ACER, ASUS, Toshiba, Fujitsu-Siemens, HP, Compaq, DELL, LG, IRU, ROVERBOOK, MSI.
Из этого следует, что не всегда обязательно покупать оригинальный блок питания производителя ноутбука, бывает дешевле купить оригинального производителя блока питания.
Для правильного подбора блока питания необходимо определить выходное напряжение и силу тока . Эти характеристики, как правило, указаны на нижней стороне ноутбука.
В основном ноутбуки имеют входное напряжение от 15 до 20 вольт. При подборе напряжения допускается отклонение в 1-2 вольта. При подборе силы тока действует одно правило - выходная сила тока блока питания не должно быть меньше требуемой для ноутбука. Чем выше сила тока БП (при одном и том же напряжении), тем блок питания мощнее. Бытует мнение, что более мощный блок питания может испортить АКБ ноутбука, но это заблуждение, т.к. закон Ома еще никто не отменял! Более мощный блок питания не испортит ноутбук, сам при этом останется целым и не будет работать на пределе своих возможностей. Более слабый адаптер не испортит ноутбук, но может сгореть сам. Так что выбирать нужно или соответствующий по напряжению и силе тока или более мощный.
Разъемы блоков питания делятся на стандартные, имеющие два контакта (напряжение и ноль) и с третьим интеллектуальным выводом.
Блоки питания со стандартным разъемом подходят для таких марок ноутбуков, как Acer, ASUS, MSI, GigaByte, ViewSonic, RoverBook, Toshiba, Fujitsu-Siemens, iRu. Разъемы таких БП различаются внешним диаметром (в основном 5 и 5,5 мм.) и внутренним диаметром (1,6 мм; 2 мм; 2,5 мм). При подборе адаптера необходимо, чтобы разъем питания точно соответствовал гнезду питания ноутбука, в противном случае можно либо сломать разъем питания ноутбука либо он обгорит при плохом контакте. Обычно на внутренний контакт подается напряжение питания (+), на внешний контакт - ноль (-). Будте внимательны, переполюсовка контактов приводит к выгоранию материнской платы ноутбука.
К двухконтактным типам относятся блоки питания SONY и SAMSUNG , хотя они имеют центральный штырек, на него выводиться напряжение питания, а на внешний контакт - ноль.
Разъемы с тремя выводами используются в основном в продукции компаний DELL и HP .
Блоки питания DELL имеют три вывода: +19V, ноль и информационный (центральный штырек). При подключении блока питания, ноутбук считывает его мощность. Если мощность БП будет меньше необходимой, ноутбук отключит зарядку аккумуляторной батареи.
Точно такой же разъем имеют блоки питания HP/Compaq, также центральный штырек используется для определения мощности адаптера питания, но электрически эти разъемы несовместимы.
Блоки питания для ноутбуков DELL и HP не совместимы!
Есть еще один момент на который стоит обратить внимание. Сейчас блоки питания для ноутбуков продают чуть ли в хлебной лавке. Разнообразие предложений поражает воображение, а от названий фирм производителей - заплетается язык.
Кроме вышеперечисленных характеристик есть еще одна - КАЧЕСТВО!
Возьмем два блока питания DELL.
Один из них оригинальный DELL, другой неоригинальный, внешних отличий у них нет и для не специалиста отличить оригинальный от подделки очень трудно. Специалист же может отличить оригинальный блок питания от неоригинального по весу и качеству пластика. Различия в весе можно легко объяснить, если разобрать блоки питания.
Оригинальный блок питания полностью закрыт экраном.
Кроме этого, у неоригинального БП упрощена схема, часто отсутствует схема защиты и дополнительные фильтры, вместо элементов стоят перемычки, а качество пайки просто удивляет.
Чем грозит такая покупка - если повезет, то ничем! Если не повезет, то ремонтом ноутбука.
Такая же начинка у многих китайских блоков питания неизвестных производителей. Очень много продается универсальных блоков питания с кучей переключателей напряжения, переполюсовки и кучей разъемов и сомнительного качества.
Качественные универсальные блоки питания производят только серьезные производители: FSP, LiteOn, AcBel, (производитель FSP).
Хороший блок питания для ноутбука, это как качественный бензин для Вашего автомобиля, чем выше его качество, тем меньше вероятность поломок.