Как собрать зарядное устройство для АКБ на тиристоре

Большинство бывалых автовладельцев успело обзавестись собственным зарядным устройством, которое помогает поддерживать работоспособность и продлевать жизнь аккумуляторной батареи.

Лучшие зарядные устройства (ЗУ) характеризуются возможностью плавного регулирования параметров тока и выходного напряжения. Если в распоряжении есть обычный ступенчатый переключатель, то добиться аналогичного воздействия на показатели не получится.

Зато можно воспользоваться электросхемой с тиристором в главной роли. Этот элемент способен влиять на напряжение и ток в нагрузке.

Купить подобный агрегат от производителя — это довольно дорогое удовольствие. Если вы умеете работать паяльником, а также разбираетесь в радиотехнике, то можно рассмотреть вариант со сборкой ЗУ тиристорного типа своими руками.

Это выйдет намного дешевле покупки готового агрегата. Плюс удастся развить собственные навыки, получить новый опыт.

Что такое фазоимпульсное регулирование

Тут речь идёт о принципе фазоимпульсного регулирования параметров мощности, что достигается за счёт использования тиристора. Подразумевается использование одного из режимов работы элемента.

При фазоимпульсном функционировании меняется показатель напряжения за счёт смены интервала проводимости в рамках используемого сетевого напряжения. В бытовом случае это стандартные 220 В.

Такое регулирование позволяет открывать и закрывать тиристор при каждой 1/2 периода. В итоге получается 100 циклов за 1 секунду.

С помощью такого способа удаётся постоянно и с высоким уровнем точности менять показатели напряжения. А в условиях нагрузки с малыми параметрами инерции это крайне актуально.

Это открывает отличные возможности по сборке зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов на основе тиристора.

Сборка ЗУ своими руками

Теперь можно поговорить про тиристорное зарядное устройство. Такая схема может применяться для сборки ЗУ, подходящей для обслуживания автомобильного аккумулятора.

Вообще в настоящее время есть доступ к большому числу разных электронных схем. Есть как сложные, так и простые. В сложных элеткросхемах представлены все необходимые регулировки, высокий уровень защиты, внушительный набор компонентов. Но такие схемы дорогие, и делать из них ЗУ на тиристорах для АКБ своего авто не особо выгодно.

В большинстве случаев, планируя своими руками собрать ЗУ для АКБ именно на тиристорах, умельцы используют простые схемы. Такие аппараты включают в себя несколько недорогих элементов. Причём часть из них можно взять из старых компьютеров и другой техники, которая уже непригодна к эксплуатации.

Если вас также интересуют схемы для ЗУ на тиристорах, чтобы заряжать АКБ, нужно детальнее изучить весь процесс сборки.

Рассматривать будет чуть ли не самый простой регулятор, основанный на тиристоре, но позволяющий без проблем заряжать АКБ.

Процесс делится на несколько этапов:

• выбор подходящей схемы;
• подбор нужных компонентов;
• расчёт параметров;
• сборка.

Далее про каждый этап отдельно.

Выбор схемы

Предложенная схема, по которой собирается самодельный зарядник на тиристоре, подходящий для зарядки автомобильного аккумулятора, обладает весомыми преимуществами. Это простота, доступность, надёжность и минимальные затраты.

Если взять за основу тиристор КУ202, тогда вы получите такие преимущества дополнительно:

• зарядный ток составит до 10А;
• выдаётся энергия импульсного типа;
• для сборки нужны недорогие и распространённые детали;
• схему можно повторить и тем, у кого нет богатого опыта и знаний в области радиотехники.

Это действительно простая схема зарядного устройства для обслуживания АКБ легкового автомобиля. Тиристорная схема позволяет заряжать АКБ с номинальной ёмкостью до 100 Ач. Ведь зарядный ток достигает 10А.

1. Принцип действия собираемого ЗУ — это регулятор мощности фазоимпульсного типа. С его помощью можно менять параметры силы тока.
2. За счёт КУ202 (управляющий электрод) питается цепь транзистора.
3. Для защиты ЗУ от скачков тока применяется диод типа VD2.
4. Сопротивление будет воздействовать на ток заряда, значение которого является 1/1 от имеющейся ёмкости аккумулятора.
5. Чтобы питать схему, нужен трансформатор. Он будет снижать сетевое напряжение со стандартных 220 В до необходимых 18-22 В.
6. Если используется трансформатор с большим выходным напряжением, тогда сопротивление следует поднять примерно до 2 кОм. Не исключено, что придётся индивидуально подбирать нужный резистор.
7. Диоды выпрямительного моста, как и тиристор, устанавливаются на радиаторы из алюминия. Это защитить компоненты от перегрева.
8. Если будете применять обычные элементы типа Д242 или Д245, то под корпус обязательно потребуется разметить изоляционную шайбу.

Подобная схема, используемая для сборки тиристорного ЗУ для зарядки аккумулятора действительно простая. Электронная защита здесь не предусмотрена. Вместо этого используется предохранитель. Устанавливать его нужно на выходе.

Если вы будете заряжать батареи ёмкостью до 60 Ач, тогда достаточно будет поставить плавкий предохранитель с параметрами 6,3 А.

Также не помешает последовательно подключить амперметр. С его помощью можно следить и контролировать процесс подзарядки АКБ.

Суть процесса изготовления зарядки заключается в том, чтобы изготовить или распечатать плату, и уже по ней соединить все компоненты. Плату с установленными элементами заключают в корпус, соединяют все провода и тестируют.

Необходимые компоненты

Чтобы сделать самодельный тиристорный зарядник для аккумуляторных батарей, потребуется собрать все необходимые элементы для сборки.

В представленном варианте применяют конденсатор электролитического типа. Он способен выдержать напряжение не меньше 63 В.

Резисторы, которых потребуется 6 штук, должны иметь мощность 0,25 Вт. Ещё один резистор нужен на 2 Вт.

Диоды для выпрямителя должны пропускать ток не более 10 А, а также выдерживать обратное напряжение до 50 В. Аналогичное напряжение будет выдерживать и применяемый импульсный диод VD2.

В качестве транзисторов можно использовать:

• КТ3107;
• КТ502;
• КТ361;
• КТ503;
• КТ315;
• КТ3102.

К числу необходимых компонентов и аналогов для них относятся:

• выпрямительный блок типа КЦ 402, 405 с любым индексом;
• стабилитроны КС 525, КС 518 или КС 522;
• транзистор КТ 117 с буквами Б, В и Г;
• диодный мост на выходе, рассчитанный на 10 А (от Д242 до Д247).

Конечно же, это далеко не единственная доступная схема. Но это один из самых простых вариантов для изготовления самодельного тиристорного зарядного устройства.

Расчёт основных параметров

Слабой стороной зарядного устройства на основе тиристора можно считать низкий коэффициент полезного действия. Частично это обусловлено наличие вторичной обмотке на трансформаторе, которая должна свободно пропускать идущий ток. Он больше в 3 раза, нежели мощность, потребляемая аккумулятором. Чтобы исправить это, можно переставить тиристор из одной обмотки в другую согласно используемой схеме.

Отличительной особенностью такого ЗУ для АКБ заключается в том, что здесь подключается диодный мост, а также регулирующий тиристор на первичную обмотку используемого трансформатора.

Поскольку ток вторичной обмотки примерно в 10 раз меньше зарядного тока, то тепловая энергия на диодах практически не будет выделяться. В результате даже не обязательно применять радиаторы охлаждения.

Процесс сборки

Поскольку схемы могут видоизменяться, плюс каждый мастер по-своему видит процесс сборки, описать подробную инструкцию здесь сложно. Но всё же несколько основных моментов выделить стоит. А именно:

• сначала распечатывается плата, на которой будет основано тиристорное зарядное устройство;
• устанавливаются все компоненты и распаиваются;
• далее сверлятся крепёжные отверстия;
• подбираются компоненты корпуса и измерительный прибор для контроля процесса зарядки;
• подключаются диоды и радиаторы;
• устанавливается тиристор;
• всё качественно изолируется;
• изготавливается передняя панель;
• подводятся и соединяются провода;
• выполняется окончательная сборка всех оставшихся элементов.

Остаётся лишь протестировать полученное зарядное устройство.

Да, внешне оно может выглядеть неказисто, особенно если корпус как таковой отсутствует. Но это всё вопрос вашего желания и возможностей.

Кто хочет, может заморочиться и изготовить действительно красивый корпус, который ничем не будет уступать заводским зарядным устройствам.

Основные недостатки

Речь идёт об отсутствии электронной защиты, которая могла бы противостоять короткому замыканию, перегрузке, либо переполюсовке. Частично роль защиты берёт на себя предохранитель. Но это не самое удобное решение.

Если есть желание и опыт, тогда можно отдельно собрать защитную схему и подключить её к уже готовому тиристорному зарядному устройству.

Второй минус заключается в гальванической связи блока настройки с сетью. Устранить такой недостаток можно с помощью регулировочного сопротивления с осью из пластика.

Также минусом считается потребность в установке радиаторов охлаждения. Самым лучшим решением будет ребристый радиатор, выполненный из алюминия. Проблема частично решается. Для этого применяют схему с активацией модуля регулировку в обмотку питающего трансформатора.

На самом деле собрать тиристорное ЗУ довольно просто. Но без определённых навыков и знаний браться за такую работу, а также проводить дома эксперименты настоятельно не рекомендуется.

Как относитесь к самодельным зарядным устройствам для АКБ? Кто-то собирал ЗУ на тиристорах? Стоит ли подобными самоделками заниматься?