Эксплуатация автомобиля в городском режиме чревата частыми остановками и кратковременными поездками, во время которых генератор просто не успевает дозарядить аккумуляторную батарею. В результате пластины АКБ из-за постоянного недозаряда подвергаются сильной сульфатации, сокращая срок службы источника питания. Поэтому аккумулятор нужно периодически заряжать. Для многих автовладельцев покупка ЗУ за полсотни долларов – недопустимое расточительство. Именно для них мы и предлагаем бюджетный вариант решения проблемы.
Где достать компьютерный блок питания
Любой компьютерный магазин, имеющий собственный сервисный центр (а таких сегодня большинство), не имеет недостатка в сгоревших, а то и целых блоках питания. Вам нужно просто договориться с администрацией, чтобы за символическую плату стать обладателем такой комплектующей.
Проблема в том, что не все модели пригодны для создания полноценного зарядного устройства с регулируемыми током/напряжением. Нужно искать блок питания с ШИМ-контроллером TL 494 или аналогичные (M5T494, KA7500). А вот БП с микросхемами типа АТ2003 или SG6105 позволят получить простенькое зарядное устройство без возможности регулировки напряжения.
Мы не будет ограничиваться простым ЗУ, поэтому рассмотрим переделку БП с использованием ШИМ TL 494, который, кстати, считается самым распространённым.
Подготовительные работы
Если мы прикупили нерабочий блок питания, нам потребуется для начала найти поломку и устранить её.
Для этого включаем БП в сеть и проверяем напряжение на 9 контакте (фиолетовый провод, идущий к большому разъёму). Если есть 5 В – приступаем к следующему шагу, иначе ищем поломку в цепи источника дежурного питания.
При наличии 5 вольт проверяем напряжение на выводе 12, оно должно быть в пределах 7–41 В.
Самая распространённая неисправность дежурки – высохшие конденсаторы, но следует проверить на наличие КЗ и диоды, и транзисторы, а также обмотки трансформатора.
Если дежурный БП исправен, но ШИМ всё равно не запускается, проверяем работоспособность источника опорного напряжения.
Нередко бывает достаточно заземлить вывод 4 микросхемы, после чего ШИМ благополучно стартует. Это означает, что проблему следует искать в цепи защиты блока от перегрузок, или же в контуре формирования служебных сигналов. Но поскольку защита от перегрузок нам не потребуется, проверять её мы не будем. Аналогичным образом поступаем и со схемой формирования служебных сигналов.
Изучаем схему БП TL494
Схема самого простого варианта БП включает 6 блоков:
- Выпрямитель, он же выполняет функции сетевого фильтра.
- Схема защиты от перегруза, отвечающая также за формирование служебных сигналов.
- ДИП.
- Усилитель мощности.
- 12-вольтовый выпрямитель напряжения вторичной цепи ИП.
- Промежуточный усилитель.
Если ШИМ запускается, но на выходе сигнал отсутствует, нужно проверить работоспособность силовых транзисторов и схему усилителя мощности. Среди возможных неисправностей – пробой конденсаторов, обрывы резисторов, короткое замыкание в транзисторах.
Как переделать блок питания компьютера в зарядное устройство
Строго говоря, ремонт БП не является главным предметом рассмотрения нашей статьи, в конце концов, можно приобрести и рабочий вариант. Наша основная задача – получить на выходе 12 В. За это отвечает выходная схема, на которой имеются фильтры питания вкупе с выпрямителями:
Не нужно бояться выпаивать лишние элементы – чтобы запустить схему TL494, необходимы только 1 конденсатор и 4 резистора (плюс парочка переменных сопротивлений). Они на схеме имеются, если выпаяете что-то лишнее, всегда можно вернуть их на место.
Микросхема LM339 представляет собой четырёхкомпонентный компаратор, отвечающий за работу цепи защиты – его тоже можно выпаивать.
При переделке БП компьютера в зарядное устройство, совмещённое с лабораторным источником питания, можно воспользоваться схемой:
Фактически для переделки блока питания компьютера в ЗУ нам потребуются шунт с номиналом 0.1–0.01 Ом и пара переменных резистора. Разумеется, если вы не в ладах с электроникой, за такую работу лучше не браться.
Уже этого достаточно, чтобы получить диапазон напряжений на выходе в пределах 3–25 В с возможностью ограничить ток заряда величиной 0.5–15 А. То есть для стандартной зарядки нам потребуется выставить напряжение в пределах 14.3–14.6 В, а ток ограничить величиной, составляющей 10% от ёмкости батареи. По существу, мы собрали стабилизатор напряжения, поэтому по мере заряда батареи будет падать ток, что защитит автомобильный аккумулятор от перезаряда и кипения электролита. То есть вам не нужно будет контролировать процесс, а АКБ может стоять на зарядке сколь угодно долго – по мере заряда ток будет падать вплоть до нулевого значения.
Недостаток нашей схемы состоит в отсутствии полноценной защиты от КЗ, поэтому при замыкании клемм батареи максимальный ток будет равен значению, выставленному нами. Но если вы выставите все 5.5 или 6 А, этого будет достаточно, чтобы из вашего блока питания вскоре пошёл сизый дымок… Так что переполюсовка – главный враг нашего ЗУ
Добавление в цепь 15-амперного предохранителя позволит уменьшить риски, но на практике такая защита чаше всего не срабатывает.
Алгоритм зарядки аккумулятора
Выставить регулировочными колёсиками ограничение тока по минимальному значению, а напряжение – соответственно типу батареи: для сурьмянистых – 14.3–14.6 В, для кальциевых – 14.8–15.5 В.
Отсоединяем клеммы аккумулятора, подключаем ЗУ (следим за полярностью!). Включаем зарядное устройство в сеть, выставляем максимальное значение тока заряда.
Скорее всего, напряжение при этом снизится на некоторую величину, в зависимости от внутреннего состоянии батареи, однако ток заряда будет удерживаться на необходимом начальном уровне. По мере заряда АКБ ток начнет снижаться, а напряжение быстро поднимется до установленного значения.
Подключение/отключение ЗУ от аккумулятора следует производить только при выключенном из сети зарядном устройстве, иначе оно может взорваться!
Как показали испытания с протяжённой во времени зарядкой (около 10 часов) с 8-амперной нагрузкой (двумя автомобильными лампами), при работающем вентиляторе блок питания компа не перегревается.
Краткие выводы
Сделанное своими руками зарядное устройство для авто из компьютерного БП обладает целым рядом достоинств:
- отличной надёжностью и живучестью: современные импульсные БП отличаются высоким КПД, на уровне 80–85%, при этом наработка на отказ вместе с вентилятором составляет около 50000 часов, что для зарядного устройства фантастически много. Другими словами, такое ЗУ можно использовать и в качестве профессионального зарядника, способного работать сутками напролёт. Более того, поскольку в нём удалены схемы 3.3 и 5 В, его ресурс получается ещё большим;
- отметим и достаточно высокий уровень стабилизации выходного напряжения, в пределах 5% (для 12В это 0.6 В);
- ограничение по току позволяет использовать такое самодельное ЗУ даже для зарядки гелевых АКБ, не опасаясь их перегрева;
- имеется возможность зарядки аккумулятора на работающем автомобиле.
Но есть и недостаток. Это плата за высокую автономность устройства: на полную зарядку АКБ придётся потратить больше времени, поскольку уменьшение тока заряда носит не линейный, а экспоненциальный характер. Зато вы не сможете довести батарею до кипения, как это могло бы случиться при зарядке постоянным током.
Как раз завалялся старый блок питания. Интересная идея, обязательно нужно попробовать!