Autoakude tööstuslike laadijate skeemid. Laadija auto aku diagrammi jaoks. Voolu piiraja ahel liiteseadisega kondensaatoritel
Konkreetse laadija omaduste hindamine on keeruline, mõistmata, kuidas liitiumioonaku eeskujulik laadimine tegelikult kulgema peaks. Seetõttu meenutagem enne otse diagrammide juurde liikumist pisut teooriat.
Mis on liitiumakud?
Sõltuvalt sellest, millisest materjalist liitiumaku positiivne elektrood on valmistatud, on mitut tüüpi:
- liitiumkobaltaatkatoodiga;
- liitiumraudfosfaadil põhineva katoodiga;
- nikkel-koobalt-alumiiniumi baasil;
- nikkel-koobalt-mangaani baasil.
Kõigil neil akudel on oma omadused, kuid kuna need nüansid ei ole tavatarbija jaoks põhimõttelise tähtsusega, siis neid käesolevas artiklis ei käsitleta.
Samuti toodetakse kõiki liitium-ioonakusid erineva suuruse ja kujuga. Need võivad olla kas ümbrisega (näiteks tänapäeval populaarne 18650) või lamineeritud või prismaatilised (geelpolümeerakud). Viimased on spetsiaalsest kilest hermeetiliselt suletud kotid, mis sisaldavad elektroode ja elektroodimassi.
Kõige tavalisemad liitiumioonakude suurused on toodud allolevas tabelis (kõigi nende nimipinge on 3,7 volti):
| Määramine | Standardne suurus | Sarnane suurus |
|---|---|---|
| XXYY0, Kus XX- läbimõõt millimeetrites, YY- pikkuse väärtus millimeetrites, 0 - peegeldab kujundust silindri kujul |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø vastab AAA-le, kuid pool pikkusest) | |
| 10280 | ||
| 10430 | AAA | |
| 10440 | AAA | |
| 14250 | 1/2 AA | |
| 14270 | Ø AA, pikkus CR2 | |
| 14430 | Ø 14 mm (sama, mis AA), kuid lühem pikkus | |
| 14500 | AA | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (või 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (või 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (või 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | KOOS | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Sisemised elektrokeemilised protsessid kulgevad samamoodi ega sõltu aku vormitegurist ja konstruktsioonist, seega kehtib kõik alljärgnev kõigi liitiumakude kohta võrdselt.
Kuidas liitium-ioonakusid õigesti laadida
Kõige õigem viis liitiumakude laadimiseks on kaheastmeline laadimine. Seda meetodit kasutab Sony kõigis oma laadijates. Vaatamata keerukamale laadimiskontrollerile tagab see liitiumioonakude täielikuma laadimise ilma nende kasutusiga vähendamata.
Siin räägime liitiumakude kaheastmelisest laadimisprofiilist, lühendatult CC/CV (konstantne vool, konstantne pinge). Samuti on valikud impulsi ja astmevooluga, kuid neid selles artiklis ei käsitleta. Impulssvooluga laadimise kohta saate täpsemalt lugeda.
Niisiis, vaatame mõlemat laadimisetappi üksikasjalikumalt.
1. Esimesel etapil Tuleb tagada pidev laadimisvool. Praegune väärtus on 0,2-0,5C. Kiirendatud laadimisel on lubatud suurendada voolu 0,5-1,0C-ni (kus C on aku mahutavus).
Näiteks 3000 mAh mahuga aku puhul on nimilaadimisvool esimesel etapil 600-1500 mA ja kiirendatud laadimisvool võib olla vahemikus 1,5-3A.
Et tagada etteantud väärtusega pidev laadimisvool, peab laadija vooluring suutma tõsta aku klemmide pinget. Tegelikult töötab laadija esimeses etapis klassikalise voolu stabilisaatorina.
Tähtis: Kui plaanite akusid laadida sisseehitatud kaitseplaadiga (PCB), siis laadimisahela projekteerimisel tuleb jälgida, et vooluahela avatud voolupinge ei tohi kunagi ületada 6-7 volti. Vastasel juhul võib kaitseplaat kahjustuda.
Hetkel, kui aku pinge tõuseb 4,2 voldini, võidab aku ligikaudu 70-80% oma mahust (mahutavuse eriväärtus sõltub laadimisvoolust: kiirendatud laadimisel on see veidi väiksem, nominaallaeng - natuke rohkem). See hetk tähistab laadimise esimese etapi lõppu ja on signaaliks üleminekuks teisele (ja viimasele) etapile.
2. Teine laadimise etapp- see on aku laadimine pideva pingega, kuid järk-järgult väheneva (langeva) vooluga.
Selles etapis hoiab laadija aku pinget 4,15-4,25 volti ja juhib voolu väärtust.
Võimsuse kasvades laadimisvool väheneb. Niipea kui selle väärtus langeb 0,05–0,01 C-ni, loetakse laadimisprotsess lõppenuks.
Laadija õige töö oluline nüanss on selle täielik lahtiühendamine akust pärast laadimise lõppemist. Selle põhjuseks on asjaolu, et liitiumakude puhul on äärmiselt ebasoovitav, et need jääksid pikaks ajaks kõrgepinge alla, mille annab tavaliselt laadija (s.o. 4,18-4,24 volti). See toob kaasa aku keemilise koostise kiirema halvenemise ja selle tulemusena selle mahu vähenemise. Pikaajaline viibimine tähendab kümneid tunde või rohkemgi.
Laadimise teises etapis õnnestub aku mahutavust juurde võtta umbes 0,1-0,15 võrra. Kogu aku laetus ulatub seega 90-95%-ni, mis on suurepärane näitaja.
Vaatasime kahte laadimise peamist etappi. Liitiumakude laadimise teema käsitlemine jääks aga puudulikuks, kui ei mainitaks teist laadimisetappi - nn. eellaadimine.
Eellaadimise etapp (eellaadimine)- seda etappi kasutatakse ainult sügavalt tühjenenud akude puhul (alla 2,5 V), et viia need normaalsesse töörežiimi.
Selles etapis toimub laadimine vähendatud konstantse vooluga, kuni aku pinge jõuab 2,8 V-ni.
Esialgne etapp on vajalik, et vältida kahjustatud akude paisumist ja rõhu langust (või isegi plahvatust tulega), mille elektroodide vahel on näiteks sisemine lühis. Kui sellisest akust lastakse kohe läbi suur laadimisvool, viib see paratamatult selle kuumenemiseni ja siis see sõltub.
Eellaadimise eeliseks on ka aku eelsoojendus, mis on oluline madalal ümbritseval temperatuuril laadimisel (külmal aastaajal kütmata ruumis).
Intelligentne laadimine peaks suutma eellaadimise etapis jälgida aku pinget ja kui pinge pikka aega ei tõuse, siis teha järelduse, et aku on vigane.
Kõik liitiumioonaku laadimise etapid (kaasa arvatud eellaadimise etapp) on skemaatiliselt kujutatud sellel graafikul: 
Laadimispinge nimipinge ületamine 0,15 V võrra võib aku eluiga poole võrra vähendada. Laadimispinge alandamine 0,1 volti võrra vähendab laetud aku mahtuvust umbes 10%, kuid pikendab oluliselt selle kasutusiga. Täislaetud aku pinge pärast laadijast eemaldamist on 4,1-4,15 volti.
Lubage mul teha ülaltoodu kokkuvõte ja tuua välja peamised punktid:
1. Millist voolu peaksin kasutama liitiumioonaku laadimiseks (näiteks 18650 või mõni muu)?
Voolutugevus sõltub sellest, kui kiiresti soovite seda laadida, ja see võib olla vahemikus 0,2 C kuni 1 C.
Näiteks 3400 mAh mahutavusega 18650 aku puhul on minimaalne laadimisvool 680 mA ja maksimaalne 3400 mA.
2. Kui kaua võtab aega näiteks samade 18650 akude laadimine?
Laadimisaeg sõltub otseselt laadimisvoolust ja arvutatakse järgmise valemi abil:
T = C / I laadimine.
Näiteks meie 1A vooluga 3400 mAh aku laadimisaeg on umbes 3,5 tundi.
3. Kuidas liitiumpolümeerakut õigesti laadida?
Kõik liitiumakud laevad ühtemoodi. Pole vahet, kas tegemist on liitiumpolümeeri või liitiumioonidega. Meie, tarbijate jaoks pole vahet.
Mis on kaitseplaat?
Kaitseplaat (või PCB - toitejuhtplaat) on loodud kaitsma liitiumaku lühise, ülelaadimise ja tühjenemise eest. Kaitsemoodulitesse on reeglina sisse ehitatud ka ülekuumenemiskaitse.
Ohutuse kaalutlustel on liitiumpatareide kasutamine kodumasinates keelatud, välja arvatud juhul, kui neil on sisseehitatud kaitseplaat. Seetõttu on kõigil mobiiltelefonide akudel alati PCB-plaat. Aku väljundklemmid asuvad otse plaadil: 
Need plaadid kasutavad kuue jalaga laadimiskontrollerit spetsiaalsel seadmel (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 ja muud analoogid). Selle kontrolleri ülesandeks on aku lahtiühendamine koormusest, kui aku on täielikult tühjenenud ja aku laadimisest lahti, kui see jõuab 4,25 V.
Siin on näiteks skeem BP-6M aku kaitseplaadist, mis oli kaasas vanade Nokia telefonidega: 
Kui rääkida 18650-st, siis neid saab toota kas kaitseplaadiga või ilma. Kaitsemoodul asub aku negatiivse klemmi lähedal. 
Tahvel suurendab aku pikkust 2-3 mm. 
Ilma PCB-moodulita patareid on tavaliselt kaasas akudega, millel on oma kaitseahelad.
Iga kaitsega aku võib kergesti muutuda ilma kaitseta akuks, peate selle lihtsalt välja tõmbama. 
Tänapäeval on 18650 aku maksimaalne maht 3400 mAh. Kaitsega akudel peab korpusel olema vastav tähis ("Kaitstud"). 
Ärge ajage PCB-plaati segi PCM-mooduliga (PCM - toitelaadimismoodul). Kui esimesed teenivad ainult aku kaitsmise eesmärki, siis teised on mõeldud laadimisprotsessi juhtimiseks - need piiravad laadimisvoolu teatud tasemel, kontrollivad temperatuuri ja üldiselt tagavad kogu protsessi. PCM-plaati nimetatakse laadimiskontrolleriks.
Loodan, et nüüd ei jää enam küsimusi, kuidas laadida 18650 akut või mõnda muud liitiumakut? Seejärel liigume väikese valiku valmis vooluringilahenduste juurde laadijatele (sama laadimiskontrollerid).
Liitiumioonakude laadimisskeemid
Kõik ahelad sobivad iga liitiumaku laadimiseks, jääb üle vaid otsustada laadimisvoolu ja elemendi aluse üle.
LM317
LM317 kiibil põhineva lihtsa laadija skeem koos laadimisnäidikuga: 
Ahel on kõige lihtsam, kogu seadistamine taandub trimmitakisti R8 (ilma ühendatud akuta!) väljundpinge seadmisele 4,2 voltile ja laadimisvoolu seadistamisele, valides takistid R4, R6. Takisti R1 võimsus on vähemalt 1 vatt.
Niipea kui LED kustub, võib laadimisprotsessi lugeda lõppenuks (laadimisvool ei vähene kunagi nullini). Pärast täielikku laadimist ei ole soovitatav akut pikka aega sellel laadimisel hoida.
Mikrolülitust lm317 kasutatakse laialdaselt erinevates pinge- ja voolustabilisaatorites (olenevalt ühendusahelast). Seda müüakse iga nurga peal ja see maksab sente (võite võtta 10 tükki ainult 55 rubla eest).
LM317 on saadaval erinevates korpustes: 
Kinnituse määramine (pinout): 
LM317 kiibi analoogid on: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (kaks viimast on toodetud kodumaal).
Laadimisvoolu saab suurendada 3A-ni, kui võtta LM317 asemel LM350. See tuleb aga kallim - 11 rubla/tk.
Trükkplaat ja vooluringi koost on näidatud allpool: 
Vana nõukogude transistori KT361 saab asendada sarnase pnp-transistoriga (näiteks KT3107, KT3108 või bourgeois 2N5086, 2SA733, BC308A). Kui laadimisindikaatorit pole vaja, saab selle täielikult eemaldada.
Ahela miinus: toitepinge peab jääma vahemikku 8-12V. See on tingitud asjaolust, et LM317 kiibi normaalseks tööks peab aku pinge ja toitepinge vahe olema vähemalt 4,25 volti. Seega ei saa seda USB-pordist toita.
MAX1555 või MAX1551
MAX1551/MAX1555 on spetsiaalsed laadijad Li+ akude jaoks, mis on võimelised töötama USB-st või eraldi toiteadapterist (näiteks telefonilaadijast).
Ainus erinevus nende mikroskeemide vahel on see, et MAX1555 annab signaali, mis näitab laadimisprotsessi, ja MAX1551 annab signaali, et toide on sisse lülitatud. Need. 1555 on endiselt eelistatav enamikul juhtudel, nii et 1551 on nüüd müügil raske leida.
Nende mikroskeemide üksikasjalik kirjeldus tootjalt on.
Alalisvooluadapteri maksimaalne sisendpinge on 7 V, kui toiteallikaks on USB - 6 V. Kui toitepinge langeb 3,52 V-ni, lülitub mikroskeem välja ja laadimine peatub.
Mikroskeem ise tuvastab, millisel sisendil on toitepinge ja ühendub sellega. Kui toide antakse USB-siini kaudu, on maksimaalne laadimisvool piiratud 100 mA-ga - see võimaldab ühendada laadija mis tahes arvuti USB-porti, kartmata lõunasilla põletamist.
Eraldi toiteallika toitel on tüüpiline laadimisvool 280 mA.
Laastudel on sisseehitatud ülekuumenemiskaitse. Kuid isegi sel juhul jätkab vooluahel tööd, vähendades laadimisvoolu 17 mA võrra iga kraadi võrra üle 110 ° C.
Seal on eellaadimise funktsioon (vt ülalt): seni, kuni aku pinge on alla 3 V, piirab mikroskeem laadimisvoolu 40 mA-ni.
Mikroskeemil on 5 kontakti. Siin on tüüpiline ühendusskeem: 
Kui on garantii, et teie adapteri väljundi pinge ei saa mingil juhul ületada 7 volti, saate ilma 7805 stabilisaatorita hakkama.
Sellele saab kokku panna näiteks USB-laadimisvõimaluse. 
Mikroskeem ei vaja väliseid dioode ega väliseid transistore. Üldiselt muidugi uhked pisiasjad! Ainult need on liiga väikesed ja ebamugavad jootmiseks. Ja need on ka kallid ().
LP2951
Stabilisaatorit LP2951 toodab National Semiconductors (). See tagab sisseehitatud voolu piiramise funktsiooni ja võimaldab genereerida liitiumioonaku stabiilse laadimispinge taseme vooluahela väljundis.
Laadimispinge on 4,08–4,26 volti ja selle määrab takisti R3, kui aku on lahti ühendatud. Pinge hoitakse väga täpselt.
Laadimisvool on 150 - 300mA, seda väärtust piiravad LP2951 kiibi sisemised ahelad (olenevalt tootjast).
Kasutage väikese pöördvooluga dioodi. Näiteks võib see olla mis tahes 1N400X seeria, mida saate osta. Dioodi kasutatakse blokeeriva dioodina, et vältida sisendpinge väljalülitamisel akust LP2951 kiipi pöördvoolu. 
See laadija toodab üsna madalat laadimisvoolu, nii et iga 18650 aku saab laadida üleöö.
Mikrolülitust saab osta nii DIP-pakendis kui ka SOIC-pakendis (maksab umbes 10 rubla tükk).
MCP73831
Kiip võimaldab teil luua õigeid laadijaid ja see on ka odavam kui palju kiidetud MAX1555. 
Tüüpiline ühendusskeem on võetud: 
Ahela oluliseks eeliseks on madala takistusega võimsate takistite puudumine, mis piiravad laadimisvoolu. Siin määrab voolu takisti, mis on ühendatud mikrolülituse 5. kontaktiga. Selle takistus peaks olema vahemikus 2-10 kOhm.
Kokkupandud laadija näeb välja selline: 
Mikroskeem soojeneb töö ajal päris hästi, aga see ei paista häirivat. See täidab oma funktsiooni.
Siin on veel üks versioon SMD LED-i ja mikro-USB-pistikuga trükkplaadist: 
LTC4054 (STC4054)
Väga lihtne skeem, suurepärane võimalus! Võimaldab laadida kuni 800 mA vooluga (vt.). Tõsi, see kipub väga kuumaks minema, kuid sel juhul vähendab sisseehitatud ülekuumenemiskaitse voolu. 
Ahelat saab oluliselt lihtsustada, visates transistoriga välja ühe või isegi mõlemad LED-id. Siis näeb see välja selline (peate tunnistama, et see ei saaks olla lihtsam: paar takistit ja üks kondensaator): 
Üks trükkplaadi valikutest on saadaval aadressil . Tahvel on mõeldud standardsuurusega 0805 elementidele.
I=1000/R. Te ei tohiks kohe kõrget voolu seada; kõigepealt vaadake, kui kuumaks mikroskeem läheb. Oma eesmärkidel võtsin 2,7 kOhm takisti ja laadimisvool osutus umbes 360 mA.
On ebatõenäoline, et sellele mikroskeemile on võimalik radiaatorit kohandada, ja pole tõsi, et see on kristallkorpuse ristmiku kõrge soojustakistuse tõttu tõhus. Tootja soovitab teha jahutusradiaatori "läbi juhtmete" - teha jäljed võimalikult paksuks ja jätta kile kiibi korpuse alla. Üldiselt, mida rohkem “maa” fooliumi jääb, seda parem.
Muide, suurem osa soojusest hajub läbi 3. jala, nii et saate selle jälje teha väga laiaks ja paksuks (täitke see üleliigse joodisega). 
LTC4054 kiibipakett võib olla märgistatud LTH7 või LTADY.
LTH7 erineb LTADY-st selle poolest, et esimene suudab tõsta väga tühja akut (millel on pinge alla 2,9 volti), teine aga mitte (seda tuleb eraldi kiigutada).
Kiip osutus väga edukaks, nii et sellel on hunnik analooge: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, 6PT401, 8PT , 2, HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Enne analoogide kasutamist kontrollige andmelehti.
TP4056
Mikroskeem on valmistatud SOP-8 korpuses (vt), selle kõhul on kontaktidega ühendamata metallist jahutusradiaator, mis võimaldab tõhusamalt soojust eemaldada. Võimaldab laadida akut kuni 1A vooluga (vool sõltub voolu seadistustakistist). 
Ühendusskeem nõuab minimaalselt rippuvaid elemente: 
Ahel rakendab klassikalist laadimisprotsessi – esmalt laaditakse konstantse vooluga, seejärel konstantse pinge ja langeva vooluga. Kõik on teaduslik. Kui vaatate laadimist samm-sammult, saate eristada mitut etappi:
- Ühendatud aku pinge jälgimine (seda juhtub kogu aeg).
- Eellaadimise faas (kui aku tühjeneb alla 2,9 V). Laadige vooluga 1/10 takisti R prog programmeeritud voolust (100 mA R prog = 1,2 kOhm) kuni 2,9 V tasemeni.
- Laadimine maksimaalse konstantse vooluga (1000 mA R prog = 1,2 kOhm);
- Kui aku pinge jõuab 4,2 V, fikseeritakse aku pinge sellel tasemel. Algab laadimisvoolu järkjärguline vähenemine.
- Kui vool saavutab 1/10 takisti R prog programmeeritud voolust (100 mA R prog = 1,2 kOhm), lülitub laadija välja.
- Pärast laadimise lõppemist jätkab kontroller aku pinge jälgimist (vt punkt 1). Seireahela tarbitav vool on 2-3 µA. Kui pinge langeb 4,0 V-ni, algab laadimine uuesti. Ja nii ringiga.
Laadimisvool (amprites) arvutatakse valemiga I=1200/R prog. Lubatud maksimum on 1000 mA.
Tõeline laadimiskatse 3400 mAh 18650 akuga on näidatud graafikul: 
Mikroskeemi eeliseks on see, et laadimisvoolu määrab ainult üks takisti. Võimsaid madala takistusega takisteid pole vaja. Lisaks on laadimisprotsessi indikaator, samuti laadimise lõpu indikaator. Kui aku pole ühendatud, vilgub indikaator iga paari sekundi järel.
Ahela toitepinge peaks jääma vahemikku 4,5...8 volti. Mida lähemal 4,5 V-le, seda parem (nii soojeneb kiip vähem).
Esimest jalga kasutatakse liitiumioonaku sisseehitatud temperatuurianduri ühendamiseks (tavaliselt mobiiltelefoni aku keskmine klemm). Kui väljundpinge on alla 45% või üle 80% toitepingest, siis laadimine peatatakse. Kui te ei vaja temperatuuri reguleerimist, istutage see jalg lihtsalt maapinnale.
Tähelepanu! Sellel vooluahelal on üks oluline puudus: aku vastupidise polaarsusega kaitseahela puudumine. Sellisel juhul põleb kontroller maksimaalse voolu ületamise tõttu läbi. Sel juhul läheb vooluahela toitepinge otse akule, mis on väga ohtlik.
Signett on lihtne ja seda saab teha põlvel tunniga. Kui aeg on ülioluline, saate tellida valmis mooduleid. Mõned valmismoodulite tootjad lisavad kaitset liigvoolu ja tühjenemise eest (näiteks saate valida, millist plaati vajate - kaitsega või ilma ja millise pistikuga). 
Samuti võite leida valmis plaate, millel on kontakt temperatuurianduri jaoks. Või isegi mitme paralleelse TP4056 mikroskeemiga laadimismoodul laadimisvoolu suurendamiseks ja polaarsuse vastupidise kaitsega (näide).
LTC1734
Samuti väga lihtne skeem. Laadimisvoolu määrab takisti R prog (näiteks kui paigaldate 3 kOhm takisti, on vool 500 mA).
Korpusele on tavaliselt märgitud mikroskeemid: LTRG (neid võib sageli leida vanadest Samsungi telefonidest). 
Iga pnp-transistor sobib, peaasi, et see on mõeldud etteantud laadimisvoolu jaoks.
Näidatud diagrammil pole laadimisnäidikut, kuid LTC1734-l on öeldud, et kontaktil “4” (Prog) on kaks funktsiooni - voolu seadistamine ja aku laetuse lõppemise jälgimine. Näiteks on näidatud vooluahel, mis kontrollib laadimise lõppu, kasutades komparaatorit LT1716. 
LT1716 komparaatori saab sel juhul asendada odava LM358-ga.
TL431 + transistor
Soodsamaid komponente kasutades on ilmselt raske vooluringi välja mõelda. Kõige keerulisem on siin TL431 etalonpingeallika leidmine. Kuid need on nii levinud, et neid leidub peaaegu kõikjal (harva saab toiteallikas ilma selle mikrolülituseta hakkama). 
Noh, TIP41 transistori saab asendada mis tahes muu sobiva kollektorivooluga. Isegi vanad nõukogude KT819, KT805 (või vähem võimsad KT815, KT817) sobivad.
Ahela seadistamine taandub väljundpinge seadistamisele (ilma akuta!!!) trimmitakisti abil 4,2 volti. Takisti R1 määrab laadimisvoolu maksimaalse väärtuse.
See vooluahel rakendab täielikult liitiumakude laadimise kaheetapilise protsessi – esmalt laaditakse alalisvooluga, seejärel liigutakse pinge stabiliseerimise faasi ja vähendatakse sujuvalt voolu peaaegu nullini. Ainsaks puuduseks on vooluringi halb korratavus (see on seadistamisel kapriisne ja nõudlik kasutatud komponentide suhtes).
MCP73812
Microchipilt on veel üks teenimatult tähelepanuta jäetud mikroskeem - MCP73812 (vt.). Selle põhjal saadakse väga eelarveline laadimisvõimalus (ja odav!). Kogu korpuse komplekt on vaid üks takisti!
Muide, mikroskeem on valmistatud jootesõbralikus pakendis - SOT23-5. 
Ainus negatiivne on see, et see läheb väga kuumaks ja laengu indikaatorit pole. Samuti ei tööta see kuidagi väga usaldusväärselt, kui teil on madala võimsusega toiteallikas (mis põhjustab pingelanguse). 
Üldiselt, kui laadimisnäit pole teie jaoks oluline ja teile sobib 500 mA vool, on MCP73812 väga hea valik.
NCP1835
Pakutakse täisintegreeritud lahendust - NCP1835B, mis tagab laadimispinge kõrge stabiilsuse (4,2 ±0,05 V).
Võib-olla on selle mikroskeemi ainus puudus selle liiga miniatuurne suurus (DFN-10 korpus, suurus 3x3 mm). Mitte igaüks ei suuda pakkuda selliste miniatuursete elementide kvaliteetset jootmist. 
Vaieldamatute eeliste hulgas tahaksin märkida järgmist:
- Minimaalne kehaosade arv.
- Täiesti tühjenenud aku laadimise võimalus (eellaadimisvool 30 mA);
- Laadimise lõpu määramine.
- Programmeeritav laadimisvool - kuni 1000 mA.
- Laadimise ja vea indikaator (võimeline tuvastama mittelaetavaid akusid ja sellest märku andma).
- Kaitse pikaajalise laadimise eest (kondensaatori C t mahtuvuse muutmisega saab määrata maksimaalseks laadimisajaks 6,6-784 minutit).
Mikrolülituse maksumus ei ole just odav, aga ka mitte nii kõrge (~1 dollar), et saaksite selle kasutamisest keelduda. Kui teile jootekolb sobib, siis soovitan valida selle variandi.
Täpsem kirjeldus on sees.
Kas ma saan laadida liitiumioonakut ilma kontrollerita?
Jah, sa saad. See nõuab aga laadimisvoolu ja -pinge hoolikat kontrolli.
Üldiselt pole akut, näiteks meie 18650, ilma laadijata võimalik laadida. Peate ikkagi kuidagi piirama maksimaalset laadimisvoolu, nii et vähemalt kõige primitiivsem mälu on endiselt vajalik.
Lihtsaim laadija mis tahes liitiumaku jaoks on akuga järjestikku ühendatud takisti: 
Takisti takistus ja võimsuse hajumine sõltuvad laadimiseks kasutatava toiteallika pingest.
Näitena arvutame 5-voldise toiteallika takisti. Laadime 18650 akut mahutavusega 2400 mAh.
Seega on laadimise alguses takisti pingelangus järgmine:
U r = 5 - 2,8 = 2,2 volti
Oletame, et meie 5 V toiteallika maksimaalne voolutugevus on 1 A. Ahel tarbib suurimat voolu laadimise alguses, kui aku pinge on minimaalne ja ulatub 2,7–2,8 volti.
Tähelepanu: need arvutused ei võta arvesse võimalust, et aku võib olla väga sügavalt tühjenenud ja selle pinge võib olla palju madalam, isegi nullini.
Seega peaks takisti takistus, mis on vajalik voolu piiramiseks laadimise alguses 1 ampri juures, olema:
R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 oomi
Takisti võimsuse hajumine:
P r = I 2 R = 1 * 1 * 2,2 = 2,2 W
Aku laadimise lõpus, kui selle pinge läheneb 4,2 V-le, on laadimisvool:
I laadimine = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 A
See tähendab, et nagu näeme, ei ületa kõik väärtused antud aku lubatud piire: algvool ei ületa antud aku maksimaalset lubatud laadimisvoolu (2,4 A) ja lõppvool ületab voolu. mille puhul aku võimsus ei suurene ( 0,24 A).
Sellise laadimise peamine puudus on vajadus pidevalt jälgida aku pinget. Ja lülitage laadimine käsitsi välja niipea, kui pinge jõuab 4,2 volti. Fakt on see, et liitiumakud taluvad isegi lühiajalist ülepinget väga halvasti - elektroodide massid hakkavad kiiresti lagunema, mis paratamatult viib võimsuse vähenemiseni. Samal ajal luuakse kõik eeldused ülekuumenemiseks ja rõhu vähendamiseks.
Kui teie akul on sisseehitatud kaitseplaat, millest eespool räägiti, muutub kõik lihtsamaks. Kui akul on saavutatud teatud pinge, ühendab plaat ise selle laadija küljest lahti. Sellel laadimismeetodil on aga olulisi puudusi, mida arutasime.
Aku sisseehitatud kaitse ei võimalda seda mingil juhul üle laadida. Kõik, mida pead tegema, on reguleerida laadimisvoolu nii, et see ei ületaks antud aku lubatud väärtusi (kaitseplaadid ei saa kahjuks laadimisvoolu piirata).
Laadimine labori toiteallika abil
Kui teil on voolukaitsega toiteplokk (piirang), siis olete päästetud! Selline toiteallikas on juba täisväärtuslik laadija, mis rakendab õiget laadimisprofiili, millest eespool kirjutasime (CC/CV).
Liitium-iooni laadimiseks pole vaja muud teha, kui seada toiteallika pingele 4,2 volti ja seada soovitud voolupiirang. Ja saate aku ühendada.
Algselt, kui aku on endiselt tühi, töötab labori toiteallikas voolukaitserežiimis (st stabiliseerib väljundvoolu teatud tasemel). Seejärel, kui panga pinge tõuseb seatud 4,2 V-ni, lülitub toiteallikas pinge stabiliseerimisrežiimi ja vool hakkab langema.
Kui vool langeb 0,05-0,1C-ni, võib akut lugeda täielikult laetuks.
Nagu näete, on labori toiteallikas peaaegu ideaalne laadija! Ainus, mida see automaatselt teha ei saa, on aku täislaadimise ja väljalülitamise otsus. Kuid see on väike asi, millele ei tohiks isegi tähelepanu pöörata.
Kuidas liitiumakusid laadida?
Ja kui me räägime ühekordsest akust, mis pole mõeldud laadimiseks, siis õige (ja ainuõige) vastus sellele küsimusele on EI.
Fakt on see, et mis tahes liitiumakut (näiteks tavalist CR2032 lameda tahvelarvuti kujul) iseloomustab liitiumanoodi katva sisemise passiveeriva kihi olemasolu. See kiht takistab keemilist reaktsiooni anoodi ja elektrolüüdi vahel. Ja välisvoolu toide hävitab ülaltoodud kaitsekihi, mis põhjustab aku kahjustamist.
Muide, kui räägime mittelaetavast CR2032 akust, siis sellega väga sarnane LIR2032 on juba täisväärtuslik aku. Seda saab ja tuleb laadida. Ainult selle pinge ei ole 3, vaid 3,6 V.
Kuidas laadida liitiumakusid (olgu see siis telefoni aku, 18650 või mõni muu liitium-ioon aku) oli juttu artikli alguses.
Tavalistes töötingimustes on sõiduki elektrisüsteem isemajandav. Jutt käib energiavarustusest - generaatori, pingeregulaatori ja aku kombinatsioon töötab sünkroonselt ning tagab katkematu toite kõikidele süsteemidele.
See on teoorias. Praktikas teevad autoomanikud selles harmoonilises süsteemis muudatusi. Või keeldub seade töötamast vastavalt kehtestatud parameetritele.
Näiteks:
- Aku kasutamine, mille kasutusiga on lõppenud. Aku ei pea laetust
- Ebaregulaarsed reisid. Auto pikaajaline seisakuaeg (eriti talveunerežiimis) viib aku isetühjenemiseni
- Autot kasutatakse lühikesteks sõitudeks, sagedase seiskamise ja mootori käivitamisega. Akul pole lihtsalt aega laadida
- Lisaseadmete ühendamine suurendab aku koormust. See põhjustab sageli suurenenud isetühjenemisvoolu, kui mootor on välja lülitatud
- Äärmiselt madal temperatuur kiirendab isetühjenemist
- Vigane kütusesüsteem suurendab koormust: auto ei käivitu kohe, peate starterit pikka aega keerama
- Vigane generaator või pingeregulaator takistab aku korralikku laadimist. See probleem hõlmab kulunud toitejuhtmeid ja halba kontakti laadimisahelas.
- Ja lõpuks unustasite autos esituled, tuled või muusika välja lülitada. Aku täielikuks tühjendamiseks üleöö garaažis piisab mõnikord ukse lõdvalt sulgemisest. Sisevalgustus kulutab üsna palju energiat.
Üks järgmistest põhjustest põhjustab ebameeldiva olukorra: peate sõitma, kuid aku ei suuda starterit väntada. Probleemi lahendab väline laadimine: see tähendab laadija.
Vahekaart sisaldab nelja tõestatud ja usaldusväärset autolaadimisahelat lihtsast kuni kõige keerukamani. Valige ükskõik milline ja see töötab.
Lihtne 12V laadimisahel.
Reguleeritava laadimisvooluga laadija.
Reguleerimine vahemikus 0 kuni 10A toimub SCR-i avanemisviivituse muutmisega. 
Pärast laadimist ise väljalülituva akulaadija vooluringi skeem.
Akude laadimiseks võimsusega 45 amprit.
Nutika laadija skeem, mis hoiatab vale ühenduse eest. 
Seda on täiesti lihtne oma kätega kokku panna. Katkematu toiteallikast valmistatud laadija näide.
Kvaliteetset autoakut ei saa üle hinnata. Kuid aja jooksul muutub see vähem mahukaks ja tühjeneb kiiremini. Seda protsessi mõjutavad ka muud töötingimustega seotud tegurid. Keerulisse olukorda sattumise vältimiseks tasub kodus või garaažis omada lihtsat isetegemise laadijat.
Enamasti on omatehtud laadija skeem suhteliselt lihtne. Sellist seadet on võimalik kokku panna saadaolevatest odavatest komponentidest. Samal ajal aitab elektriseade autot kiiresti käivitada. Eelistatav on soetada käivitus-laadimisvarustus, kuid see nõuab kasutatavatelt elementidelt veidi rohkem võimsust.
Aku elektrilist laadimist on vaja kasutada olukordades, kus elektriseadme klemmide mõõtmised näitavad enamiku sõiduautode puhul pinget alla 11,2 V. Kuigi mootor suudab sellel pingetasemel käivituda, algavad sees soovimatud keemilised protsessid. Toimub plaatide sulfatsioon ja hävimine. Võimsus on märgatavalt vähenenud.
Oluline on teada, et pika talve või auto mitmenädalase parkimise ajal laetuse tase langeb, mistõttu on soovitatav seda väärtust jälgida multimeetriga, vajadusel kasutada autoakude või autoakude jaoks isevalmistatud laadijat või autopoest ostetud.
Aku laadimiseks kasutatakse kõige sagedamini kahte tüüpi seadmeid:
- alalispinge väljund "krokodillidel";
- impulsi tüüpi tööga süsteemid.
Püsivooluseadmest laadimisel valitakse laadimisvoolu väärtus aritmeetiliselt, mis vastab 1/10-le tootja määratud võimsuse väärtusest. 60 A*h aku olemasolul peaks väljundvoolutugevus olema 6 A tasemel. Tasub kaaluda uuringuid, mille kohaselt aitab mõõdukas väljundamprite arvu vähendamine vähendada sulfatsiooniprotsesse.
Kui plaadid kaetakse osaliselt soovimatute sulfaadiladestustega, kasutavad kogenud autojuhid sulfaadi eemaldamise toiminguid. Kasutatav metoodika on järgmine:
- Tühjendame akut, kuni pärast mõõtmist ilmub multimeetrile 3–5 V, kasutades tööks suuri voolusid ja nende lühiajalist mõju, näiteks starteriga väntamist;
- järgmises etapis laadime seadme aeglaselt üheamprisest allikast täielikult täis;
- eelnevaid toiminguid korratakse 7-10 tsüklit.
Sarnast tööpõhimõtet kasutatakse tehase impulsslaadimise desulfateerimisseadmetes. Ühe tsükli jooksul võetakse aku klemmidel mõne millisekundi jooksul vastu lühiajaline vastupidise polaarsusega impulss, millele järgneb otsene polaarsus.
On vaja jälgida seadme seisukorda ja vältida aku ülelaadimist. Kui kontaktidel on saavutatud väärtused 12,8-13,2 V, tasub süsteem meigist lahti ühendada. Vastasel juhul tekib keemisnähtus, sisemusse valatud elektrolüüdi kontsentratsiooni ja tiheduse suurenemine ning sellele järgnev plaatide hävimine. Negatiivsete nähtuste vältimiseks on laadija tehaseskeem varustatud elektroonilise juhtimis- ja automaatse väljalülitusplaatidega.
Mis on autolaadija vooluahel?
Garaažikeskkonnas saate kasutada mitut tüüpi autolaadijaid. Need võivad olla võimalikult primitiivsed, koosnevad mitmest elemendist või pigem mahukad multifunktsionaalsed statsionaarsed seadmed. Tavaliselt järgivad autoomanikud lihtsustamise teed.
Lihtsamad skeemid
Kui tehaselaadijat pole saadaval ja peate aku viivitamatult taaselustama, sobib kõige lihtsam valik. See hõlmab piiravat takistust koormuse ja toiteallika kujul, mis on võimeline tootma 12-25 V.
Saate isegi omatehtud laadija põlvedele kokku panna, kui teil on kodus sülearvuti laadija. Tavaliselt annavad need umbes 19 V ja 2 A. Kokkupanemisel tasub arvestada polaarsusega:
- väline kontakt - miinus;
- sisemine kontakt on pluss.
Tähtis! Paigaldada tuleb piirav takistus, mida kasutatakse sageli sisemuses lambipirnina.
Lampi ei tasu suunatulest ega isegi “peatustest” lahti keerata, kuna need muutuvad vooluringile ülekoormuseks. Ahel koosneb järgmistest omavahel ühendatud elementidest: sülearvutiüksuse negatiivne klemm - lamp - laadimisaku negatiivne klemm - laadimisaku positiivne klemm - sülearvutiüksuse pluss. Poolteist tundi kuni kaks tundi on piisav, et aku piisavalt uuesti ellu äratada, et saaks sellest mootori käivitada.
Kui teil pole süle- või netbooke, soovitame eelnevalt raadioturule minna võimsa dioodi järele, mis on mõeldud pöördpingele üle 1000 V ja voolule üle 3 A. Osa väikesed mõõtmed võimaldavad teil kanda seda kindalaekas või pagasnikus kaasas, et mitte sattuda ebasoovitavasse asendisse.
Sellist dioodi saate kasutada omatehtud vooluringis. Kõigepealt keerame selle kokku ja võtame aku välja. Järgmises etapis paneme kokku elementide ahela: korteri majapidamises oleva pistikupesa esimene kontakt - dioodi negatiivne kontakt - dioodi positiivne kontakt - piirav koormus - aku negatiivne klemm - pluss aku - majapidamises kasutatava pistikupesa teine kontakt.
Sellise sõlme piirav koormus on tavaliselt võimas hõõglamp. Eelistatav on valida need 100 W hulgast. Saadud voolu saab määrata kooli valemiga:
U * I = W, Kus
- U – pinge, V;
- I – voolutugevus, A;
- W – võimsus, kW.
Arvutuste põhjal on 100-vatise koormuse ja 220-voldise pinge korral väljundvõimsus piiratud ligikaudu poole amprini. Üleöö saab aku umbes 5 A, mis tagab mootori käivitumise. Saate võimsust kolmekordistada ja samal ajal laadimist kiirendada, lisades vooluringi veel paar sellist lampi. Ärge üle pingutage ja ühendage sellise süsteemiga võimsad tarbijad, näiteks elektripliit, kuna võite kahjustada dioodi ja akut.
Oluline on teada, et oma kätega kokkupandud autolaadija otselaadimisahelat soovitatakse kasutada viimase abinõuna, kui muud väljapääsu pole.
Arvuti toiteploki ümbertegemine
Enne elektriseadmetega katsete alustamist peate objektiivselt hindama oma tugevaid külgi kavandatud disainilahenduse rakendamisel. Pärast seda võite alustada kokkupanekut.
Esiteks viiakse läbi materiaalsete ressursside valik. Sageli kasutatakse selleks vanu arvutisüsteeme. Toiteallikas eemaldatakse neilt. Traditsiooniliselt on need varustatud erineva pingega juhtmetega. Lisaks viievoldistele kontaktidele on 12 V kraanid. Viimased on varustatud ka vooluga 2 A. Sellised parameetrid on peaaegu piisavad, et oma kätega vooluringi kokku panna.
Soovitame tõsta pinge 15 V-ni. Sageli tehakse seda empiiriliselt. Reguleerimiseks vajate kilooomilist takistust. Selline takisti asetatakse paralleelselt teiste olemasolevate takistitega plokis kaheksajalgse mikroskeemi lähedale toiteploki sekundaarahelas.
Sarnast meetodit kasutades muudetakse tagasisideahela ülekandeteguri väärtust, mis mõjutab väljundpinget. Meetod annab tavaliselt tõusu 13,5 V-ni, millest piisab autoakuga lihtsate toimingute tegemiseks.
Väljundkontaktidele asetatakse krokodilli tihvtid. Täiendavaid piiravaid kaitseid pole vaja paigaldada, kuna sees on piirav elektroonika.
Trafo ahel
Kättesaadavuse, töökindluse ja lihtsuse tõttu on see kogenud juhtide seas pikka aega nõudnud. Selles kasutatakse sekundaarmähisega trafosid, mis toodavad 12-18 V. Selliseid elemente leidub vanades televiisorites, magnetofonides ja muudes kodumasinates. Moodsamatest seadmetest saame soovitada kasutatud katkematuid toiteallikaid. Need on järelturul väikese tasu eest saadaval.
Skeemi kõige minimalistlikum versioon sisaldab järgmist komplekti:
- dioodi alaldussild;
- parameetrite järgi valitud trafo;
- võrgu järgi arvutatud kaitsekoormus.
Kuna piirava koormuse kaudu liigub suur vool, põhjustab see selle ülekuumenemise. Et tasakaalustada voolutugevust ilma laadimisvoolu ületamist lubamata, lisatakse ahelasse kondensaator. Selle koht on trafo primaarahel.
Äärmuslikes olukordades võite korralikult arvutatud kondensaatori mahu korral võtta võimaluse ja eemaldada trafo. Selline vooluahel muutub aga elektrilöögi suhtes ohtlikuks.
Optimaalseteks vooluringideks võib nimetada neid, kus on parameetrite reguleerimine ja laadimisvoolu piiramine. Esitame lehel ühe näite.
Rikutud autogeneraatorist on võimalik minimaalse pingutusega saada dioodsild. Piisab selle lahtijootmisest ja vajadusel uuesti ühendamisest.
Põhiline ohutus ahelate kokkupanemisel ja töötamisel
Autoaku laadija kokkupanemisel tasub arvestada teatud teguritega:
- kõik tuleb kokku panna ja paigaldada tulekindlale kohale;
- otsevoolu primitiivsete laadijatega töötades peate end varustama elektrilöögi eest kaitsvate vahenditega: kummikindad ja matt;
- aku esmakordsel laadimisel omatehtud seadmetega on vaja jälgida operatsioonisüsteemi praegust olekut;
- kontrollpunktid on voolutugevus ja pinge laadimisväljundis, aku ja laadija lubatud kuumenemisaste ning elektrolüüdi keemise vältimine;
- Kui jätate seadmed ööseks, on oluline varustada vooluahel rikkevoolukaitsega.
Tähtis! Pulberkustuti peaks alati olema läheduses, et vältida tule levikut.
Automaatseadmed on disainilt lihtsad, kuid töökindlad. Nende disain loodi lihtsa kujundusega ilma tarbetute elektrooniliste lisadeta. Need on mõeldud mis tahes sõidukite akude lihtsaks laadimiseks.
Plussid:
- Laadija peab vastu palju aastaidõige kasutamise ja korraliku hooldusega.
Miinused:
- Igasuguse kaitse puudumine.
- Tühjendusrežiimi kõrvaldamine ja aku taastamise võimalus.
- Raske kaal.
- Üsna kõrge kulu.
Klassikaline laadija koosneb järgmistest põhielementidest:
- Trafo.
- Alaldi.
- Reguleerimisplokk.
Selline seade toodab alalisvoolu pingel 14,4 V, mitte 12 V. Seetõttu on füüsikaseaduste järgi võimatu ühte seadet teisega laadida, kui neil on sama pinge. Ülaltoodu põhjal on sellise seadme optimaalne väärtus 14,4 volti.
Iga laadija põhikomponendid on:
- trafo;
- võrgupistik;
- kaitse (pakkub lühisekaitset);
- juhtmereostaat (reguleerib laadimisvoolu);
- ampermeeter (näitab elektrivoolu tugevust);
- alaldi (muudab vahelduvvoolu alalisvooluks);
- reostaat (reguleerib voolu ja pinget elektriahelas);
- pirn;
- lüliti;
- raam;
Juhtmed ühendamiseks
Mis tahes laadija ühendamiseks kasutatakse reeglina punast ja musta juhtmeid, punane on positiivne, must on negatiivne.
Laadija või käivitusseadme ühendamiseks kaablite valimisel tuleb valida vähemalt 1 mm2 ristlõige.
Tähelepanu. Täiendav teave on esitatud ainult informatiivsel eesmärgil. Mida iganes soovite ellu äratada, teete seda oma äranägemise järgi. Teatud varuosade ja seadmete ebaõige või ebaõige käsitsemine põhjustab nende talitlushäireid.
Olles vaadanud saadaolevaid laadijate tüüpe, asume otse nende enda valmistamise juurde.
Aku laadimine arvuti toiteallikast
Iga aku laadimiseks piisab 5-6 ampritunnist, see on umbes 10% kogu aku mahutavusest. Iga 150 W või suurema võimsusega toiteallikas suudab seda toota.
Niisiis, vaatame 2 võimalust arvuti toiteallikast laadija valmistamiseks.
Meetod üks
Tootmiseks vajate järgmisi osi:
- toiteallikas, võimsus alates 150 W;
- takisti 27 kOhm;
- vooluregulaator R10 või takistiplokk;
- juhtmed pikkusega 1 meeter;
Töö edenemine:
- Alustama peame toiteploki lahti võtma.
- Me ekstraheerime juhtmed, mida me ei kasuta, nimelt -5v, +5v, -12v ja +12v.
- Vahetame takisti välja R1 eelnevalt ettevalmistatud 27 kOhm takistile.
- Juhtmete eemaldamine 14 ja 15 ja 16 lülitame lihtsalt välja.
- Plokist Toome välja toitejuhtme ja juhtmed aku juurde.
- Paigaldage vooluregulaator R10. Sellise regulaatori puudumisel saate teha omatehtud takistiploki. See koosneb kahest 5 W takistist, mis ühendatakse paralleelselt.
- Laadija seadistamiseks Paigaldame plaadile muutuva takisti.
- Väljapääsudele 1,14,15,16 Jootme juhtmed ja paneme takistiga pinge 13,8-14,5V peale.
- Juhtmete otsasühendage klemmid.
- Kustutame ülejäänud mittevajalikud rajad.
Tähtis: täielike juhiste järgimine võib viia seadme läbipõlemiseni.
Teine meetod
Selle meetodi abil meie seadme valmistamiseks vajate veidi võimsamat toiteallikat, nimelt 350 W. Kuna see suudab väljastada 12-14 amprit, mis rahuldab meie vajadused.
Töö edenemine:
- Arvuti toiteplokkides Impulsstrafol on mitu mähist, millest üks on 12V ja teine 5V. Meie seadme valmistamiseks vajate ainult 12 V mähist.
- Meie bloki alustamiseks peate leidma rohelise juhtme ja ühendama selle musta juhtmega. Kui kasutate odavat Hiina seadet, võib rohelise asemel olla hall juhe.
- Kui teil on vana toiteallikas ja toitenupu korral pole ülaltoodud protseduur vajalik.
- Edasi, teeme kollastest ja mustadest juhtmetest 2 jämedat siini ja lõikame ära mittevajalikud juhtmed. Must rehv on miinus, kollane pluss.
- Töökindluse parandamiseks Meie seadet saab vahetada. Fakt on see, et 5V siinil on võimsam diood kui 12V.
- Kuna toiteallikal on sisseehitatud ventilaator, siis ta ülekuumenemist ei karda.
Kolmas meetod
Tootmiseks vajame järgmisi osi:
- toiteplokk, võimsus 230 W;
- TL 431 kiibiga tahvel;
- takisti 2,7 kOhm;
- takisti 200 Ohm võimsus 2 W;
- 68 oomi takisti võimsusega 0,5 W;
- takisti 0,47 Ohm võimsus 1 W;
- 4-kontaktiline relee;
- 2 dioodi 1N4007 või sarnased dioodid;
- takisti 1kOhm;
- hele LED;
- juhtme pikkus vähemalt 1 meeter ja ristlõige vähemalt 2,5 mm 2, koos klemmidega;
Töö edenemine:
- Mahajootmine kõik juhtmed peale 4 musta ja 2 kollase juhtme, kuna need kannavad toidet.
- Sulgege kontaktid hüppajaga, vastutab liigpingekaitse eest, et meie toide ülepinge tõttu välja ei lülituks.
- Asendame selle TL 431 kiibiga tahvlil sisseehitatud takisti 2,7 kOhm takisti jaoks, et seada väljundpinge 14,4 V.
- Lisage 200 oomi takisti võimsusega 2 W 12V kanali väljundi kohta, pinge stabiliseerimiseks.
- Lisage 68-oomine takisti võimsusega 0,5 W 5V kanali väljundi kohta, pinge stabiliseerimiseks.
- Jootke plaadil olev transistor TL 431 kiibiga, et kõrvaldada takistused pinge seadistamisel.
- Vahetage standardtakisti välja, trafo mähise primaarahelas 0,47 oomi takistile võimsusega 1 W.
- Kaitseskeemi kokkupanek valest ühendamisest akuga.
- Toiteallikast lahti joodetud mittevajalikud osad.
- Me väljastame vajalikud juhtmed toiteallikast.
- Jootke klemmid juhtmete külge.
Laadija kasutamise hõlbustamiseks ühendage ampermeeter.
Sellise omatehtud seadme eeliseks on võimetus akut laadida.
Lihtsaim seade, mis kasutab adapterit
sigaretisüütaja adapter Mõelge nüüd juhtumile, kui tarbetut toiteallikat pole saadaval, meie aku on tühi ja seda tuleb laadida.
Igal heal kõikvõimalike elektroonikaseadmete omanikul või fännil on olemas adapter autonoomsete seadmete laadimiseks. Autoaku laadimiseks saab kasutada mis tahes 12 V adapterit.
Sellise laadimise peamine tingimus on see, et allika poolt antav pinge ei oleks väiksem kui aku pinge.
Töö edenemine:
- Vajalik lõigake adapteri juhtme otsast pistik ära ja eemaldage isolatsioon vähemalt 5 cm.
- Kuna juhe läheb topelt, on vaja see jagada. Kahe juhtme otste vaheline kaugus peab olema vähemalt 50 cm.
- Joote või lint klemmjuhtme otste külge, et aku kindlalt kinnitada.
- Kui klemmid on samad, siis peate hoolitsema nende sümboolika kandmise eest.
- Selle meetodi suurim puudus koosneb pidevast adapteri temperatuuri jälgimisest. Kuna kui adapter läbi põleb, võib see muuta aku kasutuskõlbmatuks.
Enne adapteri võrku ühendamist peate selle esmalt akuga ühendama.
Dioodist ja majapidamises kasutatavast lambipirnist valmistatud laadija
Diood on pooljuhtelektrooniline seade, mis on võimeline juhtima voolu ühes suunas ja mille takistus on võrdne nulliga.
Sülearvuti laadimisadapterit kasutatakse dioodina.
Seda tüüpi seadme valmistamiseks vajame:
- sülearvuti laadimisadapter;
- pirn;
- juhtmed pikkusega 1 m;
Iga autolaadija toodab umbes 20 V pinget. Kuna diood asendab adapterit ja edastab pinget ainult ühes suunas, on see kaitstud lühiste eest, mis võivad tekkida vale ühendamise korral.
Mida suurem on lambipirni võimsus, seda kiiremini laeb aku.
Töö edenemine:
- Sülearvuti adapteri positiivse juhtme külgeÜhendame oma lambipirni.
- Lambipirnist viskame traadi positiivsele.
- Adapteri miinusühendage otse akuga.
Kui see on õigesti ühendatud, hakkab meie lambipirn põlema, kuna vool klemmides on madal ja pinge kõrge.
Samuti peate meeles pidama, et õigeks laadimiseks on vaja keskmiselt 2-3 amprit. Võimsa lambipirni ühendamine toob kaasa voolutugevuse suurenemise ja see omakorda mõjub akule halvasti.
Selle põhjal saate suure võimsusega lambipirni ühendada ainult erijuhtudel.
See meetod hõlmab pidevat klemmide pinge jälgimist ja mõõtmist. Aku ülelaadimine tekitab liigses koguses vesinikku ja võib seda kahjustada.
Sel viisil akut laadides proovige viibida seadme läheduses, kuna selle ajutine järelevalveta jätmine võib põhjustada seadme ja aku rikke.
Kontrollimine ja seadistamine
Meie seadme testimiseks peab teil olema töötav auto lambipirn. Esiteks ühendame traadi abil oma lambipirni laadijaga, pidades meeles polaarsuse jälgimist. Ühendame laadija ja tuli süttib. Kõik töötab.
Kontrollige iga kord enne omatehtud laadimisseadme kasutamist selle funktsionaalsust. See kontroll välistab kõik võimalused aku kahjustamiseks.
Kuidas laadida auto akut
Üsna paljud autoomanikud peavad aku laadimist väga lihtsaks asjaks.
Kuid selles protsessis on mitmeid nüansse, millest sõltub aku pikaajaline töö:
Enne aku laadimist peate tegema mitmeid vajalikke toiminguid:
- Kasuta kemikaalikindlad kindad ja kaitseprillid.
- Pärast aku eemaldamist kontrollige seda hoolikalt mehaaniliste kahjustuste ja vedeliku lekke jälgede suhtes.
- Keerake kaitsekorgid lahti, et vabastada tekkinud vesinik, et vältida aku keetmist.
- Vaadake vedelikku hoolikalt. See peaks olema läbipaistev, ilma helvesteta. Kui vedelik on tumedat värvi ja esineb setteid, pöörduge viivitamatult spetsialisti poole.
- Kontrollige vedeliku taset. Kehtivate standardite kohaselt on aku küljel märgid “minimaalne ja maksimaalne” ning kui vedeliku tase on nõutavast madalam, tuleb see uuesti täita.
- Üleujutus Vaja on ainult destilleeritud vett.
- Ärge lülitage seda sisse laadija võrku, kuni krokodillid on klemmidega ühendatud.
- Jälgige polaarsust alligaatori klambrite ühendamisel klemmidega.
- Kui laadimise ajal Kui kuulete keevat heli, eemaldage seade vooluvõrgust, laske akul jahtuda, kontrollige vedeliku taset ja seejärel saate laadija uuesti võrku ühendada.
- Veenduge, et aku poleks üle laetud, kuna sellest sõltub selle plaatide seisund.
- Laadige aku ainult hästi ventileeritavates kohtades, kuna laadimise käigus eralduvad mürgised ained.
- Elektrivõrk peavad olema paigaldatud kaitselülitid, mis lülitavad võrgu lühise korral välja.
Pärast aku laadimist aja jooksul vool langeb ja klemmide pinge suureneb. Kui pinge jõuab 14,5 V-ni, tuleks laadimine peatada võrgust lahtiühendamisega. Kui pinge jõuab üle 14,5 V, hakkab aku keema ja plaadid vabanevad vedelikust.
Tähtis.Ärge kunagi laadige oma akut üle, kuna see võib kaotada mahu ja kahjustuda.
Auto käivitamiseks vajab see energiat. See energia võetakse akust. Reeglina laetakse seda generaatorist mootori töötamise ajal. Kui autot pikemat aega ei kasutata või aku on vigane, tühjeneb see sellisesse olekusse, et et auto ei saa enam käivituda. Sel juhul on vaja välist laadimist. Sellise seadme saate osta või ise kokku panna, kuid selleks on vaja laadimisahelat.
Autoaku tööpõhimõte
Kui mootor on välja lülitatud, varustab autoaku erinevaid seadmeid autos ja on mõeldud selle käivitamiseks. Täitmise tüübi järgi kasutatakse pliiakut. Struktuurselt on see kokku pandud kuuest akust, mille nimipinge on 2,2 volti ja mis on ühendatud järjestikku. Iga element on pliist valmistatud võreplaatide komplekt. Plaadid on kaetud aktiivse materjaliga ja sukeldatud elektrolüüti.
Elektrolüüdi lahus sisaldab destilleeritud vesi ja väävelhape. Aku külmakindlus sõltub elektrolüüdi tihedusest. Hiljuti on ilmunud tehnoloogiad, mis võimaldavad elektrolüüdi adsorbeerida klaaskius või paksendada silikageeli abil geelitaoliseks olekuks.
Igal plaadil on negatiivne ja positiivne poolus ning need on üksteisest isoleeritud plastikust eraldaja abil. Toote korpus on valmistatud propüleenist, mida hape ei hävita ja toimib dielektrikuna. Elektroodi positiivne poolus on kaetud pliidoksiidiga ja negatiivne käsnpliiga. Viimasel ajal on hakatud tootma plii-kaltsiumisulamist elektroodidega laetavaid akusid. Need akud on täielikult suletud ega vaja hooldust.
Kui akuga on ühendatud koormus, reageerib plaatidel olev aktiivne materjal keemiliselt elektrolüüdilahusega ja tekitab elektrivoolu. Elektrolüüt kahaneb aja jooksul pliisulfaadi sadestumise tõttu plaatidele. Aku hakkab laetust kaotama. Laadimisprotsessi käigus toimub keemiline reaktsioon toimub vastupidises järjekorras, pliisulfaat ja vesi muunduvad, elektrolüüdi tihedus suureneb ja laeng taastub.
Akusid iseloomustab nende isetühjenemise väärtus. See tekib akus, kui see on passiivne. Peamine põhjus on aku pinna saastumine ja destilleerija halb kvaliteet. Isetühjenemise kiirus kiireneb, kui pliiplaadid on hävinud.
Laadijate tüübid
Erinevate elementide baaside ja fundamentaalsete lähenemisviiside abil on välja töötatud suur hulk autolaadijate ahelaid. Vastavalt tööpõhimõttele jagunevad laadimisseadmed kahte rühma:
- Käivituslaadijad, mis on ette nähtud mootori käivitamiseks, kui aku ei tööta. Juhtides korraks suure voolu akuklemmidele, lülitatakse starter sisse ja mootor käivitub ning seejärel laetakse akut auto generaatorist. Neid toodetakse ainult teatud hetkeväärtuse jaoks või võimalusega selle väärtust määrata.
- Käivituseelsed laadijad, seadme juhtmed on ühendatud aku klemmidega ja voolu antakse pikka aega. Selle väärtus ei ületa kümmet amprit, mille jooksul aku energia taastatakse. Need jagunevad omakorda: järkjärguliseks (laadimisaeg 14-24 tundi), kiirendatud (kuni kolm tundi) ja konditsioneerimiseks (umbes tund).
Nende vooluahela konstruktsiooni alusel eristatakse impulss- ja trafoseadmeid. Esimene tüüp kasutab kõrgsageduslikku signaalimuundurit ning seda iseloomustab väike suurus ja kaal. Teine tüüp kasutab alaldiseadmega trafot, seda on lihtne valmistada; aga kaalus palju ja madal efektiivsus (efektiivsus).
Olenemata sellest, kas valmistasite autoakude laadija ise või ostsite selle jaemüügist, on sellele esitatavad nõuded samad, nimelt:
- väljundpinge stabiilsus;
- kõrge efektiivsuse väärtus;
- lühisekaitse;
- laadimise kontrollindikaator.
Laadija üks peamisi omadusi on vooluhulk, millega akut laetakse. Aku õiget laadimist ja selle tööomaduste laiendamist saab saavutada ainult soovitud väärtuse valimisel. Oluline on ka laadimiskiirus. Mida suurem on vool, seda suurem on kiirus, kuid suur kiirus põhjustab aku kiiret lagunemist. Arvatakse, et õige vooluväärtus on väärtus, mis võrdub kümne protsendiga aku mahutavusest. Võimsus on määratletud kui aku poolt antud vooluhulk ajaühikus, seda mõõdetakse ampertundides.
Omatehtud laadija
Laadimisseade peaks olema igal autohuvilisel, nii et kui pole võimalust või soovi valmis seadet soetada, ei jää muud üle, kui akut ise laadida. Seda on lihtne oma kätega teha nii lihtsamaid kui ka multifunktsionaalseid seadmeid. Selleks vajate diagrammi ja raadioelementide komplekt. Samuti on võimalik muuta katkematu toiteallika (UPS) või arvutiploki (AT) seadmeks aku laadimiseks.
Trafo laadija
Seda seadet on kõige lihtsam kokku panna ja see ei sisalda nappe osi. Ahel koosneb kolmest sõlmest:
- trafo;
- alaldi plokk;
- regulaator
Tööstusvõrgu pinge antakse trafo primaarmähisele. Trafot ennast saab kasutada mis tahes tüüpi. See koosneb kahest osast: südamikust ja mähistest. Südamik on kokku pandud terasest või ferriidist, mähised on valmistatud juhtmaterjalist.
Trafo tööpõhimõte põhineb vahelduva magnetvälja ilmnemisel, kui vool läbib primaarmähist ja edastab selle sekundaarmähisesse. Väljundil vajaliku pingetaseme saamiseks muudetakse sekundaarmähise keerdude arv primaarmähisega võrreldes väiksemaks. Trafo sekundaarmähise pingetase on valitud 19 volti ja selle võimsus peaks tagama kolmekordse laadimisvoolu reservi.
Trafost läbib alandatud pinge alaldi silda ja läheb akuga järjestikku ühendatud reostaadile. Reostaat on ette nähtud pinge ja voolu reguleerimiseks takistuse muutmise teel. Reostaadi takistus ei ületa 10 oomi. Voolu suurust juhib aku ette järjestikku ühendatud ampermeeter. Selle vooluringiga ei saa laadida akut, mille võimsus on üle 50 Ah, kuna reostaat hakkab üle kuumenema.
Saate vooluringi lihtsustada, eemaldades reostaadi ja paigaldades trafo ees olevasse sisendisse kondensaatorite komplekti, mida kasutatakse reaktantsina võrgupinge vähendamiseks. Mida väiksem on mahtuvuse nimiväärtus, seda vähem pinget antakse võrgu primaarmähisele.
Sellise vooluahela eripära on see, et trafo sekundaarmähisel on vaja tagada signaali tase, mis on poolteist korda suurem kui koormuse tööpinge. Seda vooluringi saab kasutada ilma trafota, kuid see on väga ohtlik. Ilma galvaanilise isolatsioonita võite saada elektrilöögi.
Impulsslaadija
Impulssseadmete eeliseks on nende kõrge efektiivsus ja kompaktne suurus. Seade põhineb impulsi laiusmodulatsiooni (PWM) kiibil. Võimsa impulsslaadija saate oma kätega kokku panna vastavalt järgmisele skeemile.
IR2153 draiverit kasutatakse PWM-kontrollerina. Alaldidioodide järel asetatakse akuga paralleelselt polaarkondensaator C1, mille võimsus on vahemikus 47–470 μF ja pinge vähemalt 350 volti. Kondensaator eemaldab võrgupinge hüppeid ja liinimüra. Dioodsilda kasutatakse nimivooluga üle nelja ampri ja pöördpingega vähemalt 400 volti. Draiver juhib radiaatoritele paigaldatud võimsaid N-kanaliga väljatransistore IRFI840GLC. Sellise laadimise vool on kuni 50 amprit ja väljundvõimsus kuni 600 vatti.
Teisendatud AT-vormingus arvuti toiteallika abil saate oma kätega teha autole impulsslaadija. Nad kasutavad tavalist TL494 mikroskeemi PWM-kontrollerina. Modifikatsioon ise seisneb väljundsignaali suurendamises 14 voltini. Selleks peate trimmeri takisti õigesti paigaldama.
Takisti, mis ühendab TL494 esimest jalga stabiliseeritud + 5 V siiniga, eemaldatakse ja teise, 12 V siiniga ühendatud takisti asemel joodetakse sisse muutuvtakisti nimiväärtusega 68 kOhm. See takisti seab vajaliku väljundpinge taseme. Toide lülitatakse sisse mehaanilise lüliti kaudu vastavalt toiteallika korpusel näidatud skeemile.
Seade LM317 kiibil
Üsna lihtne, kuid stabiilne laadimisahel on LM317 integraallülitusel hõlpsasti rakendatav. Mikroskeem annab signaali taseme 13,6 volti maksimaalse voolutugevusega 3 amprit. Stabilisaator LM317 on varustatud sisseehitatud lühisekaitsega.
Pinge antakse seadme vooluringile klemmide kaudu sõltumatust 13-20-voldist alalisvooluallikast. Vool, mis läbib indikaatori LED-i HL1 ja transistori VT1, suunatakse stabilisaatorisse LM317. Väljundist otse akusse X3, X4 kaudu. R3-le ja R4-le kokkupandud jagur seab VT1 avamiseks vajaliku pinge väärtuse. Muutuva takisti R4 määrab laadimisvoolu piirangu ja R5 määrab väljundsignaali taseme. Väljundpinge on reguleeritav vahemikus 13,6 kuni 14 volti.
Ahelat saab nii palju kui võimalik lihtsustada, kuid selle töökindlus väheneb.
Selles valib takisti R2 voolu. Takistina kasutatakse võimsat nikroomtraadi elementi. Kui aku on tühjenenud, on laadimisvool maksimaalne, VD2 LED süttib aku laadimisel eredalt, vool hakkab vähenema ja LED tuhmub.
Laadija katkematu toiteallikast
Laadija saate ehitada tavapärasest katkematust toiteallikast isegi siis, kui elektroonikaplokk on vigane. Selleks eemaldatakse seadmest kogu elektroonika, välja arvatud trafo. 220 V trafo kõrgepinge mähisele lisatakse alaldi ahel, voolu stabiliseerimine ja pinge piiramine.
Alaldi monteerimiseks kasutatakse võimsaid dioode, näiteks kodumaist D-242 ja võrgukondensaatorit 2200 uF 35-50 volti jaoks. Väljund on signaal pingega 18-19 volti. Pinge stabilisaatorina kasutatakse LT1083 või LM317 mikrolülitust, mis tuleb paigaldada radiaatorile.
Aku ühendamisel seatakse pinge 14,2 volti. Signaali taset on mugav juhtida voltmeetri ja ampermeetri abil. Voltmeeter on ühendatud paralleelselt aku klemmidega ja ampermeeter järjestikku. Aku laadimisel selle takistus suureneb ja vool väheneb. Regulaatori valmistamine on veelgi lihtsam, kasutades triaki, mis on ühendatud trafo primaarmähisega nagu dimmer.
Ise seadet valmistades tuleks meeles pidada elektriohutust 220 V vahelduvvooluvõrguga töötades. Korrektselt valmistatud, hooldatavatest osadest valmistatud laadimisseade hakkab reeglina kohe tööle, tuleb vaid seadistada laadimisvool.
