Подзарядное устройство - из блока питания

admin
Сообщения: 741
Зарегистрирован: 21 фев 2011, 18:14

Подзарядное устройство - из блока питания

Сообщение admin »

Попытка избавить мотоциклиста от вечной нехватки времени для возни со стандартными зарядно - подзарядными блоками, особенно когда страшно вымотанный - возвращаешься ночью после дальней дороги.
Наверное каждый мотолюбитель со стажем попадал в ситуацию – когда путешествуя в далеких краях бывает необходимо поставить технику на простой. Или просто есть необходимость ради профилактики подержать аккумулятор в боевом состоянии – пока вы находитесь в отпуске. Или пока нет возможности ездить на мотоцикле.

Кратко о себе. 39 лет. Фанат мотоциклов. Всю жизнь езжу только на Планете-5. Мотоциклом хвастать не буду – скромный ухоженный трудяга. Я сам – профессиональный электронщик. Спецификация – наладка силового привода металлорежущих станков.
Конечно, есть хорошие и умные зарядные устройства. Но попробуйте, положите его в карман рубашки. Кто такой агрегат весом около килограмма - или двух, берете с собой в дальнюю дорогу?.
Короче – перепробовал я зарядники всех мыслимых модификаций. Делал и массу самодельных. Одни очень мощные, другие капризные (или просто опасные - например без гальванической развязки от сети), третьи громоздкие и т.д.
Я искал устройство способное быть малогабаритным, надежным, безопасным. Что бы можно было положить не только в рюкзак – а даже в карман рубашки.
В раздумьях мне попался блок питания от сотового телефона (китайский - поскольку у нас других нет). Но не самый слабый – есть и помощнее. Выходное напряжение х.х. - 6,5 В. Если верить табличке, выходной ток – до 600 мА.
У этого приборчика нет абсолютно никакого контроля за выходным напряжением. Просто трансформаторная развязка. Со свободно плавающим выходом. Мы этим замечательным свойством и воспользуемся. В нашей ситуации – это преимущество.
Вскрыл я ему череп - и сделал несложную операцию на мозгах.
Удаляем выходной диод. Родной диод - дохлый по напряжению - убился сам, и убил родной конденсатор при первом включении). Хе хе, ну не подумал я что он такой слабонервный. Очень мне не терпелось проверить свою идею. Родной конденсатор фильтра- от такой жизни на переменном токе -решил подорваться сам, дабы не мучиться. Аминь.
Удаляем выходной конденсатор. (мешает перемотке). В дальнейшем заменяем на более высоковольтный. С 16 вольт - на 25 вольт.
Важно. Не выпаивая трансформатор - (приклеен и провода тонюсенькие) - удаляем вторичку. (там их три, схема автогенераторная - выходная намотана сверху). Сматывать легко – витков очень не много, попутно считаем витки, у меня получилось 13 витков 0,6 мм. - на 6,5 вольт по выходу.
ОЧЕНЬ ВАЖНО!! Не забудьте отметить вывод и направление намотки – иначе обратноходовик превратится в прямоход, и при включении на нагрузку с более низким напряжением –сгорит синим пламенем.
Далее в зависимости от необходимого выходного напряжения пересчитываем новую обмотку. Я намотал около 40 витков. Сколько поместилось. Диаметром 0,35 мм. Вот внешний вид пациента на вскрытии. Торчащие провода – размотанная вторичка. Преднамеренно не отпаял последний вывод – дабы не перепутать направление провода в соответствии с родной обмоткой. Это очень важно. Пустые отверстия – до боли знакомая китайская модификация, я ничего не трогал. Там должен быть в полной конфигурации стоять полноценный диодный мостик. Но устройство – надо признать, и так прекрасно работает.

Изображение
Что изменил и добавил я – отмечено красным. Диод Д2 – должен быть обязательно высокочастотный – поскольку частота генератора около 40 Кгц. Я поставил КД 212. Достаточно любого диода на ток не менее 0,5 А. Не выбирал специально – просто подвернулся под руку.
Сетевую часть блока – оставляем без изменений. Краткое пояснение – этот блок по схеме обратноходовик с завышенным относительно номинального напряжения 5 вольт. (батареи для сотовых телефонов) – выходное напряжение у таких чудес электроники – от 6 до 8 вольт. Пусть это вас не смущает – так действительно и должно быть. На прямом ходу накапливается энергия в магнитном поле трансформатора – на обратном ходу (ключевой транзистор заперт) – магнитное поле, падая до 0 – наводит ЭДС. Которая через разрядный диод заряжает конденсатор и расходуется на нагрузку. Поэтому такие блоки не боятся замыкания. (в разумных пределах – до минуты).

Изображение
Вид платы. Синими точками показано что высоковольтная часть (правая) – гальванически отделена от низковольтной через импульсный трансформатор.
Красным пунктиром – место расположения трансформатора..

Изображение
Схема по своей части – типичный “флайбэк” – обратноходовой источник питания. Синим цветом – родной светодиод. Диод D3 (на ваше усмотрение, на напряжение не менее 30 вольт и ток не менее 300 мА.) – для отделения питающей части от аккумулятора. Дело в том что без него – при подключении аккумулятора – светодиод сразу светится, без включения в сеть.
Это может дезинформировать о зарядке. А с диодом D3 – светодиод будет светится только при исправно работающем блоке питания. (диод Д3 я впаял позднее – когда обратил внимание на эту досадную оплошность).
Под нагрузкой это устройство (родное – до переделки) по умолчанию чудесно подзаряжает - что батареи с выходом 2,4 вольта, что с напряжением 5 вольт. Замечательная вещица – не шучу. Когда выход мы присоединяем к аккумулятору – за счет избыточности напряжения идет заряд. За счет ограниченной выходной мощности – приемлемый ток подзаряда.
Вот клиент после трепанации черепа. Диод КД 212 – с любой буквой. Резистор 2 кОм добавлен для нормальной работы светодиода – поскольку напряжение возросло, и без дополнительного резистора светодиод и родной резистор сгорит.

Изображение
Включаем в сеть. В результате у меня от типового подзарядного устройства – почти без затрат, я получаю выходное напряжение за 25,6 вольта. (тут я чуток переборщил – потом немного отмотал витков, напряжение уменьшил до 21 вольт). Это просто продемонстрировал возможности перемотки микро-трансформатора. Намотать около 30-40 витков совсем не сложно. Запас окна трансформатора приличный.

Изображение
И последнее – испытания. Проверял на предварительно разряженном аккумуляторе - с начальным напряжением 10,8 вольт. Напряжение Х.Х. с 21 вольта естественным образом (из-за малой мощности устройства, и особенности работы таких устройств - упал на нагрузке до 11 вольт. Ток заряда был весьма стабилен и оставался на всем протяжении подзаряда - на уровне 0,16 А.
К исходу 3-х суток аккумулятор значительно повеселел, и стал слегка попердывать пузырьками. Примерно раз в минуту. Напряжение на выводах батареи достигло 14,7 вольт и замерло на этом уровне. Прибор переключен в режим амперметра – на диапазоне 10 Ампер. Под платой – лежит спичечный коробок.

Изображение
Конечный результат.

Изображение
Габарит – спичечный коробок 13. Вес – около 50 грамм. Легко помещается в кармане рубашки. В корпусе крышки я просверлил несколько отверстий диаметром 4 мм , выяснилось что в закрытом наглухо блоке – явно ощутимый перегрев через час – полтора работы. Не стал рисковать.
Ну вот пожалуй и все. Ради эксперимента я этот блок зацепил на авто аккумулятор 55 АЧ. Держал в течении всей зимы – в подполе, температура 3-5 градуса. Напряжение на выводах аккумулятора замерло на уровне 13,1 вольта. Уровень электролита за зиму понизился на 3-5 мм.Такие дела.
Мотоциклетный аккумулятор с залитым по верхнюю риску электролитом - за 2 месяца подзаряда теряется уровень как раз до нижней риски. Таким образом у этого подзарядника имеется сразу достоинство - зарядка стабильным током - что обеспечивает 100% заряд. Но также и недостаток - при неизменном токе - потеря воды из электролита на электролиз.
Частично компенсировать этот в некотором роде недостаток можно подключив паралельно выходу стабилитрон на рабочее напряжение около 13,5 вольт. (достаточно мощный - типа Д815 - напряжение придется подбирать, т.к. у них разброс по опорному напряжению может достигать 1-2 вольт), тогда вы можете оставить это устройство включенным на заряд хоть на полгода - батарея гарантировано будет защищена от выкипания электролита. Если сделать это с помощью микропереключателя - то получится универсальное подзарядное устройство.
Если вам понравится этот трудяга гномик. – то в следующей статье я расскажу вам как из чуть большего подзарядника, (такого же типа – но 6,5 вольт 1000 мА) сделать регулируемый блок питания.
По сути это уже будет полноценное зарядное устройство – в нем уже будет и ограничение выходного напряжения от 3,5 до 20 вольт – на ваше усмотрение.
В таком блоке в качестве обратной связи - применяется оптопара.
Т.е. этот прибор вы также можете использовать и по прямому назначению – заряжать аккумулятор сотового телефона в пути. Питать плеер, да мало ли возможностей применения такого универсального источника питания.
Или с гибко регулируемым током подзаряда от 100 до 400 мА. Или ступенчатым – как вам больше понравится.
Т.е. – это уже вполне серьезное, реальное зарядное устройство. Если таких сделать два – то вполне реально в течение 7-10 часов способное полностью поднять напрочь посаженный аккумулятор.
Выход вы сами по желанию можете сделать произвольным. Поскольку у таких блоков есть заводская обратная связь по выходному напряжению – через оптронную развязку.
Это позволит вам сделать жесткую фиксацию напряжения на уровне скажем 13 вольт – и зацепив его на аккумулятор с легкой душой оставить его на консервацию.
И опять – переделок в таком блоке будет мизер, причем детали копеечные. У нас такие зарядники стоят 60 -100 руб.
Пока я это устройство сделал как экспериментальное – и только для подзаряда и поддержки аккумулятора в рабочем состоянии на время отсутствия - по принципу - всегда готов..
Под фарой я приспособил гнездо типа "тюльпан" - зацепил провода сразу на ключ зажигания к батареи. Встроил не в саму фару - на парном витом проводе - предварительно обжав термотрубкой.
Таким образом заехав в гараж сразу втыкаю в разъем зарядник - далее блок в розетку, и пошел отдыхать, зная что мой аккумулятор меня не подведет, в не зависимости от времени моего отсутствия.
Да пребудет с вами великая сила. Электрическая.
(Прошу извинить за топорно нарисованную схемку – лень художничать было).
Michei
Сообщения: 87
Зарегистрирован: 11 фев 2006, 09:00
Откуда: Nord Kazahstan

Сообщение Michei »

А зачем Такой огроный + и - на аккуме? :)
KrAnT
Сообщения: 2194
Зарегистрирован: 05 ноя 2005, 09:00
Откуда: м.о, г.Пушкино

Сообщение KrAnT »

Мозг, базару нет, попробую с 0 спаять данную схему, единственное что смущает это трансформатор мотать придёться, а так просто жалко курочить зарядку, да 100 рублей жаба душит тратить, буду ждать статью с регулятором, если не трудно, подшей к слудющей статье схемку печатной платы, буду очень благодарен, ну и описание к ней. А так, браво, просто браво!
go away
ZAPAL
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 08 апр 2006, 08:00
Откуда: Амурская область. Дальний восток.

Сообщение ZAPAL »

Michei - :D , нарисованные огромные плюс и минус - аккумулятор пожилой, служит для настольно - отладочных работ, приближенным к реальным. Поскольку аккумулятор всегда торчит гдето на периферии - нарисовал что-бы почти не гляда нацеплять "крокодилы".

KrAnT - как ни жаль, но все равно в любом случае транс перематывать придется. Так уж они устроены. А делать с 0 такое - опять транс мотать. круг замкнулся. Я думаю не стоит оно того. лучше переделать.

А теперь зная как делать - по готовому шаблону - я их соседским пацанам за два вечера 6 штук сделал.
KrAnT
Сообщения: 2194
Зарегистрирован: 05 ноя 2005, 09:00
Откуда: м.о, г.Пушкино

Сообщение KrAnT »

ZAPAL, я вот ни как не смог разобраться с печатной схемой, не нарисуешь? Ну или хотябы монтажку ;)
go away
ZAPAL
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 08 апр 2006, 08:00
Откуда: Амурская область. Дальний восток.

Сообщение ZAPAL »

KrAnT - Так печатка эта вся и есть. Я ее не собирал - она родная, из продаваемого блока. Из любого подзарядника переделывать можно. я ее не не трогал - какая была. Я выложил ведь обратную сторону печатки с эскизом расположения элементов - единственные изменения подмотка вторички, замена диода, конденсатора и добавить резистор на светодиод.

В схему самого преобразователя я совершенно не вникал, и даже не знаю какие там элементы стоят - за полной ненадобностью.

все работы только со стороны вторичной вторичной обмотки - сетевая часть неприкасаема.

Собственно я изложил несколько обобщенно сам принцип переделки.
Самих подзарядников продаются десятки разновидностей - по месту смотреть надо. Поскольку у нас все такие блоки китайские - а ближе к Европе могут быть и произведены где нибудь в Польше.
могут отличаться и платы и внешний вид.

Здесь уж извини - помочь не могу. опять - же надо ориентироватся по самому подзаряднику который купишь.
Аватара пользователя
motomaniak
Сообщения: 2617
Зарегистрирован: 08 янв 2005, 09:00
Откуда: Казань

Сообщение motomaniak »

Слабоват конечно,такие наверно будут любить больше эстонцы. :)
А вот блок питания покрупнее будет действительно более толковым.И зачем его совать в карман рубашки?Уверен-даже самый большой зарядник для телефона в разы меньше обчного зарядника.У людей наверняка полно дохлых дампсовских труб с зарядниками.Вот из них и надо делать.
Эх!Хорошо в стране советской жить!!!
KrAnT
Сообщения: 2194
Зарегистрирован: 05 ноя 2005, 09:00
Откуда: м.о, г.Пушкино

Сообщение KrAnT »

ZAPAL, вот поэтому и хочу сделать самому, потомучто у нас десятки разновидностей этих грёбанных зарядок! Лана, будем разбираться, ты не мог охарактеризовать детали?
Изображение
А то я не силён в цветной маркировки реисторов ;)
R1 - ?
R2 - ?
R3 - ?
R4 - ?
R5 - ?
R6 - ?
R7 - ?
R7 - ?
С1 - ?
С2 - ?
С3 - ?
С4 - ?
С5 - 100 мкФ, 25В это единтвенное знаю ;)
?? - это какой транзистор там стоит то?
??? - как я понял это Диод, только вот какой???
И ещё, я там заметил много много лишних дырочек, трудновато разобраться...

P.S. Я просто начинающий в этом деле, соотвественно вылезает много вопросов ;)
P.S.S. Про трансформатор пока что не буду ничего спрашивать, пока с этим делом не разберусь ;)
go away
ZAPAL
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 08 апр 2006, 08:00
Откуда: Амурская область. Дальний восток.

Сообщение ZAPAL »

KrAnT - я делал этоб блок более года назад. Ну ей богу - не разглядывал я сетевую часть схемы. задача стояла не та. Если хочешь самостоятельно разобраться во всех процессах и сделать подобную вещь с 0 - то загляни сюда.
суть всех подобных зарядников расписана до мельчайших подробностей.
__http://radvs.boom.ru/ibp_n1.html.
Уверен что у тебя по части работы этих устройств вопросов больше не будет.

По части основ электроники загляни к нам на Паяльник (форум).
Я там под своим ником - в основном в разделе ПИТАНИЕ.
__http://cxem.net/ чем сможем поможем.
KrAnT
Сообщения: 2194
Зарегистрирован: 05 ноя 2005, 09:00
Откуда: м.о, г.Пушкино

Сообщение KrAnT »

ZAPAL, на схем.нет я частый гость ;) , на форуме даже чё-то писал ;)
Я там тоже под соим ником, в основном в разделе Новичкам, мастерская, и в разделе аудио, ну и чуть чуть в чиповке ;)
P.S. За ссылку спасибо, но обычно читаю и учусь по радио коту ;)
go away
Ответить