Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из бп атх, схемы

У компьютерного блока питания, наряду с такими преимуществами, как малые габариты и вес при мощности от 250 Вт и выше, есть один существенный недостаток – отключение при перегрузке по току.

Этот недостаток не позволяет использовать БП в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, поскольку у последнего в начальный момент времени зарядный ток достигает нескольких десятков ампер.

Добавление в БП схемы ограничения тока позволит избежать его отключения даже при коротком замыкании в цепях нагрузки.

Зарядка автомобильного аккумулятора происходит при постоянном напряжении. При этом методе в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным.

Заряд аккумулятора таким методом в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить запуск двигателя.

Сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов.

Сила зарядного тока в первоначальный момент может достигать 1,5С, однако для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий, а наиболее распространённые БП ATX мощностью 300 – 350 Вт не в состоянии без последствий для себя отдать ток более 16 – 20А.

Максимальный (начальный) зарядный ток зависит от модели используемого БП, минимальный ток ограничения 0,5А. Напряжение холостого хода регулируется и для заряда стартёрного аккумулятора может составлять 14…14,5В.

Вначале необходимо доработать сам БП, отключив у него защиты по превышению напряжений +3,3В, +5В, +12В, -12В, а также удалив неиспользуемые для зарядного устройства компоненты.

Для изготовления ЗУ выбран БП модели FSP ATX-300PAF. Схема вторичных цепей БП рисовалась по плате, и несмотря на тщательную проверку, незначительные ошибки, к сожалению, не исключены.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

На рисунке ниже представлена схема уже доработанного БП.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Для удобной работы с платой БП последняя извлекается из корпуса, из неё выпаиваются все провода цепей питания +3,3V, +5V, +12V, -12V, GND, +5Vsb, провод обратной связи +3,3Vs, сигнальная цепь PG, цепь включения БП PSON, питание вентилятора +12V.

Вместо дросселя пассивной коррекции коэффициента мощности (установлен на крышке БП) временно впаивается перемычка, провода питания ~220V, идущие от выключателя на задней стенке БП, выпаиваются из платы, напряжение будет подаваться сетевым шнуром.

В первую очередь деактивируем цепь PSON для включения БП сразу после подачи сетевого напряжения. Для этого вместо элементов R49, C28 устанавливаем перемычки.

Убираем все элементы ключа, подающего питание на трансформатор гальванической развязки Т2, управляющего силовыми транзисторами Q1, Q2 (на схеме не показаны), а именно R41, R51, R58, R60, Q6, Q7, D18.

На плате БП контактные площадки коллектора и эмиттера транзистора Q6 соединяются перемычкой.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

После этого подаем ~220V на БП, убеждаемся в его включении и нормальной работе.

Далее отключаем контроль цепи питания -12V. Удаляем с платы элементы R22, R23, C50, D12. Диод D12 находится под дросселем групповой стабилизации L1, и его извлечение без демонтажа последнего (о переделке дросселя будет написано ниже) невозможно, но это и не обязательно.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Удаляем элементы R69, R70, C27 сигнальной цепи PG.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Включаем БП, убеждаемся в его работоспособности.

Затем отключается защита по превышению напряжения +5В. Для этого выв.14 FSP3528 (контактная площадка R69) соединяется перемычкой с цепью +5Vsb.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

На печатной плате вырезается проводник, соединяющий выв.14 с цепью +5V (элементы L2, C18, R20).

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Выпаиваются элементы L2, C17, C18, R20.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Включаем БП, убеждаемся в его работоспособности.

Отключаем защиту по превышению напряжения +3,3В. Для этого на печатной плате вырезаем проводник, соединяющий выв.13 FSP3528 с цепью +3,3V (R29, R33, C24, L5).

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Удаляем с платы БП элементы выпрямителя и магнитного стабилизатора L9, L6, L5, BD2, D15, D25, U5, Q5, R27, R31, R28, R29, R33, VR2, C22, C25, C23, C24, а также элементы цепи ООС R35, R77, C26.

После этого добавляем делитель из резисторов 910 Ом и 1,8 кОм, формирующий из источника +5Vsb напряжение 3,3В. Средняя точка делителя подключается к выв.

13 FSP3528, вывод резистора 931 Ом (подойдёт резистор 910 Ом) – к цепи +5Vsb, а вывод резистора 1,8 кОм – к «земле» (выв. 17 FSP3528).

Далее, не проверяя работоспособность БП, отключаем защиту по цепи +12В. Отпаиваем чип-резистор R12. В контактной площадке R12, соединённой с выв. 15 FSP3528 сверлится отверстие 0,8 мм.

Вместо резистора R12 добавляется сопротивление, состоящее из последовательно соединённых резисторов номинала 100 Ом и 1,8 кОм.

Один вывод сопротивления подсоединяется к цепи +5Vsb, другой – к цепи R67, выв. 15 FSP3528.

  • Отпаиваем элементы цепи ООС +5V R36, C47.

После удаления ООС по цепям +3,3V и +5V необходимо пересчитать номинал резистора ООС цепи +12V R34. Опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 равно 1,25В, при среднем положении регулятора переменного резистора VR1 его сопротивление составляет 250 Ом.

При напряжении на выходе БП в +14В, получаем: R34 = (Uвых/Uоп – 1)*(VR1+R40) = 17,85 кОм, где Uвых, В – выходное напряжение БП, Uоп, В – опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 (1,25В), VR1 – сопротивление подстроечного резистора, Ом, R40 – сопротивление резистора, Ом.

Номинал R34 округляем до 18 кОм. Устанавливаем на плату.

Конденсатор C13 3300х16В желательно заменить на конденсатор 3300х25В и такой же добавить на место, освободившееся от C24, чтобы разделить между ними токи пульсаций. Плюсовой вывод С24 через дроссель (или перемычку) соединяется с цепью +12V1, напряжение +14В снимается с контактных площадок +3,3V.

Включаем БП, подстройкой VR1 устанавливаем на выходе напряжение +14В.

После всех внесённых в БП изменений переходим к ограничителю. Схема ограничителя тока представлена ниже.

Резисторы R1, R2, R4…R6, соединённые параллельно, образуют токоизмерительный шунт сопротивлением 0,01 Ом. Ток, протекающий в нагрузке, вызывает на нём падение напряжения, которое ОУ DA1.1 сравнивает с опорным напряжением, установленным подстроечным резистором R8.

В качестве источника опорного напряжения используется стабилизатор DA2 с выходным напряжением 1,25В. Резистор R10 ограничивает максимальное напряжение, подаваемое на усилитель ошибки до уровня 150 мВ, а значит, максимальный ток нагрузки до 15А.

Ток ограничения можно рассчитать по формуле I = Ur/0,01, где Ur, В – напряжение на движке R8, 0,01 Ом – сопротивление шунта. Схема ограничения тока работает следующим образом.

Выход усилителя ошибки DA1.1 подсоединён с выводом резистора R40 на плате БП. До тех пор, пока допустимый ток нагрузки меньше установленного резистором R8, напряжение на выходе ОУ DA1.1 равно нулю. БП работает в штатном режиме, и его выходное напряжение определяется выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*Uоп.

Однако, по мере того, как напряжение на измерительном шунте из-за роста тока нагрузки увеличивается, напряжение на выв.3 DA1.1 стремится к напряжению на выв.2, что приводит к росту напряжения на выходе ОУ.

Выходное напряжение БП начинает определяться уже другим выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош), где Uош, В – напряжение на выходе усилителя ошибки DA1.1. Иными словами, выходное напряжение БП начинает уменьшаться до тех пор, пока ток, протекающий в нагрузке, не станет чуть меньше установленного тока ограничения.

Состояние равновесия (ограничения тока) можно записать так: Uш/Rш=(((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош))/Rн, где Rш, Ом – сопротивление шунта, Uш, В – напряжение падения на шунте, Rн, Ом – сопротивление нагрузки.

ОУ DA1.2 используется в качестве компаратора, сигнализируя с помощью светодиода HL1 о включении режима ограничения тока.

  1. Печатная плата (под “утюг”) и схема расположения элементов ограничителя тока изображена на рисунках ниже.

Несколько слов о деталях и их замене. Электролитические конденсаторы, установленные на плате БП FSP, имеет смысл заменить на новые. В первую очередь в цепях выпрямителя дежурного источника питания +5Vsb, это С41 2200х10V и С45 1000х10V.

Не забываем о форсирующих конденсаторах в базовых цепях силовых транзисторов Q1 и Q2 – 2,2х50V (на схеме не показаны). Если есть возможность, конденсаторы выпрямителя 220В (560х200V) лучше заменить на новые, большей ёмкости.

Конденсаторы выходного выпрямителя 3300х25V должны быть обязательно с низким ЭПС – серии WL или WG, в противном случае они быстро выйдут из строя. В крайнем случае, можно поставить б/у конденсаторы этих серий на меньшее напряжение – 16В.

Прецизионный ОУ DA1 AD823AN «rail-to-rail» как нельзя кстати подходит к данной схеме. Однако его можно заменить на порядок более дешёвым ОУ LM358N. При этом стабильность выходного напряжения БП будет несколько хуже, также придется подбирать номинал резистора R34 в меньшую сторону, поскольку у этого ОУ минимальное выходное напряжение вместо нуля (0,04В, если быть точным) 0,65В.

Максимальная суммарная рассеиваемая мощность токоизмерительных резисторов R1, R2, R4…R6 KNP-100 равна 10 Вт. На практике лучше ограничиться 5 ваттами – даже при 50% от максимальной мощности их нагрев превышает 100 градусов.

Диодные сборки BD4, BD5 U20C20, если их действительно стоит 2шт., менять на что-либо более мощное не имеет смысла, обещанные производителем БП 16А они держат хорошо. Но бывает так, что в действительности установлена только одна, и в этом случае необходимо либо ограничиться максимальным током в 7А, либо добавить вторую сборку.

Читайте также:  Прототип mercedes-benz glc, первое знакомство

Испытание БП током 14А показало, что уже спустя 3 минуты температура обмотки дросселя L1 превышает 100 градусов. Долговременная безотказная работа в таком режиме вызывает серьёзное сомнение. Поэтому, если подразумевается нагружать БП током свыше 6-7А, дроссель лучше переделать.

В заводском исполнении обмотка дросселя +12В намотана одножильным проводом диаметром 1,3 мм. Частота ШИМ – 42 кГц, при ней глубина проникновения тока в медь составляет около 0,33 мм. Из-за скин-эффекта на данной частоте эффективное сечение провода составляет уже не 1,32 мм2, а только 1 мм2, что недостаточно для тока в 16А.

Иными словами, простое увеличение диаметра провода для получения большего сечения, а следовательно, уменьшения плотности тока в проводнике неэффективно для этого диапазона частот. К примеру, для провода диаметром 2мм эффективное сечение на частоте 40 кГц только 1,73мм2, а не 3,14 мм2, как ожидалось. Для эффективного использования меди намотаем обмотку дросселя литцендратом.

Литцендрат изготовим из 11 отрезков эмалированного провода длиной 1,2м и диаметром 0,5мм. Диаметр провода может быть и другим, главное, чтобы он был меньше удвоенной глубины проникновения тока в медь – в этом случае сечение провода будет использовано на 100%.

Провода складываются в «пучок» и скручиваются с помощью дрели или шуруповёрта, после чего жгут продевается в термоусадочную трубку диаметром 2мм и обжимается с помощью газовой горелки.

Готовый провод целиком наматывается на кольцо, и изготовленный дроссель устанавливается на плату. Наматывать обмотку -12В смысла нет, индикатору HL1 «Питание» какой-либо стабилизации не требуется.

Остаётся установить плату ограничителя тока в корпус БП. Проще всего её прикрутить к торцу радиатора.

Подключим цепь «ООС» регулятора тока к резистору R40 на плате БП. Для этого вырежем часть дорожки на печатной плате БП, которая соединяет вывод резистора R40 с «корпусом», а рядом с контактной площадкой R40 просверлим отверстие 0,8мм, куда будет вставлен провод от регулятора.

  • Подключим питание регулятора тока +5В, для чего припаяем соответствующий провод к цепи +5Vsb на плате БП.
  • «Корпус» ограничителя тока присоединяется к контактным площадкам «GND» на плате БП, цепь -14В ограничителя и +14В платы БП выходят на внешние «крокодилы» для подключения к аккумулятору.
  • Индикаторы HL1 «Питание» и HL2 «Ограничение» закрепляются на месте заглушки, установленной вместо переключателя «110V-230V».

Скорее всего, в вашей розетке отсутствует контакт защитного заземления. Вернее, контакт, может быть, и есть, а вот провод к нему не походит.

Про гараж и говорить нечего… Настоятельно рекомендуется хотя бы в гараже (подвале, сарае) организовать защитное заземление. Не стоит игнорировать технику безопасности. Это иногда заканчивается крайне плачевно.

Тем, у кого розетка 220В не имеет контакта заземления, оборудуйте БП внешней винтовой клеммой для его подключения.

После всех доработок включаем БП и корректируем подстроечным резистором VR1 требуемое выходное напряжение, а резистором R8 на плате ограничителя тока – максимальный ток в нагрузке.

Подключаем к цепям -14В, +14В зарядного устройства на плате БП вентилятор 12В. Для нормальной работы вентилятора в разрыв провода +12В, либо -12В, включаются два последовательно соединённых диода, которые уменьшат напряжение питания вентилятора на 1,5В.

Подключаем дроссель пассивной коррекции коэффициента мощности, питание 220В от выключателя, прикручиваем плату в корпус. Фиксируем нейлоновой стяжкой выходной кабель зарядного устройства.

Прикручиваем крышку. Зарядное устройство готово к работе.

В заключение стоит отметить, что ограничитель тока будет работать с БП ATX (или AT) любого производителя, использующего ШИМ-контроллеры TL494, КА7500, КА3511, SG6105 или им подобным. Разница между ними будет заключаться лишь в методах обхода защит.

Ниже вы можете скачать печатную плату ограничителя в формате PDF и DWG (Autocad)

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Зарядное из компьютерного блока питания. | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Несколько вариантов схем рассмотрим ниже:

От компьютерного блока питания мощностью 200W, реально получить 10 — 12А.

Схема АТ блока питания на TL494

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Несколько схем АТX блока питания на TL494

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Переделка

Основная переделка заключается в следующем , все лишние провода выходящие с БП на разъемы отпаиваем, оставляем только 4 штуки желтых +12в и 4 штуки черных корпус, cкручиваем их в жгуты .

Находим на плате микросхему с номером 494 , перед номером могут быть разные буквы DBL 494 , TL 494 , а так же аналоги MB3759, KA7500 и другие с похожей схемой включения.

Ищем резистор идущий от 1-ой ножки этой микросхемы к +5 В (это где был жгут красных проводов) и удаляем его.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Для регулируемого (4В – 25В) блока питания R1 должен быть 1к . Так же для блока питания желательно увеличить емкость электролита на выходе 12В (для зарядного устройства этот электролит лучше исключить), желтым пучком (+12 В) сделать несколько витков на ферритовом кольце (2000НМ, диаметром 25 мм не критично).

Так же следует иметь ввиду , что на 12 вольтовом выпрямителе стоит диодная сборка (либо 2 встречно включенных диода), рассчитанная на ток до 3 А , ее следует поменять на ту , которая стоит на 5 вольтовом выпрямителе , она расчитана до 10 А , 40 V , лучше поставить диодную сборку BYV42E-200 (сборка диодов Шотки Iпр = 30 А, V = 200 В), либо 2 встречно включенных мощных диода КД2999 или им подобным в таблице ниже.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Если БП АТХ для запуска необходимо соединить вывод soft-on с общим проводом (на разъём уходит зеленым проводом).Вентилятор нужно развернуть на 180 гр., что бы дул внутрь блока ,если вы используете как блок питания, запитать вентилятор лучше с 12-ой ножки микросхемы через резистор 100 Ом.

Корпус желательно сделать из диэлектрика не забывая про вентиляционные отверстия их должно быть достаточно. Родной металлический корпус , используете на свой страх и риск.

Бывает при включении БП при большом токе может срабатывать защита , хотя у меня при 9А не срабатывает , если кто с этим столкнется следует сделать задержку нагрузки при включении на пару секунд.

Ещё один интересный вариант переделки компьютерного блока питания

В этой схеме регулировка осуществляется напряжения (от 1 до 30 В.) и тока (от 0,1 до 10А).

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Для самодельного блока хорошо подойдут индикаторы напряжения и тока. Вы их можете купить на сайте «Мастерок».

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Световой меч своими руками
  • Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемыСветово́й меч (англ. Lightsaber) — это фантастическое оружие многим известно по фантастической саге «Звёздные войны». Его можно встретить в научно-фантастических фильмах и рассказах.
    В интернете много статей о том, как собрать световой меч. Они в основном на одном принципе: размещение в длинной трубе разноцветных светодиодов. Тем самым имитируют лазерный луч. Но нигде не встречается имитация звука этого луча.
    Подробнее…

  • Цифровая шкала — частотомер
  • При работе на любительской радиостанции перед радиолюбителем часто встает необходимость точно знать частоту, на которую настроен его трансивер или приемник для того, чтобы не уйти за пределы диапазона или для точной настройки на заранее оговоренную частоту. Механические шкалы не дают такой возможности поэтому приходится конструировать электронные шкалы. Подробнее…

  • Бесплатный эмулятор Андроида для Windows
  • Как установить программы для телефона на компьютер?

    Бывает возникает необходимость в установке различных приложений и игр, предназначенных для работы на платформе Андроид (смартфон, планшет и т.д.) на компьютер с сиcтемой Windows.

    • В этом нам поможет так называемый эмулятор Андроида.
    • Это бесплатная программа для Windows, которая в специальной изолированной среде реализует весь функционал ОС Android.
    • Подробнее…

Популярность: 197 749 просм.

Переделка компьютерного блока питания в зарядное устройство: для автомобильного аккумулятора, схема с регулировкой тока

При модернизации компьютеров блок питания в большинстве случаев подлежит замене – он уже не тянет новые нагрузки. В итоге вполне исправный источник питающего напряжения ПК остается не у дел. А у тех, кто занимается апгрейдом регулярно, скапливаются горы таких устройств без дальнейшей перспективы установки в компьютеры – мало кому сейчас нужен источник мощностью в 250-350 ватт.

Читайте также:  Как заменить охлаждающую жидкость у ВАЗ 2106, порядок работ

Для таких БП можно найти другое применение – например, в качестве зарядного устройства для аккумуляторов. Переделка в большинстве случаев минимальна, и ее можно сделать своими руками.

Схема ЗУ

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемыСтруктурная схема БП стандарта ATX.

Если рассмотреть структурную схему импульсного блока питания стандарта ATX, то можно обнаружить, что это практически готовое зарядное устройство. Надо лишь удалить из нее все излишнее и добавить несложные цепи регулировки. В зарядном устройстве не понадобятся:

  • схема защиты и выключения;
  • выпрямители и фильтры всех напряжений, кроме канала+12 вольт.

Источник дежурного напряжения, в принципе, не нужен, но от него питается микросхема ШИМ, его надо оставить хотя бы частично. Заряжать аккумуляторы надо в режимах стабилизации напряжения или тока, поэтому придется добавить соответствующие цепи для установки необходимых уровней.

Блок питания стандарта AT содержит еще меньше избыточных цепей (в нем нет источника дежурного напряжения), но его найти сейчас не так просто.

Самостоятельное изготовление устройства

Самостоятельное изготовление зарядного устройства надо начать с поиска принципиальной схемы на имеющийся блок питания. В этом поможет интернет.

Чем точнее будет совпадение реального устройства со схемой, тем лучше. Далее надо определить, какого типа ЗУ нужно (со стабилизацией напряжения или дополнительно со стабилизацией тока).

После этого можно приступать к анализу работы схемы и планировать переделки.

Подготовка радиодеталей

Радиодеталей понадобится по минимуму:

  • два потенциометра для регулировки тока и напряжения (продаются в любом магазине или в интернете), а если режим стабилизации тока не планируется, хватит и одного;
  • несколько выводных (true hole) резисторов мощностью 0,25 Вт (возможно, найдутся среди удаляемых элементов);
  • две клеммы для присоединения проводов достаточного сечения (желательно, красного и черного цвета);
  • провода для соединений.

Еще понадобятся вольтметр и амперметр для индикации выходных параметров. Можно применить стрелочные, можно современные цифровые (но не стоит уповать на их высокую точность).

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемыПара клемм для присоединения нагрузки.

Простой зарядник для автомобильных аккумуляторов 12 вольт

Свинцовые автомобильные аккумуляторы заряжаются в режиме постоянного напряжения (ток при этом падает). Поэтому возникает мысль изготовить зарядное устройство для такой АКБ из компьютерного блока питания.

Для исправной батареи емкостью 60 А*ч нормальный ток заряда составляет 3-6 ампера, для глубоко разряженной – до 10 А при стабильном напряжении около 14 вольт.

Такой ток может обеспечить даже относительно маломощный БП от компьютера (от 250 Вт).

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемыТабличка с характеристиками канала +12 вольт БП мощностью от 360 до 450 Вт.

При всем разнообразии схем исполнения БП стандарта ATX, широко распространены блоки питания на микросхемах – формирователях ШИМ TL494 (или аналогах). Пример переделки в зарядное устройство есть смысл рассмотреть для блоков, построенных на этом электронном компоненте.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

В первую очередь надо удалить все лишние жгуты с разъемами. оставив один-два желтых провода (+12 вольт) и один-два черных (0 вольт).

Следующим шагом следует отключить цепи сигнала Power_ON, по которым материнская плата управляет БП. Для этого надо перерезать дорожку, идущую к выводам 13-14-15 микросхемы. После этого схема будет запускаться при подаче сетевого напряжения 220 вольт. Другой вариант – припаять перемычку между контактной площадкой зеленого провода и общей шиной.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемыРаспиновка разъемов блока питания компьютера по цветам и напряжению

Если есть желание, можно полностью удалить часть схемы, обведенную голубой линией. Это немного повысит энергоэффективность зарядника за счет снижения расхода на питание участка схемы и несколько улучшит тепловой режим внутри корпуса БП. Также можно удалить элементы выпрямителей ненужных напряжений. При удалении можно ориентироваться на цвет проводов из таблицы.

Цвет проводаНапряжение, В
Черный 0 В (земля, общий провод)
Красный +5
Оранжевый +3,3
Желтый +12
Белый -5
Синий -12
Зеленый +5 Power_ON
Серый +5 PG
Фиолетовый +5 Stand by (дежурное напряжение)
Коричневый +3,3 Sense

Второй этап переделки – создание возможности регулировки выходного напряжения. Для компьютера надо иметь на выходе 12 вольт, для зарядного устройства побольше – до 14,5 вольт минимум. А если регулировать выходной уровень вниз, можно будет заряжать и шестивольтовые аккумуляторы.

Для этого надо удалить лишние резисторы, подключенные к выводу 1 микросхемы, и установить вместо них потенциометр на 100 кОм.

После этого добавится возможность настраивать уровень выходного напряжения примерно от 6 до 16 вольт, чего хватит для большинства случаев, с которыми можно столкнуться на практике.

Самый «дорогостоящий» этап (с учетом того, что все предыдущие действия практически не требуют материальных затрат) – добавление амперметра и вольтметра. Удобно использовать цифровой блок измерения тока-напряжения.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Органы регулировки и измерения надо вывести на панель получившегося зарядника, и тут дизайн ограничен только собственной фантазией. Также надо найти место для размещения клемм для подключения заряжаемого аккумулятора.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемыВариант оформления БП и размещения органов управления индикации и клеммников.

Важно! Схемы контроля уровня заряда данное устройство не имеет. Перед началом зарядки надо выставить напряжение около 14 вольт и проконтролировать зарядный ток.

Если он велик (у глубоко разряженной АКБ), надо несколько уменьшить напряжение до получения тока в 6-7 ампер. По мере зарядки ток упадет, напряжение можно вновь повысить до 14-14,5 вольт. При падении зарядного тока до примерно 0,1..

0,15 А, аккумулятор полностью зарядится и процедуру надо прекратить.

Зарядное устройство с регулировкой тока

Некоторые типы аккумуляторов требуют зарядки стабильным током. Такой зарядник тоже можно сделать из блока питания компьютера. Надо лишь ввести дополнительные цепи регулировки и измерения тока.

В первую очередь надо оторвать средний вывод импульсного трансформатора от земли и в разрыв включить измерительный шунт – сопротивление, замеряя напряжение на котором, можно вычислить ток. Шунт можно взять от стрелочного амперметра. Лучше найти сопротивление в виде спирали – для него проще выделить место при тесном монтаже.

Можно попробовать в качестве шунта использовать печатный проводник между средним выводом и общей шиной, но тут успех зависит от топологии разводки платы.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Дальше надо очистить от посторонних элементов ножки 15 и 16 микросхемы, и 16 вывод соединить с общим проводом. Верхний по схеме вывод шунта (средний вывод трансформатора) подключается к ноге 15 через резистор около 270 Ом (окончательный номинал подбирается при наладке).

Для регулировки к тому же выводу 15 подключается цепь из резистора 10 кОм и потенциометра (от 1..2 до 20 кОм, какой будет под рукой).

В итоге получится зарядное устройство с регулировкой напряжения и максимального тока, которое можно во многих случаях применять и в качестве лабораторного источника питания.

Статья по теме: Переделка компьютерного блока питания в лабораторный с регулировкой напряжения

Тестирование переделки

До включения в сеть к зарядному устройству надо подключить нагрузку. На холостом ходу импульсный источник включать, а тем более тестировать, не рекомендуется.

В качестве нагрузки удобно применять автомобильные лампы накаливания на напряжение 12 вольт и потребную мощность (для первоначальной проверки устройство можно нагрузить током 10..50% от номинала).

Вместо лампочек можно применить магазин сопротивлений.

Дальше надо подготовить схему для включения источника в сеть. Для этого в разрыв одного сетевого провода надо включить лампу накаливания (подобно предохранителю).

Если переделка БП прошла успешно, то при включении в сеть лампа гореть не будет или будет тускло светиться. Можно продолжать проверку дальше – лампа влияния не окажет.

Если нить ярко светится, значит, в БП есть проблема, и ее надо найти и устранить. Лампа в этом случае ограничивает ток – автомат не выбьет.

Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из БП АТХ, схемы

Если первое включение прошло нормально, можно проверить пределы регулировки напряжения. Это можно сделать с помощью встроенного вольтметра, а еще лучше дополнительно проконтролировать напряжение мультиметром прямо на нагрузке.

Если границы уровней регулирования не устраивают, можно подобрать сопротивление потенциометра до достижения нужного результата. Далее подключая больше или меньше лампочек к выходу в параллель, можно проверить границы регулировки тока. Их уточняют с помощью подбора резистора в цепи измерения (начальное значение – 270 Ом).

Читайте также:  Пошаговая инструкция по изготовлению aux кабеля для автомагнитолы и как его подключить через прикуриватель

Если все проходит штатно и результаты проверки устраивают пользователя, можно подключать аккумулятор и пробовать его заряжать.

В завершении для наглядности рекомендуем серию тематических видео.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из компьютерного блока питания ATX с защитой от переполюсовки и короткого замыкания

Пожалуй каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядить аккумулятор своего “коня”.

Я много раз находил информацию, что из компьютерного блока питания можно сделать хорошую зарядку для аккумуляторов, но всегда отбрасывал эту информацию так как на переделку просто не было достаточно свободного времени и у меня была простейшая зарядка внутри которой был трансформатор, диод и амперметр 🙂 Заряжать аккумуляторы при необходимости я мог, но вот качество этой зарядки оставляло желать лучшего.

И вот, когда появилось свободное время, я начал процесс изготовления (переделки) блока питания компьютера в зарядное устройство для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей 62 А.Ч.

Потратив несколько часов на поиски в интернете был найден ненужный, ещё рабочий блок питания (Codegen 250W) и инструкция со схемой по переделке.

Сразу скажу, что суммарно процесс переделки у меня занял около двух-трёх недель, так как взятая изначально схема дорабатывалась, просчитывалась, переделывалась и настраивалась.

При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ контроллеров, назначению ДГС и ещё тонны полезнейшей информации для общего развития. Многие элементы схемы пришлось рассчитывать самому дабы получить именно то, что мне было необходимо.

За основу была взята схема описанная в статье “Компьютерный блок питания – зарядное устройство”. Согласно инструкции для переделки подойдет практически любой компьютерный блок питания, имеющий в своей основе генератор на микросхеме  TL494 (ее аналоги —  КА7500 и отечественная КР1114ЕУ4).

Начальная схема переделки выглядела так:

Блок питания решено было взять Codegen 250W 250X1, вот такой:

Внутри он выглядел вот так, схема построена на необходимом мне ШИМ контроллере  KA7500B:

Была найдена принципиальная схема блока питания Codegen 250W 250X1:

Огромное количество схем к компьютерным блокам питания АТХ/АТ и блокам питания к ноутбукам можно найти в моём сборнике схем к компьютерным блокам питания. В сборнике есть и данная схема.

Для начала выпаиваем с платы БП всё лишнее и заменяем некоторые детали: схемы защиты и контроля напряжений выпаиваем, конденсаторы ставим с большим напряжением, линию +3.3v выпаиваем полностью, линию -5v тоже выпаиваем. Оставляем схему управления оборотами вентилятора и для неё линию -12v на которой заменяем конденсатор на аналогичный с большим напряжением.

Для чего необходимо менять конденсаторы на аналогичные с большим напряжением? Отвечаю. Мы будем поднимать напряжение на линии +12v до +14.

4v (а в процессе настройки и более), а вместе с линией +12v вырастут напряжения и на линиях +5v (примерно до +6v) и -12v (примерно до -14,4v).

Стоит ещё учесть, что мы оставим стабилизацию только по линии +12v и в моменты большой нагрузки, когда ток будет около 5-6 ампер, то напряжения на остальных линиях могут ещё возрасти. Так что лучше поставить конденсаторы с более высоким запасом по напряжению на все линии.

На принципиальной схеме изменения показаны красным цветом:

Так как мне необходим максимальный ток зарядки в 5-6 ампер, то резистор R11 я установлю не 0,2 Ом, а 0,1 Ом. Но если установить его один, то он будет сильно греться, поэтому я установил параллельно три резистора 0,3 Ом 5 Ватт, общее сопротивление получилось 0,1 Ом и они практически не нагреваются даже при токах в 10 ампер.

Резистор R9 отвечает за уровень напряжения на линии +12v. Делитель напряжения R9/R3 делает напряжение на ноге 1 микросхемы равным 2.5 вольт. ШИМ контроллер будут стремиться выдать на выходе линии +12v такое напряжение, чтобы на ноге 1 было 2.5 вольта и оно сравнялось с опорным напряжением на ноге 2 (тоже 2.5 вольта), которое получается на делителе R1/R2.

Взяв калькулятор я посчитал, что для 12 вольт на выходе зарядного устройства, R9 должен быть 11,4 КОм, а для 14,4 вольт – 14,28 КОм.

В результате я решил установить один постоянный резистор на 10 КОм (обозначен как R9) и один переменный на 10КОм (обозначен как R9+), тем самым я смогу точно подстроить нужное напряжение на выходе. Изначально я установил R9+ на 1,4 КОм чтобы получить 12 вольт на выходе.

Вдальнейшем я подстройкой резистора увеличу напряжение до необходимого уровня, но это уже будет на этапе тестирования готового изделия.

Для защиты от переполюсовки я изначально отказался от использования реле. Хотелось всё сделать без реле, чтобы срабатывание и сброс защиты происходил автоматически.

За основу была взята схема описанная в статье “Защита от переполюсовки зарядного устройства”.

Защита построена на полевом транзисторе  IRFZ44N (можно использовать аналоги на напряжение от 30 вольт и ток от 40 ампер, например  40N03P или лучше  40N06).

Внимание! Ни в коем случае не устанавливайте в схему полевые транзисторы на напряжение менее 30 вольт! Дело в том, что при подключении аккумулятора обратной полярностью, на полевике будет сумма напряжений от зарядки (14.4v) и от самого аккумулятора (от 12 до 15 вольт), что в сумме будет 14.4 + 12(максимум 15) = около 28-30 вольт. Так что рекомендую устанавливать полевик более чем на 30 вольт.

В качестве шунта решено было использовать встроенный шунт в китайский LED измеритель напряжения и тока, 100V 10A. Вот такой:

Такой индикатор-измеритель можно купить в китайском интернет магазине всего за пару долларов, оплата с банковской карты, доставка посылки через обычную почту за 3-4 недели. Я заказал себе сразу несколько, чтобы они у меня были в запасе, такие индикаторы будут полезны не только в зарядке.

Изучив схему подключения этого измерителя приходим к выводу, что должен подойти и в качестве шунта и в качестве измерителя напряжения и тока. Смотрим схему подключения:

А вот и принципиальная схема измерителя:

Как можно видеть, подключить его в нашу схему защиты не составит труда. Питание берём из нашей же линии, внутри измерителя стоит собственный стабилизатор на 3 вольта для работы измерителя.

Кстати, опытным путём я определил (уже на рабочем устройстве), что сопротивление шунта RX в этом измерителе где-то 0,04 Ома. А суммарное сопротивление шунта и транзисторного перехода полевика – 0,04+0,017=0,057 Ом.

Этого будет немного многовато, и защита может срабатывать при меньшем токе, чем в исходной схеме. Ну ничего, немного доработаем схему увеличив порог тока, необходимого для срабатывания защиты.

Поясню мои доработки. Добавлен конденсатор 0,33 микрофарада для отключения защиты по току в начальный момент скачка тока, например при подключении ламп накаливания.

Без этого конденсатора при подключении лампочки на 40 Ватт срабатывала защита, хотя ток при работе лампы был менее 4 ампер.

Лампы в момент подключения потребляют огромные токи! Конденсатор подобрал опытным путём так, чтобы защита не срабатывала при подключении одной лампы, но срабатывала при подключении двух ламп по 40 ватт.

Резистор R16 добавил для того, чтобы понизить порог срабатывания защиты по току.

Без этого резистора схема тоже работает, но порог определяется только значением падения напряжения на Rш и переходе транзистора VT2.

При увеличении тока через эти сопротивления, на базе транзистора VT3 повышается напряжение, и когда оно станет 0,5-0,7 вольт – транзистор VT3 откроется и закроет полевой транзистор (минусовая цепь разорвётся).

Добавлены индикаторы на светодиодах:

  • VD1 “зелёный” – индикатор наличия напряжения на выходных клеммах
  • VD3 “синий” – индикатор срабатывания защиты
  • VD5 “красный” – индикатор обратного подключения аккумулятора (переполюсовки)

Все детали, что не разместились на плате старого блока питания, я изобразил на окончательной схеме:

Ну и наконец фото уже собранного зарядного устройства:

Всем спасибо за интерес к статье. Жду критику в х и советы по доработке устройства!

Попов Вадим Сергеевич

Теги этой статьи

  • 12v
  • atx
  • автомобиль
  • аккумулятор
  • блок
  • зарядное
  • защита
  • питания
  • ток

Близкие по теме статьи:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector