С наступлением холодной поры года наступает проблема затрудненного пуска холодного двигателя. Основную нагрузку при пуске берут на себя стартер и аккумулятор. Для облегчения жизни аккумулятора и облегчения запуска двигателя применяются пусковые устройства.
Пусковое устройство можно приобрести в магазине автозапчастей. Такие пусковые устройства, как правило совмещены с зарядным устройством и называются они пуско-зарядными — это плюс. Минус этих устройств то, что выходные параметры в пусковом режиме сильно ограниченные и в конечном итоге помощь аккумулятор получает незначительную, основную нагрузку принимает все равно аккумулятор.
Пусковое устройство для легкового автомобиля можно сделать своими руками. Для этого понадобится трансформатор или сердечник от трансформатора и два диода. Рассчитывать пусковое устройство следует на мощность не менее 1,4 кВт, этой мощности будет достаточно для запуска двигателя даже со слабым аккумулятором. Для начала рассмотрим схему самого простого пускового устройства, причем данное устройство очень эффективно себя проявило в жизни автолюбителей.
Начнем со стороны сети, питающего кабеля. Потребляемый ток пускового устройства может быть до 7,5 А. Для этого тока провода ПВС 2х1,5 вполне достаточно, для обеспечения меньшего падения напряжения в нем желательно применить ПВС 2х2,5. Переключатель S1 можно не устанавливать, если он устанавливается, то должен быть рассчитанный на ток не менее 10 А.
Расчет выходных параметров пускового устройства
Для пуска двигателя пусковое устройство должно давать не менее 100 А при напряжении 10…14 В. Отсюда можно вывести мощность трансформатора: 14х100=1400 Вт. Пусковое данной мощности способно завести двигатель практически без аккумулятора, но без него все равно нельзя. В начальный момент запуска стартер потребляет около 200 А, часть этого тока и будет отдавать аккумулятор. После раскрутки коленчатого вала стартер потребляет 80…100 А, а этот ток уже сможет выработать наше пусковое устройство собранное своими руками. Для сравнения, пусковые устройства заводского исполнения способны выдать около половины этого тока.
Сечение сердечника трансформатора, та часть куда наматываются обмотки, рассчитываются по мощности, для данной мощности площадь равна 36 см 2 . Сечение провода первичной обмотки не менее 1,5…2,0 мм 2 . Хорошо если есть трансформатор с подобными параметрами и уже изготовленной первичной обмоткой. Вторичная обмотка полностью удаляется. Затем необходимо определить количество витков вторичной обмотки. Делать это будем методом подбора. Наматываем 10 витков провода любого диаметра, включаем трансформатор в сеть и измеряем в сеть. Измеряем напряжение и делим на 10, получаем напряжение одного витка. Далее 12 В делим на получившееся напряжение, получаем количество витков каждого плеча. Удаляем временную обмотку. Вторичная обмотка наматывается изолированным медным проводом сечением 10 мм 2 или алюминиевым сечением в двое большим. Если провода донного сечения отсутствуют их можно намотать в несколько ветвей, например взять два медных провода по 6 мм 2 или четыре по 2,5 мм 2 . Далее необходимо подключить диоды (можно взять от сварочного аппарата), не откусывая провод, с запасом на 2-3 витка, измерить напряжение на выходе. Напряжение холостого хода, при номинальном напряжении сети не должно превышать 13,8 В. Если напряжение выше необходимо отмотать вторичную обмотку, при низком напряжении доматать. При доведении номинального напряжения выводы вторичной обмотки укорачиваются до нужной длины, и собирается схема до ее конечного состояния.
Поскольку пусковое устройство на выходе имеет ток до 100 А выводные провода и клеммы должны быть рассчитаны на этот ток, можно применить от сварочного аппарата.
Для автомобилистов настоящей проблемой может стать севший аккумулятор. Также следует учитывать, что в зимнюю пору заводить машину довольно сложно. В связи с этим часто возникает потребность в использовании пуско-зарядного устройства. На сегодняшний день многие производители готовы предложить данный товар. По характеристикам зарядные устройства довольно сильно различаются. Однако сделать модель данного типа можно абсолютно самостоятельно. С этой целью необходимо ознакомиться с устройством прибора, а также узнать основные его конфигурации.
Схема обычного зарядного устройства
Включает в себя пороговый трансформатор и серию резисторов. Катушка для приборов чаще всего используется на 20 В. Также следует отметить, что в моделях имеется демпфер. Предназначен он для резонансных колебаний. Расширители в зарядных устройствах чаще всего устанавливаются динамического типа. Транзисторные блоки используются самые разнообразные. Для подключения модели к аккумулятору применяются зажимы, которые по форме могут довольно сильно различаться.
Устройство на 6 В
Схема пуско-зарядного устройства данного типа трансформатор предполагает использовать пороговый. Однако в первую очередь следует сделать прочный корпус для модели. Изготовить его самостоятельно довольно просто. С этой целью листы стали важно подбирать толщиною около 2.3 мм. При этом основу необходимо дополнительно укрепить. Чтобы это сделать, многие специалисты рекомендуют при помощи соорудить основу. После этого укладывается трансформатор. Катушка при этом должна находиться рядом с ним. В данном случае демпфер лучше всего подбирать низкочастотный.
Выходное напряжение обязано находиться на уровне 5 В. Также следует отметить, что расширители на ПЗУ для автомобиля данного типа подходят только динамические. Конденсаторы используются полевые. Для их установки в первую очередь зачищаются все контакты. Непосредственно пайка элементов происходит при помощи паяльной лампы. В конце работы для аккумулятора подбираются соответствующие зажимы.
Как сделать зарядное на 10 В?
Сделать такое пуско-зарядное устройство своими руками довольно просто. В этом случае необходимо в первую очередь заняться корпусом модели. Некоторые делают ее из досок. Однако в данной ситуации многое зависит от габаритов трансформатора. Если рассматривать пороговые аналоги, то они весят много. Таким образом, основа у устройства должна быть прочной.
Также важно сделать модель транспортабельной. Для этого в верхней части необходимо зафиксировать ручки для переноса прибора. Трансформатор в данном случае лучше устанавливать по центру основы. После этого укладывается демпфер. Если рассматривать линейные резонансные аналоги, то минимум выходное напряжение они обязаны выдерживать на уровне 10 В. При этом векторная частота должна колебаться в районе 44 Гц.
Далее, чтобы собрать устройство данного типа, необходимо взять расширитель. Многие в данной ситуации отдают предпочтение безконденсаторным модификациям. Однако в этом случае нагрузка на транзисторы будет оказываться довольно большая. Фиксаторы на автономное пуско-зарядное устройство целесообразнее подбирать алюминиевого типа. Коррозии они практически не подвержены.
Модели на 12 В
Собрать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками можно при помощи электростатических конденсаторов. В наше время их достать довольно просто. Для данного устройства в корпусе необходимо сделать площадку. Перед установкой трансформатора на нее нужно уложить уплотнитель. Только после этого появится возможность заняться катушкой индуктивности.
Подбирается она чаще всего с первичной обмоткой. При этом конденсаторы для модели больше подходят открытого типа. Выходное напряжение они максимум способны выдерживать на уровне 20 В. Также следует отметить, что расширители в данном случае необходимо устанавливать в последнюю очередь. Перед этим важно закрепить демпфер. В некоторых ситуациях также используются регуляторы для контроля мощности.
В таком случае требуется хороший блок питания. Также следует отметить, что устанавливать его можно только со стабилитроном. Для того чтобы зафиксировать зажимы на устройстве, можно воспользоваться сварочным аппаратом. В конце работы останется только закрепить демпфер прибора. Устанавливается он, как правило, возле трансформатора. Как гласит инструкция, пуско-зарядное устройство перед запуском должно проверяться на заземление.
Однофазные модификации
Чтобы сделать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками, потребуется интегрированный трансформатор. В наше время эти модификации являются довольно востребованными среди мотоциклистов. В первую очередь при сборке прибора рекомендуют заранее заготовить весь необходимый инструмент. В частности, для самостоятельного изготовления подбираются качественный и вместе с набором ключей. На пуско-зарядное устройство 12-24В корпус делается из листов металла толщиной не менее 1.4 мм.
При этом скрутить их можно просто при помощи винтов. После этого важно простелить резиновый уплотнитель на дно корпуса. Далее появится возможность непосредственно установить трансформатор. Для его фиксации многие специалисты рекомендуют делать специальную вставку. Представляет она собой П-образной формы упор. Для этого необходимо взять доски шириной около 3.5 см. Чтобы правильно их скрепить, нужно в первую очередь провести замеры корпуса. Следующим шагом на пуско-зарядное устройство 12-24В устанавливается демпфер.
В данном случае его можно использовать резонансного типа. Выходное напряжение указанный компонент обязан выдерживать на уровне 20 В. Также следует отметить, что конденсаторы для модели покупают только открытого типа. Минимум частоту они способны поддерживать на отметке в 45 Гц. В конце работы останется лишь зафиксировать блок питания и припаять провода для фиксации на аккумуляторе.
Двухфазные устройства
Чтобы собрать данного типа пуско-зарядное устройство своими руками, потребуется использовать мощный трансформатор. При этом катушка его максимум выходное напряжение обязана выдерживать на уровне 20 В. Демпферы для устройства подходят самые разнообразные. В данном случае многое зависит от типа конденсаторов. Некоторые специалисты в этой ситуации отдают предпочтение открытым модификациям. Прослужить они способны довольно много.
Резисторы для прибора подходят только интегральные. Найти их в магазине просто, однако стоят они немало. Далее, чтобы собрать устройство, потребуется использовать мощный расширитель. Модификации динамического типа в данном случае не подходят. Индукционные модели считаются более стабильными. Для того чтобы зафиксировать зажимы, необходимо использовать кабель диаметром около 0.4 мм.
Трехфазные модели
Схемы данного типа предполагают применение мощных транзисторных блоков. Для того чтобы их установить, необходимо в первую очередь заготовить для них площадку. При этом корпус можно соорудить открытого типа без верха. В данном случае транспортировать автомобильное пуско-зарядное устройство можно на колесиках. Транзисторы в этой ситуации подбираются сетевого типа. Минимум выходное напряжение они способы выдерживать около 15 В.
Параметр частоты у данных элементов в среднем не превышает 40 Гц. Трансформатор для модели подбирается стандартно порогового типа. При этом катушка должна быть рассчитана на низкие частоты. Демпфер на автомобильное пуско-зарядное устройство данного типа подбирается резонансный. Устанавливать его необходимо только на уплотнитель. Некоторые специалисты дополнительно для трехфазных модификаций инсталлируют системы индикации. Необходимы они для того, чтобы смотреть на панели за уровнем выходного напряжения.
Применение импульсного трансформатора РР20
Схемы устройств включают в себя трансформаторы серии РР20, а также демпферы резонансного типа. Конденсаторы для указанной модели подходят только электростатического типа. Начинать сборку устройства необходимо со сварки основы. Для этого листы металла заготавливаются с толщиною около 2.2 мм. Катушки с первичной обмоткой в данном случае используются довольно часто.
При этом системы индикации подходят самые разнообразные. В целом вышеуказанный трансформатор выходное напряжение способен выдерживать на уровне 15 В. Стабилитроны используются только магнитные. В качестве фиксаторов могут успешно применяться алюминиевые зажимы. Проводимость у них довольно хорошая, однако по форме они различаются. В данном случае лучше отдавать предпочтение малогабаритным модификациям.
Использование трансформаторов РР22
Трансформаторы типа РР22 на сегодняшний день встречаются очень часто. Катушки в данном случае используются с медной обмоткой. Плотность у них довольно высокая, и прослужить они способны долго. Однако недостатки у таких устройств все же имеются. В первую очередь следует отметить, что модели с указанным трансформатором страдают от повышенного выходного напряжения. Таким образом, резкие скачки в сети могут привести к полному перегреву конденсаторов.
Также из строя часто выходят резисторы. Если в устройстве установлена система индикации, то от перенапряжения диоды сгорают. Устанавливать трансформаторы на модели необходимо только с уплотнителями. При этом тумблер для них подходит серии П2. В свою очередь, индикаторы часто используются класса ИН3.
Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100 А при напряжении 10...14 В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис. 1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.
Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА - при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается).
Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.
Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260...290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5...2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200...380 мА. При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь. Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше - домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной - даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.
При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.
Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15... 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность - одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12...13,8 В при номинальном сетевом напряжении 220 В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, ХЗ нагрузочном резисторе сопротивлением 5...10 Ом.
Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок ("плюс" диода соединен с крепежной гайкой).
Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники.
Как только приходит холод, владелец автомобиля сталкивается с некоторыми проблемами связанные со стартом машины. Так, самую главную нагрузку возлагают на себя аккумулятор со стартером. И для таких неприятных ситуаций были придуманы пуско-зарядное устройства.
Купить его можно в интернет-магазине или там, где продают автозапчасти. Но обычно такие девайсы стоят не малых денег и могут нанести не малый ущерб вашему кошельку.
Но у этих устройств очень ограниченная выходной параметр в режиме пуска. Из-за этого, аккумулятор всю нагрузку берёт на себя, а помощь от такого устройства получает незначительную.
Но этот чудо-прибор можно сделать и своими руками. Для этого не нужны особые познания в электронике, но какой-то опыт всё равно необходим.
Интересно! Также понадобятся диодный мост и сердечник от трансформатора или сам трансформатор. Мощность готового прибора будет иметь не менее 1.4 киловатта. Этого вполне достаточно для старта самого слабого источника питания.
Для удобства и простоты сбора устройства автомобиля своими руками рекомендуем воспользоваться условным чертежом. Схема пуско-зарядного прибора будет наглядно демонстрировать что и как работает. Она значительно упростит сборку. Обладатели знаний по электронике смогут своими руками создать необходимый чертёж.
- трансформатор;
- диодный мост;
- охлаждающее устройство;
- вольтметр;
- электролитический конденсатор.
Разрыв соединения первичной обмотки трансформатора на 220 вольт должен составлять 15 ампер. Так как там очень высокое напряжение, то предохранитель сможет защитить от короткого замыкания.
Диодный мост нужно выбирать между 10 и 50 амперами. Это всё зависит от того какие аккумуляторы будут запускаться при помощи устройства.
Для охлаждения подойдёт любой кулер (вентилятор) от персонального компьютера. Также нужно найти вольтметр, без разницы какой.
Электролитический конденсатор должен быть на 16 вольт, но можно и больше. Его ёмкость может варьироваться от 3000 до 10 000 микрофарад. Важно: ток на выходе будет ровнее, если ёмкость конденсатора будет больше.
В интернете есть множество инструкций по созданию пуско-зарядного устройства для автомобиля при помощи компьютерного блока питания. Но его мощность слишком маленькая, а использование будет крайне ненадёжным.
Для нашего девайся лучше всего подойдёт трансформатор от микроволновых печей. Наверное, у каждого третьего есть старая ненужная СВЧ печь. Но перед сборкой ПЗУ трансформатор нужно переделать своими руками. Но перед переделкой обязательно проверьте его на работоспособность. Сделать это можно подключив своими руками клемы к сети. Если он начнёт издавать небольшой гул, значит устройство работает нормально.
Начать сборку зарядного аппарата своими руками следует с высоковольтной обмотки. Её необходимо спилить. Для этих целей отлично подойдёт простая ножовка по металлу. Во время отпиливания главное не повредить первичную обмотку.
После того как высоковольтная обмотка была спилена в её месте необходимо просверлить дырки. Их необходимо делать толстым сверлом. Через образованные отверстия нужно вытащить остатки обмотки. Любым тупым предметом можно выбить их оттуда.
После того как внутренние полости освободили от мусора, нужно произвести создание вторичной обмотки. Где-то нужно сделать 16 витков и наматывать виток к витку. От сечения провода будет напрямую зависеть напряжение. После этого нужно померить напряжение на выходе. Должны быть 16 вольт после диодного моста.
Хочется уточнить, что мотать гибким проводом проще и в идеале использовать одножильный. Также используйте медные провода, потому что они лучше проводят ток и не нагреваются, в отличие от алюминиевых.
В качестве корпуса для пуско-зарядного устройства подойдёт бывший корпус от блока питания персонального компьютера. В нём необходим будет открутить вентилятор и установить его наоборот, чтобы воздух он не выдувал, а задувал внутрь.
Вразрез одного из проводов нужно вставить 15 амперный предохранитель, можно использовать любой от автомобиля.
Трансформатор в корпус надо устанавливать на толстую картонную прокладку. Это нужно для того, чтобы во время возникновении магнитной индукции, корпус не вибрировал и не создавал дополнительный гул. Сверху также положить толстую прокладку. Прикручивать трансформатор не будет необходимости, потому что он массивный и при закрытии крышкой, он плотно прижмётся.
Теперь нужно установить диодный мост. Если выбор пал на маломощный, то его тогда можно установить внутрь. Охлаждения от вентилятора будет вполне достаточно.
Важно! Если же использовать мощность больше 10 ампер, то его надо устанавливать на радиатор. В противном случае он может попросту сгореть.
Радиатор для диодного моста подойдёт от компьютера, которые служат для охлаждения микропроцессора. Кулер не нужен, его можно снять. Никакое другое охлаждение для него не требуется. Правда, хочется сказать, что установить его в корпус не получится, и нужно будет чтобы мост был снаружи корпуса.
Теперь осталось установить только крышку. Её можно ставить на клей момент, но лучше на силикон или герметик. Всё устройство для автомобиля готово.
Вот так вот, схема и минимальные знания помогут собрать бюджетный прибор для зарядки или пуска автомобиля своими руками. Без подключения нашего пуско-зарядного устройства к сети, его можно использовать как тестер.
Привет всем читателям. Сегодня будет рассмотрен вариант построения мощного импульсного источника питания, который обеспечивает на выходе ток до 60 Ампер при напряжении 12 Вольт, но это далеко не предел, при желании можно выкачивать токи под 100 Ампер, этим получить отличное пуско-зарядное устройство.
Схема из себя представляет типичный двухтактный полумостовой сетевой, понижающий импульсный источник питания, это полное название нашего блока. в качестве задающего генератора наша с вами любимая микросхема IR2153 . Выход дополнен драйвером, по сути обычный повторитель на базе комплементарных пар BD139/140. Такой драйвер может управлять несколькими парами выходных ключей, что позволит снять большую мощность, но в нашем случае всего одна пара выходных транзисторов.
В моем случае применены мощны н-канальные полевые транзисторы типа 20N60 с током 20 Ампер, максимальное рабочее напряжение для указанных ключей составляет 600 вольт, можно заменить на 18N60, IRF740 или аналогичные, хотя 740 -ые я не особо люблю из за верхней границы напряжения всего в 400 вольт, но работать будут. Подойдут также более популярные IRFP460 , но плата разведена для ключей в корпусе TO-220.
В выходной части собран однополярный выпрямитель со средней точкой, вообще для экономии окна трансформатора советую обычный диодный мост поставить, но у меня мощных диодов не нашлось, в замен нашел сборки шоттки в корпусе TO-247 типа MBR 6045, с током 60 Ампер, их поставил, для увеличения тока через выпрямитель параллельно подключил три диода, таким образом наш выпрямитель спокойно может пропускать токи до 90 Ампер, возникает вполне нормальный вопрос – диодов ведь 3 , каждый по 60 Ампер, почему же 90 ? дело в том, что это сборки шоттки, в одном корпусе 2 диода по 30 ампер подключенные с общим катодом. Если кто не в курсе – эти диоды из того же семейства, что и выходные диоды в компьютерных бп, только токи у них куда выше.
Давайте Поверхностно рассмотрим принцип работы, хотя думаю для многих все итак понятно.
В момент подключения блока в сеть 220 Вольт через цепочку R1/R2/R3 и диодный мост, плавно заряжаются основные входные электролиты C4/C5, их емкость зависит от мощности бп, в идеале подбирается емкость в 1мкФ на 1 ватт мощности, но возможен некий разброс в ту или иную сторону, конденсаторы должны быть расчитаны на напряжение не меньше 400 Вольт.
Через резистор р5 поступает питание для генератора импульсов. Со временем напряжение на конденсаторах растет, растет также питающее напряжение для микросхемы ир2153 и как только оно дойдет до значения 10-15 Вольт микросхема запускается и начнет генерировать управляющие импульсы, которые усиливаются драйвером и подаются на затворы полевых транзисторов, последние будут срабатывать с заданной частотой, которая зависит от сопротивления резистора r6 и емкости конденсатора ц8.
Разумеется появляется напряжение на вторичных обмотках трансформатора, и как только оно будет достаточной величины, откроется составной транзистор KT973, по открытому переходу которого подается питание на обмотку реле, в следствии чего реле сработает и замкнет контакт S1 и сетевое напряжение уже поступит на схему не по резисторам R1,R2,R3 а по контактам реле..
Это называется системой мягкого старта, точнее задержка при включеии, к стати время срабатывания реле можно подстроить путем подбора конденсатора C20, чем больше емкость, тем дольше задержка.
К стати в момент срабатывания первого реле срабатывает и второе, до его срабатывания один и концов сетевой обмотки трансформатора подключалась массе основного питания через резистор R13.
Теперь устройство уже работает в штатном режиме, и блок можно разгонять на полную мощность.
Слаботочный выход 12 Вольт помимо питания схемы плавного пуска может питать кулер, для охлаждения схемы.
Система снабжена функцией защиты от кз на выходе рассмотрим принцип ее работы.
R11/R12 в роли датчика тока, при кз или перегрузке на них образуется падение напряжения достаточной величины для открывания маломощного тиристора T1, открываясь, он коротит плюс питания для микросхемы генератора на массу, таким образом на микросхему не поступает питающее напряжение и она прекращает работу. Питание на тиристор поступает не напрямую, а через светодиод, последний будет гореть когда тиристор открыт свидетельствуя о наличии кз.
В архиве печатная плата чуть иная, предназначена для получения двухполярного напряжения, но я думаю переделать выходную часть под однополярку не составит труда.
Архив к статье; скачать…
На этом все, с вами как всегда был – Ака Касьян
,
Loading...