Cargador para una batería de coche: DIY

Un cargador de batería de coche es un dispositivo necesario en cualquier flota de coches. Se puede comprar en la tienda. Y puedes hacerlo tú mismo.

Principio de funcionamiento y componentes principales

Las baterías de plomo-ácido se cargan con un voltaje constante (rectificado), de nivel estable. Para que la corriente fluya hacia la batería, el voltaje de carga debe ser mayor que el voltaje de la batería. La corriente de carga en este modo depende de la diferencia de voltaje entre la fuente y la batería.

Una batería de automóvil completamente descargada produce un voltaje de 10,5 voltios (es imposible descargarla por debajo), una completamente cargada: 12,6 voltios. En el proceso, el nivel en la salida de la memoria permanece constante, en los terminales de la batería aumenta gradualmente. Por lo tanto, al comienzo de la carga, la corriente será máxima, al final, mínima. Una disminución en el nivel actual es una señal del final del proceso. Además, para completar automáticamente la carga, puede usar el voltaje de la batería para alcanzar el valor de 12,5 a 12,6 voltios.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

El esquema estándar para construir un cargador contiene:

Los instrumentos que indican la corriente y el voltaje son muy deseables. Además, la memoria puede equiparse con:

  • circuito limitador de corriente;
  • protecciones eléctricas;
  • Indicación o apagado automático al final de la carga.

Estas funciones son de servicio y aumentan la comodidad de trabajar con la memoria.

Diagramas esquemáticos de cargadores.

Se puede hacer un cargador para una batería de automóvil en una base de elemento diferente. Todo depende de la disponibilidad de componentes y las calificaciones del maestro.

Cargador de batería de coche de 12V sencillo

Se puede utilizar un potenciómetro convencional para regular la corriente y el voltaje. Al girar su motor, puede ajustar la corriente en el circuito de carga.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

En la práctica, este esquema no se utiliza por dos razones:

  • la corriente a plena carga fluye a través del potenciómetro, es difícil encontrar un elemento de tal potencia;
  • la corriente de carga pasa por el contacto móvil del motor de resistencia variable, esto reduce significativamente la confiabilidad del dispositivo.

Pero de acuerdo con este esquema, es fácil comprender el principio de funcionamiento de los cargadores simples.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

En la práctica, se implementa otro esquema del cargador para ensamblaje de bricolaje. Aquí, el potenciómetro está conectado al circuito base del transistor, y la corriente que lo atraviesa es pequeña. La corriente de carga pasa por el colector-emisor del transistor, y es mucho más fácil encontrar un elemento semiconductor de potencia similar. Pero este es el principal inconveniente del esquema.. La corriente pasa a través del elemento regulador, todo el exceso de energía se disipa en él. Necesitarás un radiador grande.

Para el funcionamiento normal de un cargador de este tipo, se le debe aplicar un mayor voltaje, al menos 18 voltios, para proporcionar un margen de ajuste. De acuerdo con este requisito, es necesario elegir un transformador de red.

Cargador en tiristor ku202n

Un circuito de cargador casero es popular, donde la batería se carga con un voltaje rectificado y la corriente se regula manualmente por medio de un tiristor (el KU202N nacional o los análogos extranjeros son adecuados).

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

La tensión de red es reducida por el transformador T1 y rectificada por el puente VD1..VD4. Un generador de pulsos se ensambla en un transistor de uniunión VT2. Su frecuencia se establece mediante un circuito de condensador C1 y una resistencia controlada en VT1. Su resistencia se ajusta mediante el potenciómetro R5. Al comienzo de cada medio ciclo, el generador arranca a través del circuito R1VD1 y comienza a producir pulsos a una frecuencia dada. El primer pulso abre el tiristor, el resto (próximo al final del medio ciclo) no importa. Cuanto antes se abre la llave en VS1, la mayor parte de la sinusoide ingresa a la carga, mayor es el voltaje promedio en la batería y la corriente promedio que fluye hacia ella.

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Diagramas de cableado para cargadores caseros.

El amperímetro sirve para controlar esta corriente. La desventaja del circuito es que el voltaje no está estabilizado y cambiará siguiendo el cambio en el voltaje de la red de 220 voltios (puede variar dentro de ± 5%). Según el voltaje, la corriente de carga cambiará, por lo que el proceso requiere un control periódico y, si es necesario, un ajuste. Además, el voltaje de la batería no se puede medir con un voltímetro o multímetro convencional: están diseñados para medir un voltaje constante y el cargador produce una forma que es muy diferente de la constante. El error será muy alto, por lo que para el control tendrás que apagar la batería y medir su voltaje.

Los condensadores de filtro no se pueden instalar después del rectificador; el circuito solo funciona con voltaje rectificado, pero no constante en la entrada.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

Si no hay un transistor de uniunión, el circuito se puede ensamblar sin él. Se pondrá un poco más difícil. Pero en lugar de una resistencia ajustable en un transistor, es posible usar un potenciómetro convencional para establecer la frecuencia de generación.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

Hay varias versiones de este esquema. Por ejemplo, un dispositivo ajustable en un triac. Aquí, un potente triac sirve como llave de encendido, y el tiristor está involucrado en el circuito para generar pulsos de apertura.

Versión de video: Cargador con desulfatación en un tiristor.

cargador para batería de coche en tl494

El cargador se puede construir en el chip TL494. Este microcircuito no se usa de manera bastante estándar; por lo general, se usa para construir fuentes de alimentación de conmutación completa con rectificación del voltaje de la red y pulsos de alta frecuencia “cortados” de la constante resultante (como en las fuentes de alimentación de la computadora). También hay un transformador de red y un rectificador de voltaje secundario. Solo se pulsa el estabilizador ajustable. Su ventaja es que el elemento de control (transistor) se abre durante ciertos períodos de tiempo, no pasa corriente (igual a la corriente de carga) a través de él, por lo que el tamaño del disipador de calor se puede reducir significativamente.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

El microcircuito genera pulsos, cuya frecuencia la establece el circuito R4C3, y el ancho depende de la diferencia entre los niveles en las entradas 1 y 2. Los pulsos controlan el transistor VT1, que, al abrirse, energiza el inductor L1. La energía almacenada se consume en la carga. Cuanto mayor es la carga, más rápido se consume la reserva, más rápido cae el voltaje de salida, lo que conduce a un aumento en la duración de los pulsos de la salida 8 del microcircuito. La rotación del potenciómetro R9 también conduce a esto: así es como se regula el voltaje de salida.

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La corriente de carga está regulada por la diferencia de voltaje entre la batería y la salida del cargador, pero el chip TL494 le permite realizar una limitación de corriente adicional. Para ello, se utiliza un segundo amplificador de error. La corriente del limitador se establece mediante el potenciómetro R3 y la corriente real se mide como la caída de voltaje en la derivación R11. Si la corriente es superior a la configurada, la duración del pulso disminuye, la tensión de salida disminuye hasta alcanzar la corriente requerida. Este modo es útil cuando se cargan baterías muy descargadas y también permite cargar con una corriente estabilizada.. Junto con una amplia gama de ajuste de voltaje, la capacidad de limitar la corriente hace que el cargador sea universal y le permite cargar baterías fabricadas con diversas tecnologías. El limitador también protege los elementos de potencia de las sobrecorrientes.

Los números de pieza se muestran en el diagrama. Es mejor hacer un estrangulador en un núcleo de alsifer.

El núcleo debe tener un espacio de aire de 0,15 a 1 mm.

Al configurar, el número de vueltas se selecciona de modo que el silbato del devanado se observe solo con una corriente de carga promedio y desaparezca cuando aumenta. Si el silbato desaparece antes de tiempo (ya con corrientes bajas) y el transistor de salida se calienta, se debe aumentar el número de vueltas. Debe concentrarse en 20..100 vueltas de cable con un diámetro de 2 mm. Además, al ensamblar, se debe agregar un voltímetro y un amperímetro (puede usar uno digital o puntero) al circuito eléctrico; será mucho más conveniente de usar. El capacitor C6 suaviza el voltaje de salida, su forma es casi constante.

Circuito con apagado automático

Convenientemente, la batería se apaga al final del proceso de recarga. Una de las opciones para el esquema de dicha automatización se muestra en la figura.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

El principio de funcionamiento se basa en el control del voltaje de la batería que se está cargando. Tan pronto como alcance el nivel nominal (se ajusta mediante un potenciómetro), el transistor se abrirá, el relé funcionará y apagará el voltaje de la batería. Al mismo tiempo, el LED se iluminará, indicando el final de la carga. Se puede utilizar cualquier relé con una tensión de respuesta de 12 voltios y una corriente de contacto de al menos 15 ADC.

La ventaja del circuito es que se puede ensamblar en una placa separada y usarse junto con cualquier cargador listo para usar. La desventaja es la necesidad de medir el voltaje directamente en el terminal de la batería, por lo que el circuito de medición (resaltado en rojo) debe realizarse con un cable separado con una abrazadera y conectado directamente al terminal positivo de la batería.

Los circuitos de control de corriente de carga que apagan el cargador cuando la corriente cae por debajo del límite establecido están libres de este inconveniente. Para medir la corriente en el cargador, se debe instalar una resistencia de medición (derivación).

Esquema de una memoria potente con regulación actual

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

Cabe destacar otro circuito de memoria que proporciona una corriente de al menos 10 A. Sus características:

  • el circuito de control se ensambla en el lado de 220 voltios;
  • el devanado primario del transformador sirve simultáneamente como una inductancia que acumula energía y luego la entrega a la carga a través de los devanados secundarios.
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El principio de regulación es fase-pulso, la clave es el triac VS1. La corriente se ajusta mediante el potenciómetro R1 y es ajustable de cero a 10 A. El devanado primario del transformador debe tener suficiente inductancia. Para su fabricación, puede utilizar LATR-2. Su devanado servirá como primario. Desde arriba, es necesario equipar el aislamiento (son suficientes 3 capas de tela barnizada) y enrollar el devanado secundario en la parte superior con un cable con una sección transversal de 3 mm cuadrados 40 + 40 vueltas. La resistencia R6 sirve como carga rectificadora y crea pulsos de descarga de la batería. Se cree que este modo prolonga la vida útil de la batería. En su lugar, puede instalar una lámpara incandescente para automóvil de 12 voltios con una potencia de 10 vatios.

Tecnología de montaje

La mayoría de los componentes electrónicos se ensamblan mejor en una placa de circuito impreso. En casa, el tablero se puede hacer por el método LUT o por el método de la foto. Puede desarrollar un dibujo en programas gratuitos, como LayOut o shareware Eagle. Y puede dibujar a la antigua en papel y aplicar el patrón con barniz en la superficie de la lámina. El tablero se graba en una solución de cloruro férrico o en la siguiente composición:

  1. Peróxido de hidrógeno de farmacia 100 ml.
  2. 30 g de ácido cítrico.
  3. Dos cucharaditas de sal de mesa.

Los elementos de potencia están montados en radiadores de área suficiente. Deben instalarse sobre una pasta conductora de calor. Si la superficie del elemento que elimina el calor no está conectada a un terminal común, la pieza se une al disipador de calor a través de una junta aislante: mica o material elástico. La pared metálica de la caja puede servir como radiador. También puede hacer que el disipador de calor forme parte del diseño. Es posible organizar el flujo de aire de los radiadores; luego, su área puede reducirse significativamente. Para hacer esto, necesita un ventilador de 12 voltios, que se puede conectar a la salida del puente de diodos.

El estuche se selecciona confeccionado o se fabrica de forma independiente. Montado en el panel frontal:

  • instrumentos de medida;
  • reguladores de voltaje y corriente;
  • en los indicadores de estado.

Para conectar los cables que van a la batería, es mejor no usar terminales y conectores. Las corrientes a través de ellos son grandes, por lo que no es deseable una fuente potencial de resistencia transitoria adicional. Es mejor soldar los cables a la placa y sacarlos por los orificios del panel frontal. La sección transversal de los conductores debe ser suficiente: al menos 2 mm cuadrados, y preferiblemente 4 mm cuadrados. En el otro lado de los cables, suelde las pinzas de cocodrilo.

Diagramas de cableado para cargadores caseros.

Esta no es una descripción completa de los esquemas de carga de la batería del automóvil; hay muchos de ellos. De acuerdo con los diseños presentados, puede comprender los principios de la construcción de la memoria, los requisitos para ellos y comprender los circuitos simples. Habiendo resuelto en la práctica el ensamblaje de estos cargadores, luego puede pasar a esquemas más serios, incluidos los que usan microcontroladores.

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Preguntas más frecuentes

Al cambiar el nivel de voltaje, se cambia la corriente de carga. Si está cargando baterías de plomo-ácido para automóviles, puede elegir un límite de ajuste inferior igual al voltaje inferior de una batería descargada: 10,5 voltios. El límite superior debe establecerse en el nivel superior de 12,5 voltios más 1,5. 2 voltios. En la práctica, es bueno tener un margen para los límites de regulación. Los límites de 10 a 16 voltios proporcionarán la gama completa de corrientes de carga prácticamente utilizables.

El transformador se puede seleccionar industrialmente. Es necesario centrarse en el voltaje y la corriente de salida. El primer parámetro debe ser de 12 a 14 (o de 18 a 24 según el circuito) voltios, el segundo, de 4 a 10 amperios. Las características de varios transformadores adecuados se dan en la tabla.

Tipo de transformador industrial Voltaje de salida, V Corriente máxima, A
TTP-100 12 7,5
TTP-150 12 12
ТН8-127/220-50 2×6,3 (los devanados están conectados en serie) 4,8
ТН28-127/220-50 2×6,3 (los devanados están conectados en serie) 4,8

Si hay un transformador de potencia total adecuada, pero el devanado secundario no es adecuado para corriente o voltaje, se puede enrollar y enrollar uno nuevo. La potencia total está determinada por la sección transversal del hierro según la fórmula P u0,8d 0,88..2 * S 14000 * / XNUMX, donde:

  1. P es la potencia total, VA.
  2. 0,8..0,88 – coeficiente teniendo en cuenta el material de acero (si se desconoce, se selecciona el valor 0,8).
  3. S es el área de la sección transversal del núcleo en centímetros cuadrados.

El área de la sección transversal para un núcleo toroidal se calcula como (Dd) * h / 2 (ver figura), para otros tipos – a * b.

Área seccional para diferentes tipos de núcleos

Para una corriente de 4..10 A, la potencia total debe ser de al menos 50..120 VA, respectivamente. Si el hierro es adecuado, el devanado secundario se rebobina con alambre de cobre. Su sección transversal se selecciona de acuerdo con la fórmula simplificada d=0,72√I, donde:

  • d es el diámetro del alambre en mm;
  • I es la corriente requerida en amperios.

El número de vueltas se selecciona de acuerdo con la fórmula N=(50/S)*V (donde V es el voltaje de salida requerido en voltios) o se selecciona experimentalmente. Además, para el cálculo, puede utilizar varios programas de calculadora, incluidos los alojados en servicios web.

Esto no vale la pena hacerlo. Al cargar, se aplica un voltaje a la batería, el nivel y la forma difieren del voltaje de la red de a bordo del vehículo. Existe el riesgo de dañar la electrónica del automóvil. Los terminales de la batería deben estar desconectados. Al mismo tiempo, la batería en sí no se puede desmontar, pero esto no es muy conveniente y la longitud de los cables del cargador puede no ser suficiente.

Cargador de batería de coche

Todo automovilista tarde o temprano tiene problemas con la batería. No escapé a este destino. Después de 10 minutos de intentos fallidos de encender mi auto, decidí que necesitaba comprar o hacer mi propio cargador. Por la noche, después de haber realizado una auditoría en el garaje y haber encontrado allí un transformador adecuado, decidí hacer los ejercicios yo mismo.

transformador

En el mismo lugar, entre la basura innecesaria, también encontré un regulador de voltaje de un televisor antiguo que, en mi opinión, es maravillosamente adecuado como estuche.

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cargador

Habiendo estudiado las vastas extensiones de Internet y evaluando realmente mi fuerza, elegí probablemente el esquema más simple.

circuito del cargador

Habiendo impreso el esquema, fui con un vecino aficionado a la radioelectrónica. En 15 minutos, escribió los detalles necesarios para mí, cortó un trozo de textolita y me dio un marcador para dibujar placas de circuito. Habiendo pasado aproximadamente una hora, dibujé un tablero aceptable (la instalación es espaciosa, las dimensiones de la caja lo permiten). No te diré cómo envenenar el tablero, hay mucha información al respecto. Le llevé mi creación a un vecino y él la encurtió por mí. En principio, podría comprar una placa de circuito y hacer todo en ella, pero como le dicen a un caballo de regalo .
Habiendo perforado todos los agujeros necesarios y mostrado el pinout de los transistores en la pantalla del monitor, tomé el soldador y después de aproximadamente una hora tuve una placa terminada.

circuito del cargador

Se puede comprar un puente de diodos en el mercado, lo principal es que está clasificado para una corriente de al menos 10 amperios. Encontré diodos D 242, sus características son bastante adecuadas, y en una pieza de textolita soldé un puente de diodos.

puente de diodos

El tiristor debe instalarse en un radiador, ya que se calienta notablemente durante el funcionamiento.

tiristor del cargador

Por separado, debo decir sobre el amperímetro. Tuve que comprarlo en una tienda, donde el dependiente también recogió el shunt. Decidí modificar un poco el circuito y agregar un interruptor para poder medir el voltaje de la batería. Aquí también se necesitaba una derivación, pero al medir el voltaje, no se conecta en paralelo, sino en serie. La fórmula de cálculo se puede encontrar en Internet, agregaré por mi cuenta que el poder de disipación de las resistencias de derivación es de gran importancia. Según mis cálculos, debería haber sido de 2,25 vatios, pero tenía una derivación de 4 vatios calentando. No sé la razón, no tengo suficiente experiencia en tales casos, pero, habiendo decidido que básicamente necesito las lecturas de un amperímetro, y no un voltímetro, lo medí. Además, en el modo de voltímetro, la derivación se calentó notablemente en 30-40 segundos. Entonces, habiendo recogido todo lo que necesitaba y revisado todo en un taburete, tomé el caso. Habiendo desmontado completamente el estabilizador, saqué todo su relleno.

transformadores

Habiendo marcado la pared frontal, perforé agujeros para una resistencia variable y un interruptor, luego perforé agujeros para un amperímetro con un taladro de diámetro pequeño alrededor de la circunferencia. Los bordes afilados se terminaron con una lima.

radiador

Después de rascarme un poco la cabeza sobre la ubicación del transformador y el radiador con un tiristor, me decidí por esta opción.

cargador

Compré un par de pinzas de cocodrilo más y todo está listo para cargar. Una característica de este circuito es que solo funciona bajo carga, por lo tanto, después de haber ensamblado el dispositivo y no encontrar voltaje en los terminales con un voltímetro, no se apresure a regañarme. Simplemente cuelgue al menos una bombilla de automóvil en las conclusiones, y será feliz.

Cargador de coche

Tome un transformador con un voltaje en el devanado secundario de 20-24 voltios. Diodo Zener D 814. Todos los demás elementos se indican en el diagrama.

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