Анализ схем зарядных устройств
Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.
Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.
Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод .
Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.
Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.
В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.
Вариант 2
Эта схема до сих пор не имеет аналогов по многим параметрам. Она одновременно защищает и от переполюсовки питания, и от короткого замыкания.
Принцип работы этой схемы следующий. При нормальном режиме работы плюс от источника питания через светодиод и резистор R9 открывает полевой транзистор, и минус через открытый переход «полевика» поступает на выход схемы к аккумулятору.
При переполюсовке или коротком замыкании ток в цепи резко возрастает, вследствие чего образуется падение напряжения на «полевике» и на шунте. Такое падение напряжение достаточно для срабатывания маломощного транзистора VT2. Открываясь, последний запирает полевой транзистор, замыкая затвор с массой. Одновременно загорается светодиод, поскольку питание для него обеспечивается открытым переходом транзистора VT2.
Из-за высокой скорости реагирования эта схема гарантированно защитит зарядное устройство при любой проблеме на выходе.
Схема очень надежна в работе и способна оставаться в состоянии защиты бесконечно долгое время.
Переполюсовка аккумулятора, восстановление – видео
Предлагаем посмотреть доступное объяснение специалиста, нужно ли и как реанимировать аккумулятор переплюсовкой. Автор просто излагает пошаговую инструкцию с собственными рекомендациями.
Автомобильные АКБ выполняют несколько задач, поставленных перед ними. Основная функция заключается в обеспечении запуска двигателя. Также батарея может выступать источником питания для разных потребителей, таких как магнитола, подключённый к прикуривателю автопылесос, компрессор и пр.
При старте ДВС АКБ теряет часть своего заряда. Компенсируется он за счёт подпитки от генератора при работе двигателя во время поездок. Если этого недостаточно, аккумуляторы снимают и подзаряжают на специальных устройствах (ЗУ).
Под влиянием различных факторов, включая естественный износ, аккумулятор теряет ёмкость. Случается так, что падение ёмкости связано с выпадением осадка сульфата свинца на поверхностях пластин. Такой процесс называют сульфатацией. Одним из решений такой проблемы может стать переполюсовка.
Как сделать переполюсовку аккумулятору
Любой аккумулятор, отработав 2-3 года, теряет емкость по разным причинам. Какая-то из ячеек может сесть из-за осыпавшейся массы. Случится короткое замыкание, и банку нужно менять. Иногда электролит становится черным от окислившейся пластины, иногда высокое сопротивление токам зарядки создает твердый осадок белого цвета на пластинах. Сульфатирование убирают разными способами, но если налет на пластинах остается, крайний способ – переполюсовка. Нельзя использовать метод, если в банках мало электролита, нужно добавить. Старые модели аккумуляторов имеют толстые свинцовые пластины и лучше других выдерживают смену полярности.
Необслуживаемые кальциевые аккумуляторы чистят от сульфатирования импульсными токами. Переполюсовка для них противопоказана – нельзя выполнять глубокий разряд и организовать «кипение». Даже замер плотности электролита в необслуживаемом устройстве проблематичен.
К чему может привести переполюсовка литиевого аккумулятора? Такие АКБ требовательны к эксплуатации, не переносят перенапряжения и глубокого разряда. Аккумуляторы работают с балансирами и специальными контроллерами защиты, предупреждающими выход за режим безопасности. Сульфатации устройства не подвержены, переполюсовка недопустима.
Как заряжать аккумулятор
Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.
Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.
Продолжаем тему www.drive2.ru/b/2181752/, с описанием пошагово изготовление нашей зарядки.Шаг 4: «выпрямительная» схема.Мы ранее с катушкой, корпусом и охлаждением уже определились, но дело в том что катушка или трансформатор выдает переменный ток, для его преобразования в постоянный нужна схема диодного «моста» или готовый диодный мост который выдерживают от 30А и выше.
У меня нашлось Д243, мне как раз подходит.
Далее с помощью наших друзей,
режем любой алюминиевый профиль для изготовления радиаторов охлаждения.
Соединяем элементы между собой по схеме,
Для соблюдения полярности и облегчения сборки на каждом диоде есть метка (рисунок), по которому можно ориентироваться.У меня получилось так, уже пометил черным и красным где на выходе должна полярность, плюс красным и минус черным.
Теперь все эти элементы размещаем в корпус, соблюдая расстояние, и согласно схеме подключаем к трансформатору (катушке).
У меня вышло так.
Фактически это уже готовый простейший блок питания без защит. В нем присутствует система охлаждения что предохранит наш блок и детали от перегрева. Но в нем нету защиты от короткого замыкания и работу с ним нужно контролировать отдельным измерительным прибором.
Шаг 5: Простейшая схема самого доступного зарядного устройства.
Для создания нам понадобится любой простейший блок питания от 15V и выше. Подойдут также блоки питания к ноутбука и бытовой техники.Так как мы уже изготовили такой блок, рассмотрим схемы подключения к автомобильному АКБ для зарядки. Самая распространенная.
Как видно дополнительный элемент цепочки это автомобильная лампочка на 12В либо несколько штук.
Можно сказать лампочка будет индикатором работы, зарядки, и небольшая защита блоков питания от выхода из строя. Так как автомобильные АКБ по сути имеют низкуй плотность и блоки питания которые не предназначены для этого могут попросту выйти из строя. Также если вдруг попадется АКБ с замкнутыми банками про что будет сигнализировать очень яркое свечение.
Согласно этой схеме к нашему блоку я подключил акб через эти лампочки,
По этой схеме такая зарядка которую я собрал выдает до 3 Ампер.
При до зарядке спокойно дает 1 Ампер, что благоприятно воздействует на АКБ, при этом неплохо заряжает на низких токах.
При зарядке АКБ нужно выкрутить заглушки на банках на АКБ.
Минус такой схемы что процесс зарядки надо контролировать отдельным измерительным прибором чтобы на АКБ не было перезарядки, то есть при достижении на клеммах до
14.4В либо закипания в банках нужно всё отключить.
В следующей темах рассмотрим простейшие схемы регулировок тока — изготовим свою, рассмотрим как подключать измерительные приборы вольтметр амперметр. Можно сказать немного усложним конструкцию которую сможет изготовить каждый не имея опыта по радиоэлектронике.
Ну как то так всем мира и добра, добавляйте комментарии если есть что подсказать или поучаствовать, я не откажусь :).
Какие будут последствия, если перепутал клеммы?
Последствия могут быть разными, исходя из того, в какой именно ситуации были перепутаны клеммы.
В том случае, если плюс « » с минусом «-» на аккумуляторе были перепутаны в то время, когда АКБ устанавливался на автомобиль с работающим двигателем, тогда владелец транспортного средства получит достаточно большое количество неприятностей, начиная от того, что выйти из строя может диодный мост генератора, а также остальные электронные устройства в авто.
Чаще всего, такая ситуация случается со старыми транспортными средствами, где не было еще защиты от неправильного подключения АКБ.
В том случае, если клеммы будут перепутаны, а автомобиль в этот момент не будет заведен, тогда владельца ждут гораздо меньшие проблемы.
Вначале желательно разобраться в устройстве аккумулятора, наиболее распространенной разновидностью которого является кислотно-свинцовый. Он представляет собой пластиковый короб, разделенный на 6 секций, каждая из которых является отдельным элементом питания. В любой секции находится пакет пластин с чередующейся полярностью. На пластины с положительным зарядом наносят диоксид свинца. Губчатый свинец используется для имеющих отрицательный заряд.
Клеммы можно отличить по внешнему виду, европейские имеют цилиндрическую форму, то есть, имеют круглое сечение. Азиатские делят на две разновидности, они могут быть круглыми или плоскими. Если вместо круглых используются плоские, они часто имеют резьбу. Разница в размерах также наблюдается, у европейских диаметр минусовой — 17,9 мм, а у азиатской — 11,1. Плюсовой контакт в авто из Европы имеет диаметр 19,5 мм, в азиатских машинах — 12,7.
При попытке завести машину последствия могут оказаться фатальными. Повезет, если водитель поймет, что допустил ошибку и вовремя отключит прибор. Нередко подобные ошибки приводят к замыканию и выходу из строя предохранителей. Они таким образом предотвращают более серьезные проблемы, возникающие при несоблюдении полярности. Естественно, при замыкании отмечается ряд характерных симптомов:
- Летят искры.
- Начинают плавиться провода и клеммы.
- Появляется дым и запах гари.
Если появятся подобные признаки, придется как можно скорее отключить клеммы. В итоге степень повреждений будет зависеть о реакции водителя и степени износа АКБ. В любом случае, при неправильном подключении батарея начинает работать неправильно. Если процесс будет длиться некоторое время, замыкание вызовет осыпание плюсовой пластины. Мощность упадет, завести мотор не получится.
Когда не идет заряд и все время светится лампа АКБ, это говорит о выходе из строя защиты генератора. Если защитный элемент отсутствует, может сгореть и сам генератор. Иногда ломается электронный блок управления, без которого машина не заводится. Замкнувшие клеммы способы привести к тому, что плата внутри ЭБУ сгорит, а на ее замену придется выделить немало денег. Нередко перестает включаться сигнализация, которая не может функционировать при неправильном подсоединении проводов.
Из всего вышесказанного можно заключить, что при изменении полюсов не все узлы автомобиля выйдут из строя. Некоторые из них способны нормально функционировать и после изменения полярности. Мотор будет работать, но только крутиться он начнет в обратную сторону. Пострадает электроника, больше всего достанется устройствам, не имеющим предохранителей.
Аккумулятор – переполюсовка своими руками
Прежде чем делать переполюсовку аккумулятора самостоятельно, нужно попытаться провести растворение сульфата свинца другими способами. Опасность процесса в конструкции АКБ. Российские европейские производители ставят более толстые свинцовые пластины, они выдерживают нагрузку переполюсовки. Но замыкание банок и в них не исключено. Поэтому набивать руку следует на аккумуляторе, подготовленном на утилизацию по причине сульфатирования.
В процессе не нужно использовать большой ток зарядки, ускоряя процесс. Лучше, если кипение будет мелкими пузырьками, при температуре 50 . Соблюдайте личную безопасность, работайте в защитных очках и резиновых перчатках.
Результаты восстановления аккумулятора переполюсовкой получаются разными. Отзывы на эту операцию противоречивые, но сводятся к тому, что лучше купить новый аккумулятор, чем вздрагивать каждый раз, когда запуск мотора авто затрудняется.
Настройка выходного напряжения и зарядного тока
На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.
Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.
Вариант 1
Это защита наиболее простая и отличается от аналогичных тем, что в ней не используются никакие транзисторы или микросхемы. Реле, диодная развязка – вот и все ее компоненты.
Работает схема следующим образом. Минус в схеме общий, поэтому будет рассмотрена плюсовая цепь.
Если на вход не подключен аккумулятор, то реле находится в разомкнутом состоянии. При подключении аккумулятора плюс поступает через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего контакт реле замыкается, и основной ток заряда протекает на аккумулятор.
Одновременно загорается зеленый светодиодный индикатор, свидетельствуя о том, что подключение правильное.
И если теперь убрать аккумулятор, то на выходе схемы будет напряжение, поскольку ток от зарядного устройства будет продолжать поступать через диод VD2 на обмотку реле.
Если перепутать полярность подключения, то диод VD2 окажется заперт и на обмотку реле не поступит питание. Реле не сработает.
В этом случае загорится красный светодиод, который нарочно подключен неправильным образом. Он будет свидетельствовать о том, что нарушена полярность подключения аккумулятора.
Диод VD1 защищает цепь от самоиндукции, которая возникает при отключении реле.
В случае внедрения такой защиты в зарядное устройство автомобильного аккумулятора, стоит взять реле на 12 В. Допустимый ток реле зависит только от мощности зарядника. В среднем стоит использовать реле на 15-20 А.
Конструкция автоматического зарядного устройства
Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.
Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.
Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.
К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.
На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.
Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.
На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.
Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.
Печатная плата блока автоматики зарядного устройства
Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.
На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.
На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.
Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.
А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.
Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства
Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.
Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.
Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети
На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.
К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.
Схема защиты от переполюсовки и КЗ для зарядного устройства АКБ
Вот решил посвятить эту статью простой и нужной схеме от короткого замыкания и переполюсовки для любого зарядного устройства. Почти у каждого автолюбителя дома есть зарядное устройство и эта схема будет, как дополнение к ней.
- Эта схема построена на реле, работает она следующим образом:
- На вход мы подключаем зарядное устройство и на выходе у нас нет напряжения, потому что у нас реле разомкнуто, до тех пор пока мы на вход не подключим аккумулятор.
- Если мы аккумулятор подключаем правильно минус к минусу, а плюс к плюсу, то ток течет через диод VD2 замыкая обмотку реле, реле замыкается и закорачивает плюсовую шину, тем самым процесс заряда пошёл, загорелся зеленый светодиод. (я поставил белый, так как не было зелёного)
- Если же мы подключаем АКБ неправильно, плюс к минусу, минус к плюсу, то диод VD2 у нас заперт, обмотка реле не замыкается, ток от зарядки на аккумулятор не поступает, горит красный светодиод, который в этой схеме нарочно подключен наоборот, чтобы показывать нам переполюсовку.
Эта схема так же защищает от короткого замыкания на выходе. Каким образом?
Когда мы случайно закорачиваем крокодилы ЗУ у нас идёт просадка напряжения до такой степени, что обмотка реле отключаясь размыкает контакт. Именно эту схему я применил и для своего зарядного устройства.
Плата в формате .lay; скачать…
Принцип работы защиты от короткого замыкания
Большинство схем представляют собой отдельный узел, который можно применить в любом устройству (с поправкой на номинальный ток). Его можно встроить в уже имеющийся блок питания или собрать в отдельном корпусе.
Короткое замыкание сопровождается двумя явлениями:
- увеличение тока;
- снижение напряжения (чем ближе к месту КЗ, тем больше снижение, а в месте короткого замыкания оно равно нулю).
Большинство устройств защиты используют первый признак. Датчиком тока обычно служит резистор с номиналом от нескольких сотых до единиц Ом. Проходящий ток создает пропорциональное падение напряжение на шунте – чем больше ток, тем больше напряжение. Схема сравнения сравнивает это напряжение с заданным уровнем, и, при достижении порога, дает сигнал на размыкание ключевого элемента, ток прерывается. Узел индикации подает световой или звуковой сигнал о срабатывании защиты. Недостаток такого решения – КЗ может произойти до места установки измерительного шунта, и тогда защита не сработает.
В импульсных блоках питания с ШИМ-регулированием защита может быть построена несколько по-другому.
Ток измеряется непосредственно в цепи импульсного трансформатора. Напряжение так же сравнивается с заданным значением, при превышении происходит воздействие на ШИМ-регулятор. Генерация либо прекращается полностью, либо напряжение снижается до безопасного уровня. Минусом является ограниченная область (только БП с PWR-регулированием) и привязка к конкретной схемотехнике БП. Зато сверхток контролируется на всех участках силовой цепи.
Защита от переполюсовки
Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.
Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.
Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.
Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.
Причины естественной переполюсовки
В результате регулярных глубоких разрядов, при работе при высокой температуре происходит отложение крупных кристаллов сульфата свинца, которые не полностью участвуют в химических реакциях из-за своих размеров. Со временем количество таких кристаллов возрастает, и емкость аккумулятора падает. Такой процесс называется сульфатацией.
Сульфатация пластин
Сульфатация – это основная причина снижения емкости аккумулятора, повышения внутреннего сопротивления. Крупные кристаллы сульфатов разрушают материал пластин, что приводит к их осыпанию и межэлектродному замыканию. В конечном итоге аккумулятор полностью приходит в негодность.
В определенный момент на одном из электродов количество сульфата свинца может превысить норму, и произойдет смена полярности, то есть при измерении остаточного напряжения на аноде образуется минус, а на катоде – плюс. Такое явление называется переполюсовка аккумулятора.
Во время заряда такого аккумулятора в начальный момент времени происходит устранение переполюсовки, затем начинается сам процесс заряда.
Что будет если перепутать клеммы аккумулятора
Степень повреждения при переполюсовке будет зависеть от того, какие приборы будут подключаться к АКБ. В некоторых случаях, ничего страшного не произойдёт, например, лампы накаливания будут работать как и прежде, а электродвигатели постоянного тока начнут вращаться в обратном направлении.
В тоже время, светодиодное оборудование, не защищённое предохранителями, моментально выйдет из строя при неправильном подключении. Сложные электрические схемы на полупроводниковых приборах, также не выдержат и сгорят.
При зарядке аккумулятора
Переполюсовка при зарядке АКБ наиболее распространённое явление. Даже опытные владельцы авто могут столкнуться с такой проблемой. Ведь если зажимы у проводов автомобиля рассчитаны под разные диаметры клемм, то у зарядных устройств на концах расположены крокодилы.
Если используется самодельное зарядное устройство, то в этом случае также следует проявлять осторожность при соединении проводов с клеммами АКБ. При этом, если такой прибор изготавливался другими людьми, то можно запросто обнаружить на чёрном проводнике положительный заряд, а на красном – отрицательный
ЗУ с защитой от переполюсовки
Многие современные модели зарядных устройств защищены от переполюсовки. Для этой цели могут использоваться плавкие или самовосстанавливающиеся предохранители, которые при нарушении полярности моментально размыкают цепь. Располагаться такая деталь может на одном из низковольтных проводов либо в нижней части корпуса изделия.
Применение защиты позволяет полностью сохранить работоспособность изделия, но если используются плавкие вставки, то для восстановления прибора потребуется менять сгоревшие детали на новые. Если встроенных защит нет, то зарядка попросту сгорит. С самой батарей ничего произойти не должно.
ЗУ без защиты от переполюсовки
ЗУ без защиты от переполюсовки может не только выйти из строя, но и воспламениться от высокой температуры. Риск повреждения аккумулятора также существует, особенно если АКБ была сильно разряжена.
При использовании зарядных устройств без защиты следует очень внимательно подключать зажимы низковольтных проводов к клеммам АКБ.
При прикуривании
Если автомобиль не заводится, то метод прикуривания является отличным решением для быстрого запуска двигателя. Если в такой ситуации неправильно подключить провода от одного аккумулятора к другому, то может произойти очень многое, даже взрыв АКБ, которая менее заряжена.
Практически такие действия можно сравнить, с тем, если бы владелец машины замкнул положительный проводник о массу, но только с большим в 2 раза разрядным током. Так же в таком случае может произойти пожар в результате выделения очень большого количества тепла.
Кроме этого, часто возникает необходимость в проведении ремонта электрооборудования обоих автомобилей после неправильного подключения. Срок эксплуатации батарей также будет значительно сокращён, если неправильно подсоединить провода при прикуривании.
При подключении к автомобилю
Если неправильно будет осуществлён контакт силовых проводов и аккумулятора, могут выйти из строя такие чувствительные элементы, как выпрямитель генератора и реле регулятор. Другое оборудование может быть защищено предохранителями, которые сгорают в первую очередь.
Более мощное электрооборудование, например стартер не будут повреждены, но завести двигатель автомобиля, на который неправильно установили аккумулятор будет невозможно.
Защита от КЗ на полевом транзисторе
Современные мощные переключательные транзисторы имеют очень маленькие сопротивления сток-исток в открытом состоянии, это обеспечивает малое падение напряжения при прохождении через эту структуру больших токов. Это обстоятельство позволяет использовать такие транзисторы в электронных предохранителях.
Например, транзистор IRL2505 имеет сопротивление сток-исток, при напряжении исток-затвор 10В, всего 0,008 Ом. При токе 10А на кристалле такого транзистора будет выделяться мощность P=I² •R; P = 10 • 10 • 0,008 = 0,8Вт. Это говорит о том, что при данном токе транзистор можно устанавливать без применения радиатора. Хотя я всегда стараюсь ставить хотя бы небольшие теплоотводы. Это во многих случаях позволяет защитить транзистор от теплового пробоя при внештатных ситуациях. Этот транзистор применен в схеме защиты описанной в статье «Защита для зарядных устройств автоаккумуляторов». При необходимости можно применить радиоэлементы для поверхностного монтажа и сделать устройство виде небольшого модуля. Схема устройства представлена на рисунке 1. Она рассчитывалась на ток до 4А.
Работа схемы
Работает схема следующим образом. Например, при токе нагрузки в 3А, на датчике тока выделится напряжение 0,01 х 3 = 0,03В. На выходе усилителя DA1.1 будет напряжение, равное 0,03В х 100 = 3В. Если в данном случае на входе 2 DA1.2 присутствует опорное напряжение выставленное резистором R6, меньше трех вольт, то на выходе компаратора 1 появится напряжение близкое к напряжению питания ОУ, т.е. пять вольт. В результате засветятся светодиод оптрона. Откроется тиристор оптрона и зашунтирует затвор полевого транзистора с его истоком. Транзистор закроется и отключит нагрузку. Вернуть схему в исходное состояние можно кнопкой SB1 или выключением и повторным включением БП.
Недостатком схемы является однополярное питание операционного усилителя, в связи с этим при малых значениях падения напряжения на датчике тока, возникает большая нелинейность коэффициента усиления ОУ DA1.1.
