Ladegerät für eine Autobatterie über ein Computer-Netzteil.
Hallo, liebe Damen und Herren!
Auf dieser Seite erkläre ich Ihnen kurz, wie Sie mit Ihren eigenen Händen ein PC-Netzteil in ein Ladegerät für Auto- (und andere) Batterien umwandeln.
Ein Ladegerät für Autobatterien muss folgende Eigenschaften aufweisen: Die der Batterie zugeführte maximale Spannung beträgt nicht mehr als 14,4 V, der maximale Ladestrom wird durch die Fähigkeiten des Geräts selbst bestimmt. Hierbei handelt es sich um die Lademethode, die an Bord des Fahrzeugs (vom Generator) im normalen Betriebsmodus des elektrischen Systems des Fahrzeugs implementiert wird.
Im Gegensatz zu den Materialien aus diesem Artikel habe ich mich jedoch für das Konzept maximaler Einfachheit der Modifikationen ohne den Einsatz selbstgebauter Leiterplatten, Transistoren und anderen „Schnickschnack“ entschieden.
Das Netzteil für den Umbau hat mir ein Freund geschenkt, er selbst hat es irgendwo bei seiner Arbeit gefunden.Anhand der Beschriftung auf dem Etikett konnte man erkennen, dass die Gesamtleistung dieses Netzteils 230 W beträgt, der 12-V-Kanal jedoch einen Strom von maximal 8 A verbrauchen darf. Als ich dieses Netzteil öffnete, stellte ich fest, dass es keinen Chip mit der Nummer „494“ (wie im obigen Artikel beschrieben) enthält und seine Basis der UC3843-Chip ist. Dieser Mikroschaltkreis ist jedoch kein Standardschaltkreis und wird nur als Impulsgenerator und Leistungstransistortreiber mit Überstromschutzfunktion verwendet, und ihm sind die Funktionen des Spannungsreglers an den Ausgangskanälen des Netzteils zugeordnet TL431-Mikroschaltung auf einer zusätzlichen Platine installiert:
Auf derselben Zusatzplatine ist ein Trimmwiderstand verbaut, mit dem Sie die Ausgangsspannung in einem engen Bereich einstellen können.
Um dieses Netzteil in ein Ladegerät umzuwandeln, müssen Sie also zunächst alle unnötigen Dinge entfernen. Die überflüssigen sind:
1. 220/110-V-Schalter mit seinen Drähten. Diese Drähte müssen nur von der Platine abgelötet werden. Gleichzeitig wird unser Gerät immer mit einer Spannung von 220 V betrieben, wodurch die Gefahr einer Verbrennung ausgeschlossen ist, wenn dieser Schalter versehentlich auf die 110-V-Position geschaltet wird;
2. Alle Ausgangsdrähte, mit Ausnahme eines Bündels schwarzer Drähte (4 Drähte in einem Bündel), sind 0 V oder „gemeinsam“ und ein Bündel gelber Drähte (2 Drähte in einem Bündel) sind „+“.
Jetzt müssen wir sicherstellen, dass unser Gerät immer funktioniert, wenn es an das Netzwerk angeschlossen ist (standardmäßig funktioniert es nur, wenn die erforderlichen Drähte im Ausgangskabelbündel kurzgeschlossen sind), und außerdem den Überspannungsschutz beseitigen, der sich ausschaltet schaltet das Gerät ab, wenn die Ausgangsspannung einen bestimmten festgelegten Grenzwert überschreitet.Dies ist notwendig, da wir am Ausgang 14,4 V (anstelle von 12) benötigen, was von den eingebauten Schutzvorrichtungen des Geräts als Überspannung wahrgenommen wird und es abschaltet.
Wie sich herausstellte, durchlaufen sowohl das „Ein-Aus“-Signal als auch das Aktionssignal des Überspannungsschutzes denselben Optokoppler, von dem es nur drei gibt – sie verbinden den Ausgangsteil (Niederspannung) und den Eingangsteil (Hochspannung) von die Stromversorgung. Damit das Gerät immer funktioniert und unempfindlich gegenüber Ausgangsüberspannungen ist, ist es notwendig, die Kontakte des gewünschten Optokopplers mit einer Lötbrücke zu schließen (d. h. der Zustand dieses Optokopplers ist „immer eingeschaltet“):
Jetzt funktioniert das Netzteil immer, wenn es an das Netzwerk angeschlossen ist und egal welche Spannung wir an seinem Ausgang einstellen.
Als nächstes sollten Sie die Ausgangsspannung am Ausgang des Blocks, wo bisher 12V anfielen, auf 14,4V (im Leerlauf) einstellen. Da es nur durch Drehen des auf der Zusatzplatine des Netzteils installierten Trimmerwiderstands nicht möglich ist, den Ausgang auf 14,4 V einzustellen (damit können Sie nur etwas um die 13 V erreichen), ist es notwendig, den angeschlossenen Widerstand auszutauschen Reihe mit dem Trimmer mit etwas kleinerem Widerstandsnennwert, nämlich 2,7 kOhm:
Jetzt hat sich der Einstellbereich der Ausgangsspannung nach oben verschoben und es ist nun möglich, den Ausgang auf 14,4 V einzustellen.
Anschließend müssen Sie den Transistor neben dem TL431-Chip entfernen. Der Zweck dieses Transistors ist unbekannt, aber er ist so eingeschaltet, dass er den Betrieb der TL431-Mikroschaltung stören kann, dh verhindern kann, dass sich die Ausgangsspannung auf einem bestimmten Niveau stabilisiert. Dieser Transistor befand sich an dieser Stelle:
Damit die Ausgangsspannung im Leerlauf stabiler ist, muss als nächstes eine kleine Last zum Ausgang des Geräts entlang des +12-V-Kanals (der wir +14,4 V haben werden) und des +5-V-Kanals hinzugefügt werden ( die wir nicht verwenden). Als Last für den +12-V-Kanal (+14,4) wird ein 200-Ohm-2-W-Widerstand und für den +5-V-Kanal ein 68-Ohm-0,5-W-Widerstand verwendet (auf dem Foto nicht sichtbar, da er sich hinter einer zusätzlichen Platine befindet). :
Erst nach Einbau dieser Widerstände sollte die Ausgangsspannung im Leerlauf (ohne Last) auf 14,4V eingestellt werden.
Jetzt ist es notwendig, den Ausgangsstrom auf einen für ein bestimmtes Netzteil akzeptablen Wert (d. h. etwa 8 A) zu begrenzen. Dies wird erreicht, indem der Wert des Widerstands im Primärkreis des Leistungstransformators erhöht wird, der als Überlastsensor dient. Um den Ausgangsstrom auf 8...10A zu begrenzen, muss dieser Widerstand durch einen 0,47 Ohm 1 W Widerstand ersetzt werden:
Nach einem solchen Austausch wird der Ausgangsstrom 8...10A nicht überschreiten, selbst wenn wir die Ausgangsleitungen kurzschließen.
Schließlich müssen Sie einen Teil des Stromkreises hinzufügen, der das Gerät davor schützt, die Batterie mit umgekehrter Polarität anzuschließen (dies ist der einzige „hausgemachte“ Teil des Stromkreises). Dazu benötigen Sie ein normales 12-V-Automobilrelais (mit vier Kontakten) und zwei 1A-Dioden (ich habe 1N4007-Dioden verwendet). Darüber hinaus benötigen Sie Folgendes, um anzuzeigen, dass der Akku angeschlossen ist und geladen wird Leuchtdiode in einem Gehäuse zur Montage auf einem Panel (grün) und einem 1kOhm 0,5W Widerstand. Das Schema sollte so aussehen:
Es funktioniert wie folgt: Wenn eine Batterie mit der richtigen Polarität an den Ausgang angeschlossen wird, wird das Relais aufgrund der in der Batterie verbleibenden Energie aktiviert und nach dem Betrieb beginnt die Batterie über den geschlossenen Kontakt über die Stromversorgung aufgeladen zu werden dieses Relais, was durch ein Leuchten angezeigt wird Leuchtdiode. Eine parallel zur Relaisspule geschaltete Diode ist erforderlich, um Überspannungen an dieser Spule beim Ausschalten zu verhindern, die durch Selbstinduktions-EMF entstehen.
Das Relais wird mit Silikondichtmittel (Silikon - weil es nach dem „Trocknen“ elastisch bleibt und thermischen Belastungen, d. h. Kompressionsausdehnung beim Erhitzen und Abkühlen) gut standhält, auf den Kühlkörper des Netzteils geklebt, und nachdem das Dichtmittel auf dem „getrocknet“ ist Relaiskontakte, die restlichen Komponenten sind verbaut:
Die Drähte zur Batterie sind flexibel, haben einen Querschnitt von 2,5 mm2, eine Länge von ca. 1 Meter und enden in „Krokodilen“ für den Anschluss an die Batterie. Um diese Drähte im Gerätegehäuse zu befestigen, werden zwei Nylonbinder verwendet, die durch die Löcher im Kühler gefädelt werden (die Löcher im Kühler müssen vorgebohrt werden).
Das ist eigentlich alles:
Abschließend wurden alle Etiketten vom Netzteilgehäuse entfernt und ein selbstgemachter Aufkleber mit den neuen Eigenschaften des Geräts aufgeklebt:
Zu den Nachteilen des resultierenden Ladegeräts gehört das Fehlen jeglicher Anzeige des Ladezustands der Batterie, wodurch unklar ist, ob die Batterie geladen ist oder nicht? In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass eine normale Autobatterie mit einer Kapazität von 55 Ah innerhalb eines Tages (24 Stunden) vollständig aufgeladen werden kann.
Zu den Vorteilen gehört die Tatsache, dass der Akku mit diesem Ladegerät so lange wie gewünscht „aufgeladen“ werden kann und nichts Schlimmes passiert – der Akku wird zwar aufgeladen, aber nicht „aufgeladen“ und verschlechtert sich nicht.
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