Carregador para bateria de carro a partir de uma fonte de alimentação de computador.
Olá, queridos senhoras e senhores!
Nesta página, explicarei brevemente como converter uma fonte de alimentação de computador pessoal em um carregador para baterias de carro (e outras) com suas próprias mãos.
Um carregador para baterias de automóveis deve ter as seguintes propriedades: a tensão máxima fornecida à bateria não é superior a 14,4 V, a corrente máxima de carga é determinada pelas capacidades do próprio dispositivo. Este é o método de carregamento que é implementado a bordo do carro (a partir do gerador) no modo normal de funcionamento do sistema elétrico do carro.
Porém, ao contrário dos materiais deste artigo, optei pelo conceito de máxima simplicidade de modificações sem o uso de placas de circuito impresso caseiras, transistores e outros “sinos e assobios”.
Um amigo me deu a fonte de alimentação para a conversão, ele mesmo a encontrou em algum lugar de seu trabalho.Pela inscrição na etiqueta foi possível perceber que a potência total desta fonte é de 230W, mas o canal de 12V pode consumir uma corrente não superior a 8A. Ao abrir esta fonte, descobri que ela não contém um chip com os números “494” (conforme descrito no artigo acima), e sua base é o chip UC3843. No entanto, este microcircuito não está incluído no circuito padrão e é usado apenas como gerador de pulsos e driver de transistor de potência com função de proteção contra sobrecorrente, e as funções do regulador de tensão nos canais de saída da fonte de alimentação são atribuídas ao Microcircuito TL431 instalado em uma placa adicional:
Um resistor de corte é instalado na mesma placa adicional, o que permite ajustar a tensão de saída em uma faixa estreita.
Portanto, para converter esta fonte de alimentação em um carregador, primeiro você precisa remover todas as coisas desnecessárias. Os redundantes são:
1. Interruptor 220/110V com seus fios. Esses fios só precisam ser retirados da placa. Ao mesmo tempo, nossa unidade funcionará sempre com tensão de 220V, o que elimina o perigo de queimadura se esta chave for acidentalmente colocada na posição 110V;
2. Todos os fios de saída, com exceção de um feixe de fios pretos (4 fios em um feixe) são 0V ou “comuns”, e um feixe de fios amarelos (2 fios em um feixe) são “+”.
Agora precisamos ter certeza de que nossa unidade sempre funciona se estiver conectada à rede (por padrão, ela só funciona se os fios necessários no feixe de fios de saída estiverem em curto-circuito), e também eliminar a proteção contra sobretensão, que desliga a unidade se a tensão de saída for SUPERIOR a um determinado limite especificado.Isso deve ser feito porque precisamos obter 14,4V na saída (em vez de 12), o que é percebido pelas proteções embutidas da unidade como sobretensão e ela desliga.
Acontece que tanto o sinal “liga-desliga” quanto o sinal de ação de proteção contra sobretensão passam pelo mesmo optoacoplador, dos quais existem apenas três - eles conectam as partes de saída (baixa tensão) e entrada (alta tensão) do a fonte de energia. Assim, para que a unidade funcione sempre e seja insensível a sobretensões de saída, é necessário fechar os contatos do optoacoplador desejado com um jumper de solda (ou seja, o estado deste optoacoplador será “sempre ligado”):
Agora a fonte de alimentação sempre funcionará quando estiver conectada à rede e independentemente da tensão que definirmos em sua saída.
A seguir, deve-se definir a tensão de saída na saída do bloco, onde antes havia 12V, para 14,4V (em marcha lenta). Como somente girando o resistor trimmer instalado na placa adicional da fonte de alimentação não é possível ajustar a saída para 14,4V (só permite fazer algo em torno de 13V), é necessário substituir o resistor conectado em série com o trimmer com um valor nominal de resistor ligeiramente menor, ou seja, 2,7 kOhm:
Agora a faixa de configuração da tensão de saída mudou para cima e tornou-se possível definir a saída para 14,4V.
Em seguida, você precisa remover o transistor localizado próximo ao chip TL431. A finalidade deste transistor é desconhecida, mas ele é ligado de forma que pode interferir no funcionamento do microcircuito TL431, ou seja, evitar que a tensão de saída se estabilize em um determinado nível. Este transistor estava localizado neste local:
A seguir, para que a tensão de saída fique mais estável em modo inativo, é necessário adicionar uma pequena carga na saída da unidade ao longo do canal de +12V (que teremos +14,4V) e no canal de +5V ( que não usamos). Um resistor de 200 Ohm 2W é usado como carga no canal de +12V (+14,4), e um resistor de 68 Ohm 0,5W é usado no canal de +5V (não visível na foto, pois está localizado atrás de uma placa adicional) :
Somente após a instalação desses resistores a tensão de saída em marcha lenta (sem carga) deve ser ajustada para 14,4V.
Agora é necessário limitar a corrente de saída a um nível aceitável para uma determinada fonte de alimentação (ou seja, cerca de 8A). Isto é conseguido aumentando o valor do resistor no circuito primário do transformador de potência, utilizado como sensor de sobrecarga. Para limitar a corrente de saída a 8...10A, este resistor deve ser substituído por um resistor de 0,47 Ohm 1 W:
Após tal substituição, a corrente de saída não excederá 8...10A, mesmo se causarmos curto-circuito nos fios de saída.
Por fim, é necessário adicionar uma parte do circuito que protegerá a unidade de conectar a bateria com polaridade reversa (esta é a única parte “caseira” do circuito). Para fazer isso, você precisará de um relé automotivo comum de 12V (com quatro contatos) e dois diodos 1A (usei diodos 1N4007). Além disso, para indicar que a bateria está conectada e carregando, você precisará Diodo emissor de luz em caixa para instalação em painel (verde) e resistor de 1kOhm 0,5W. O esquema deve ser assim:
Funciona da seguinte forma: quando uma bateria é conectada à saída com a polaridade correta, o relé é acionado devido à energia restante na bateria, e após seu funcionamento, a bateria começa a ser carregada a partir da fonte de alimentação através do contato fechado deste relé, que é indicado por um aceso Diodo emissor de luz. Um diodo conectado em paralelo com a bobina do relé é necessário para evitar sobretensões nesta bobina quando ela é desligada, resultantes de EMF de autoindução.
O relé é colado ao dissipador de calor da fonte de alimentação com selante de silicone (silicone - porque permanece elástico após a “secagem” e suporta bem as cargas térmicas, ou seja, compressão-expansão durante o aquecimento e resfriamento), e após o selante “secar” no contatos de relé, os componentes restantes estão instalados:
Os fios para a bateria são flexíveis, com secção transversal de 2,5mm2, têm comprimento aproximado de 1 metro e terminam em “crocodilos” para ligação à bateria. Para fixar esses fios no corpo do aparelho, são utilizadas duas braçadeiras de náilon, enfiadas nos furos do radiador (os furos no radiador devem ser pré-perfurados).
Isso é tudo, na verdade:
Por fim, todas as etiquetas foram retiradas do gabinete da fonte e um adesivo caseiro foi colado com as novas características do aparelho:
As desvantagens do carregador resultante incluem a ausência de qualquer indicação do estado de carga da bateria, o que não deixa claro se a bateria está carregada ou não. Porém, na prática, foi estabelecido que em um dia (24 horas) uma bateria normal de carro com capacidade de 55Ah pode ser totalmente carregada.
As vantagens incluem o fato de que com este carregador a bateria pode “ficar carregada” pelo tempo que desejar e nada de ruim acontecerá - a bateria será carregada, mas não “recarregará” e não se deteriorará.
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