МОДЕРНИЗАЦИЯ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ
Дешёвые китайские зарядные устройства для пальчиковых аккумуляторов, имеются у многих. В своё время и я, соблазнившись низкой ценой (около 3 уе), приобрёл такой девайс. Поработав примерно час, зарядка начала плавиться и дыметь. Причиной оказался трансформатор питания размером со спичечный коробок. Естественно дальше эксплуатировать это зарядное устройство оказалось невозможным - но и выбрасывать жалко.
Попробуем открыть и переделать зарядное устройство на более качественное. Внутри мало свободного места, и установка более крупного трансформатора не возможна - и не надо! Будем ставить плату от зарядного устройства к мобильному телефону.
Уверен, что у всех валяются такие неиспользуемые зарядки. Подойдёт зарядное устройство от абсолютно любой модели телефона. Вставляем внутрь корпуса плату ИП, а подходит она в большинство корпусов по размерам отлично,
И подключаем низковольтный питающий выход 5 Вольт, 0.3 Ампера к контактам держателя аккумуляторов через резисторы и диоды, что уже там установлены. Для получения разных токов заряда можно подобрать значение этих резисторов, контролируя ток амперметром.
Ещё одно слабое место - некачественная сетевая вилка на корпусе, заменяется проводом со штекером. В результате имеем компактное, мощное, а главное с гальванической развязкой от сети зарядное устройство. Данная зарядка успешно эксплуатируется на протяжении 5 лет.
В этой статье рассказывается о модификации и доработке автомобильного зарядного устройства. У автора уже был опыт в сборке примитивных импульсных зарядных устройств, еще в детстве он собрал одно из таких с конденсаторной развязкой в первичной цепи трансформатора(4мкф х 400 в). Импульсным автор назвал его потому, что заряд осуществлялся модифицированной полусинусоидой, при этом за счет конденсатора и резистора, происходил разряд в "нерабочий" полупериод мощностью 0,1 от тока зарядки. С данным выпрямителем аккумуляторы служил по пять лет, что для советского времени было достаточно много.
Однако с годами это зарядник пришел в негодность, да пыл радиолюбительства заметно поубавился, как пишет автор, поэтому он решил не собирать, а купить дешевый автоматический импуслник и довести его до ума путем модификаций.
Материалы и инструменты, которые использовал автор для модифицирования зарядного устройства:
1) зарядное устройство AGR/SBC-080 Brick
2) ампервольтметр
3) паяльник
4) термоклей
5) изолента и термоусадка
6) дрель или шуруповерт
7) напильник
Рассмотрим основные моменты выбора устройства, а так же способ, которым оно было модифицировано.
Выбор устройств огромен, но как считает автор, принципиальных различий между импульсными зарядными устройствами – автоматами нет, за исключений маркетинговых надписей на упаковках и качества сборки. Поэтому исходя из мощности аккумулятора, автор выбрал тот, что был подешевле.
Был взят зарядник AGR/SBC-080 Brick по цене на 2750 рублей с функцией десульфатации и током заряда до 8А, рассчитанный на заряд аккумуляторов до 160 а.ч..
Внешний облик устройства внушал доверие, так как оболочкой служил качественный толстый пластик, хотя с ним " в комплекте" шел резкий неприятный запах. К швам так же нет нареканий, резина подогнана хорошо. В целом прибор вполне хорошей сборки, но у него нет индикации по силе тока и напряжению. Поэтому иногда заряд током 8А сам по себе перескакивает на заряд силой тока 2А, причем светодиоды в данном случае показывают показывают заряд, а если амперметр, который автор подключил дополнительно показал отсутствие заряда.
Данную проблему автор решил устранить и довести до ума купленный прибор. Конечно, можно купить уже готовое зарядное устройство отличного качества и с индикацией тока, но оно и стоит в несколько раз дороже. Однако благодаря своим знаниям радиолюбителя автор нашел выход, как доработать абсолютно любое зарядное устройство при помощи ампервольтметра, стоимость которого всего пара сотен российских рублей, в более привлекательное и удобное оборудование с качеством работы аналогичным зарядным устройствам за 200$.
Не играет особенного значения где будет располагаться ампервольтметр, его можно как прикрепить внутри устройства, так и снаружи в отдельной коробочке, если подключить его к проводам, которые идут к аккумулятору для зарядки. Однако удобнее все же сделать его встроенным внутрь самого устройства, если для этого есть возможность.
Чтобы это проверить автор разобрал пластиковый корпус устройства и осмотрел его на наличие подходящего места, в которое можно установить плату ампервольтметра. Как видно из представленных фотографий на лицевой части панели разместить ампервольтметр возможно только если менять саму плату, поэтому автор решил расположить его на задней части устройства. Место для расположение автор решил выбрать поближе к кабелям зарядки. Таким образом подрезав при помощи кусачек корпус ампервольтметра, автор постарался максимально лучше расположить устройство внутри корпуса зарядника. Затем автор перевернул зарядное устройство и очертил отверстие, куда будет установлен ампервольтметр.
После этого автор использовал дрель с тонким сверлом, чтобы просверлить несколько отверстий внутри очерченного периметра будущего окна для ампервольтметра. Всего было сделано около 40 отверстий, которые затем тем же сверлом были объединены и сведены в одно большое окошко. Вся работа заняла порядка 15 минут.
При помощи напильника края окна были выравнены и приведены в эстетический вид. После чего ампервольтметр был установлен в данное окошко и закреплен при помощи тремоклея. Таким образом ампервольтметр прочно закрепился в окошке и не выступает за пределы ограничителя, к тому же автору удалось сохранить практически всю информацию расположенную на тыле устройства.
Следующим этапом автор перерезал минусовый провод от зарядного устройства, который в данном случае черного цвета, и припаял к верхней части черный провод амперметра. Таким же образом к нижней части были припаяны красный провод амперметра и черный провод вольтметра. Красный и желтый провода вольтметра автор припаял к оголенному плюсовому проводу зарядного устройства. места пайки необходимо закрыть термоусадкой либо изолентой, после чего можно будет приступить к тестированию.
Подсоединив клеммы (+) и (-) к аккумулятору, автор увидел, что устройство работает как и задумывалось, так как дисплей ампервольтметра показал его напряжение. Сила тока так же будет отображена на дисплее, при включении зарядника в сеть и выбора режима зарядки.
Таким образом путем дешевой и простой модификации автор получил отличное зарядное устройство. Однако у него есть свой небольшой недостаток: кнопка переключения режимов находится на лицевой части устройства, а показания ампервольтметра выводятся на дисплей с тыльной стороны. Но это не столь важно, так как модифицирование не коснулось самой схемы устройства, а лишь было припаяно к кабелям идущим к заряжаемому аккумулятору, поэтому можно переделать его так, чтобы ампервольтметр располагался снаружи устройства.
Сейчас уже все производители сотовых телефонов договорились и все, что есть в магазинах, заряжается через USB-разъем. Это очень хорошо, потому что зарядные устройства стали универсальными. В принципе, зарядное устройство для сотового телефона таковым не является.
Это только импульсный источник постоянного тока напряжением 5V, а собственно зарядное устройство, то есть, схема следящая за зарядом аккумулятора, и обеспечивающая его заряд, находится в самом сотовом телефоне. Но, суть не в этом, а в том, что эти «зарядные устройства» сейчас продаются повсеместно и стоят уже так дешево, что вопрос с ремонтом отпадает как-то сам собой.
Например, в магазине «зарядка» стоит от 200 рублей, а на известном Алиекспресс есть предложения и от 60 рублей (с учетом доставки).
Принципиальная схема
Схема типовой китайской зарядки, срисованная с платы, показана на рис. 1. Может быть и вариант с перестановкой диодов VD1, VD3 и стабилитрона VD4 на отрицательную цепь - рис.2.
А у более «продвинутых» вариантов могут быть выпрямительные мосты на входе и выходе. Могут быть и отличия в номиналах деталей. Кстати, нумерация на схемах дана произвольно. Но сути дела это не меняет.
Рис. 1. Типовая схема китайского сетевого зарядного устройства для сотового телефона.
Несмотря на простоту, это все же неплохой импульсный блок питания, и даже стабилизированный, который вполне сгодится и для питания чего-то другого, кроме зарядного устройства сотового телефона.
Рис. 2. Схема сетевого зарядного устройства для сотового телефона с измененным положением диода и стабилитрона.
Схема сделана на основе высоковольтного блокинг-генератора, широта импульсов генерации которого регулируется при помощи оптопары, светодиод которой получает напряжение от вторичного выпрямителя. Оптопара понижает напряжение смещения на базе ключевого транзистора VТ1, которое задается резисторами R1 и R2.
Нагрузкой транзистора VТ1 служит первичная обмотка трансформатора Т1. Вторичной, понижающей, является обмотка 2, с которой снимается выходное напряжение. Еще есть обмотка 3, она служит и для создания положительной обратной связи для генерации, и как для источника отрицательного напряжения, который выполнен на диоде VD2 и конденсаторе С3.
Этот источник отрицательного напряжения нужен для снижения напряжения на базе транзистора VТ1, когда оптопара U1 открывается. Элементом стабилизации, определяющим выходное напряжение, является стабилитрон VD4.
Его напряжение стабилизации таково, что в сумме с прямым напряжением ИК-светодиода оптопары U1 дает именно те самые необходимые 5V, которые и требуются. Как только напряжение на С4 превышает 5V, стабилитрон VD4 открывается и через него проходит ток на светодиод оптопары.
И так, работа устройства вопросов не вызывает. Но что делать, если мне нужно не 5V, а, например, 9V или даже 12V? Вопрос такой возник вместе с желанием организовать сетевой блок питания для мультиметра. Как известно, популярные в радиолюбительских кругах, мультиметры питаются от «Кроны», - компактной батареи напряжением 9V.
И в «походнополевых» условиях это вполне удобно, но вот в домашних или лабораторных хотелось бы питания от электросети. По схеме, «зарядка» от сотового телефона в принципе подходит, в ней есть трансформатор, и вторичная цепь не контактирует с электросетью. Проблема только в напряжении питания, - «зарядка» выдает 5V, а мультиметру нужно 9V.
На самом деле, проблема с увеличением выходного напряжения решается очень просто. Нужно, всего лишь, заменить стабилитрон VD4. Чтобы получить напряжение, подходящее для питания мультиметра, нужно поставить стабилитрон на стандартное напряжение 7,5V или 8,2V. При этом, выходное напряжение будет, в первом случае, около 8,6V, а во втором около 9,ЗV, что, и то и другое, вполне годится для мультиметра. Стабилитрон, например, 1N4737 (это на 7,5V) или 1N4738 (это на 8,2V).
Впрочем, можно и другой маломощный стабилитрон на данное напряжение.
Испытания показали хорошую работу мультиметра при питании от такого источника питания. Кроме того, был попробован и старый карманный радиоприемник с питанием от «Кроны», -работал, только помехи от блока питания слегка мешали. Напряжением в 9V дело совсем не ограничивается.
Рис. 3. Узел регулировки напряжения для переделки китайского зарядного устройства.
Хотите 12V? - Не проблема! Ставим стабилитрон на 11V, например, 1N4741. Только нужно конденсатор С4 заменить более высоковольтным, хотя бы на 16V. Можно получить и еще большее напряжение. Если вообще удалить стабилитрон будет постоянное напряжение около 20V, но оно будет не стабилизированное.
Можно даже сделать регулируемый блок питания, если стабилитрон заменить регулируемым стабилитроном, таким как TL431 (рис. 3). Выходное напряжение можно регулировать, в этом случае, переменным резистором R4.
Каравкин В. РК-2017-05.
Недавно в голову пришла идея собрать автомобильное зарядное устройство на базе дешевых китайских БП с ценой 5-10$. В магазинах электроники сейчас можно найти такие блоки, которые предназначены для запитки светодиодных лент. Поскольку такие ленты питаются от 12 Вольт, следовательно выходное напряжение блока питания тоже в
пределах 12Вольт, а как мы знаем, для зарядки автомобильных аккумуляторов нужно иметь напряжение в районе 14-14,5 Вольт, следовательно, блок нужно переделать, а как это сделать, мы рассмотрим в рамках данной статьи.
Специально для такой переделки был куплен импульсный блок питания выходным напряжением 12Вольт и с током 4А. Не смотря на легкий вес и компактные размеры блока питания, он обеспечивает довольно большой ток, которым легко можно зарядить автомобильный аккумулятор.
На счет основы работы схемы – обычный однотактный сетевой ИБП, должен заметить, что сборка просто поразила! не смотря на низкую цену, блок очень качественный, на входе стоит сетевой фильтр, куча защит (термистор, варистор, искровые разрядники, защита от КЗ на выходе).
На выходе переменное напряжение выпрямляется мощной сборкой ШОТТКИ 2х10 Ампер! После выпрямителя тоже стоит довольно хороший фильтр, оптоконтроль выходного напряжения и стабилизация на TL431 – это один из самых качественных ИБП, который лично я переделывал. Работает просто как швейцарские часы, никакого перегрева, никаких писков и посторонних шумов, даже с 2-х Амперной нагрузкой перегрева не наблюдал.
Во всех ИБП где имеется TL431
можно играть с выходным напряжением, заменой всего одного резистора. Для начала разберите блок питания и найдите микросхему TL431, она в стандартном 3-х выводном корпусе и находится неподалеку от оптрона.
Основная схема наc не интересует, поэтому приведу фрагмент схемы с TL431
При этом можно заметить, что выходное напряжение будет изменяться от 7 до 18 Вольт, добиваемся напряжения 14-15 Вольт (оптимальное 14.4Вольт, затем выпаиваем подстроечник и измеряем сопротивление. В моем случае получилось 2кОм. Вместо заводского резистора подключил два последовательных резистора по 1кОм (резистора на 2 кОм, к сожалению не нашел).
После этой операции, нужно добавить только клещи и поставить блок обратно в родной корпус. Что может быть проще.
У нас получилось очень даже хорошее ЗУ с защитой от КЗ и перегруза на выходе с током до 4А, конечно, в продаже есть блоки и помощней (мне попадались с током до 50А), с таким блоком можно даже собрать зарядно-пусковое устройство для автомобиля.
Когда-то в детстве для отца собрал примитивное импульсное зарядное устройство с конденсаторной развязкой в первичной цепи трансформатора (4 мкф х 400 в). Импульсным оно называлось потому, что заряд осуществлялся модифицированной полу синусоидой, при этом за счет конденсатора и дополнительной лампочки (резистора), происходил разряд в «нерабочий» полупериод мощностью 0,1 от тока зарядки. Аккумуляторы с этим выпрямителем служили лет по 5 (для советского времени – срок приличный).
В этом году, когда понадобился зарядник, оказалось, что он пришел в негодность – контакты поржавели, стал «пробивать» на корпус. В связи с тем, что пыл радиолюбительства с годами поубавился, решил прикупить импульсник - автомат, чтобы поменьше мороки было - по принципу включил (когда надо), выключил (когда заряд прекратился), и забыл до следующей необходимости. Выбор импульсных зарядных устройств довольно большой, но, похоже, что китайские друзья удачно доработали Датские, либо Итальянские радиосхемы, в результате чего современные устройства отличаются друг от друга только качеством сборки. Во многих руководствах тиражируют полный бред: «…устройство автоматически очищает клеммы от сульфатов…» - по всей видимости сию галиматью перепечатывают люди, не знающие разницы между клеммами и анодом аккумулятора, где как раз таки и происходит сульфатация (Pb2SO4+H2SO4+O, равно 2PbSO4+H2O). Это процесс, усиливающийся при разряде, вызывает разрушение электрода, а импульсный заряд вроде снимает, или уменьшает сульфатацию.
Итак, принципиальных различий между импульсными зарядными устройствами – автоматами нет (все пишут о семи-, либо девяти-этапной зарядке, на мой взгляд это чистой воды рекламный ход, тем более остается возможность для дальнейшего полета мысли, типа двадцати-этапный, тридцати-этапный, и.т.д.), поэтому исходя из мощности аккумулятора, выбирать надо что подешевле. В моем случае –это устройство с нелепым названием для зарядника "Агрессор" (AGR/SBC-080 Brick) по цене на 02.2016г. 2750 рублей с функцией десульфатации и током заряда до 8А, рассчитанный на заряд аккумуляторов до 160 а.ч..
Устройство внешне выглядит добротно – хороший толстый (но ужасно вонючий) пластик, из-за хорошо подогнанной резиновой прокладки нет нареканий к швам, прибор интуитивно понятен, но есть одно «НО» - нет индикации по напряжению и силе тока. В некоторых случаях «зимний» заряд током от 8А самостоятельно перескакивает на заряд 2А (мотоциклетный аккумулятор), при этом светодиоды показывают заряд, а дополнительно подключенный амперметр – его отсутствие. Зарядные устройства с индикацией силы тока и напряжения стоят на порядок дороже – в пределах 200$, между тем, нехитрая доработка любого, подчеркиваю, любого зарядного устройства с помощью ампервольтметра, допустим, за 250 – 300 рублей, превратит Ваше устройство в более привлекательное и удобное в использовании оборудование.
Ампервольтметр можно расположить либо в самом зарядном устройстве (если для него есть место), либо вне его – в специальной коробочке, подключив его к проводам, идущим к аккумулятору для зарядки. Для подбора места, проведем ревизию зарядника, для чего отжимаем боковые пластмассовые накладки и выкручиваем 6 шурупов. Сняв крышку, видно, что на лицевую панель ампервольтметр не поместить – иначе придется изменять плату. Для вывода ампервольтметра на заднюю панель, есть несколько мест, я выбрал поближе к кабелям зарядки.
Примерное место расположения ампервольтметра. Подрезав немного кусачками корпус ампервольтметра, максимально удобно расположил прибор внутри корпуса (несколько левее средней линии), после чего аккуратно перевернул зарядник, сохранив место, где ампервольтметр будет установлен в корпус зарядника и очертил отверстие. Далее, дело домашней техники - за 15 минут по внутренней стороне очерченного прямоугольника насверлил тонким сверлом при помощи дрели или шуруповерта около 40 отверстий, этим же сверлом объединил их и освободил окошко для ампервольтметра. Поправив напильником кромки, установил ампервольтметр в окошко и закрепил его термоклеем. Ампервольтметр плотно и довольно крепко разместился в окошке, не выступает за пределы ограничителя, при этом почти вся информация на тыле сохранилась.
Далее, перерезав (-) минусовый провод зарядника (черный), припаиваем к верхней части черный провод амперметра (у амперметра два толстых провода – красный и черный), а к нижней части провода, идущего к аккумулятору – красный провод амперметра и черный провод вольтметра. К оголенному (+) плюсовому проводу зарядника припаиваем красный и желтый провод вольтметра (проводов вольтметра три – желтый, красный и черный, они более тонкие). Места пайки закрываем термоусадкой, либо изолентой, и, можно приступать к зарядке.
Подсоединив клеммы (+) и (-) к аккумулятору, на дисплее ампервольтметра можно посмотреть его напряжение, а сила тока заряда появится после включения прибора в сеть и выбора режима.
Есть одно неудобство – кнопка переключения режимов находится с лицевой стороны, а ампервольтметр – с тыльной, но это лишь немногим умоляет переделку. Как видно, переделка не коснулась принципиальной схемы, а лишь затронуло кабели, идущие к заряжаемому аккумулятору, в связи с чем возможен наружный вариант расположения ампервольтметра в небольшом корпусе как для данного зарядного устройства, так и любого другого.
С уважением, Вадим Захаров.
