Зарядное устройство выдает 35 вольт что делать. Зарядное устройство для автомобиля

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Тема, касающаяся обслуживания и ремонта аккумуляторной батареи интересует водителя не так часто, как, например, или .

Тем не менее, правильная зарядка автомобильного аккумулятора – дело хоть и редкое, но актуальное. Особенно, если речь идёт о бесперебойной работе АКБ в зимнее время года.

О том, как правильно и о , для его обслуживания, мы уже говорили в материалах сайта. И, самое время совместными усилиями понять, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля: каким током, какое должно быть напряжение и время зарядки автомобильного аккумулятора.

Типовые правила зарядки автомобильного аккумулятора

Как любой технологический процесс, правильная зарядка автомобильного аккумулятора, зависит от знания вами правил проведения этой самой зарядки. Вроде бы, всё понятно: есть автомобильный аккумулятор, который не держит заряд, есть супер – новое зарядное устройство, подсоединил и пусть себе заряжает до утра. Но, не всё так просто.

Итак, условия, необходимые для правильной зарядки АКБ:

помещение должно иметь хорошую вентиляцию, т.к. при зарядке АКБ выделяется смесь кислорода и водорода;
именно по этой причине, постарайтесь исключить наличие открытого огня, и желательно курение на время зарядки;
перед зарядкой в обязательном порядке проверьте уровень и плотность электролита. Уровень проверяется по отметке на корпусе (при отсутствии уровня, убедитесь, что электролит покрывает пластины на минимум на 10 мм), а плотность ариометром;
обязательно очистить поверхность корпуса АКБ от грязи;
у обслуживаемой аккумуляторной батареи отверните все заглушки с заливных отверстий;
прочистить вентиляционные отверстия в корпусе АКБ.
ток заряда нужен постоянный. Зарядное устройство предназначено именно для этой цели – регулировать напряжение или зарядный ток.

Способы зарядки автомобильного аккумулятора:

Существует два способа зарядки автоаккумуляторов: зарядка при постоянном токе и зарядка при постоянном напряжении.

Зарядка АКБ при постоянном токе

Ток зарядки автомобильного аккумулятора при этом способе на протяжении всего времени, не должен превышать более чем 1/10 часть от ёмкости АКБ (это правило для свинцово-сурмяных АКБ).

АКБ, изготовленные по гибридным технологиям и с серебряным и кальциевым легированием, могут на первом этапе зарядке заряжаться на более высоких токах. В этом случае время зарядки автомобильного аккумулятора может увеличиться, а зарядка пройдёт более качественно.

На первом этапе заряда постоянным током, ток равен 0,1 от емкости АКБ при режиме заряда 20 часов. Второй этап: когда в 12 В батарее напряжение достигнет 14,4В, силу зарядного тока нужно уменьшить в два раза до 0,5. При этом в конце происходит «кипение» электролита. Процесс зарядки нужно остановить, когда температура электролита достигнет 55 0 С.

Зарядка АКБ при постоянном напряжении

Как правило, этот способ зарядки применяется для необслуживаемых аккумуляторных батарей. На протяжении всего времени зарядка АКБ напряжение ЗУ должно оставаться постоянным.

Индикатор заряда аккумулятора автомобиля покажет, что зарядный ток в ходе заряда, убывает из-за повышения внутреннего сопротивления АКБ.

Время зарядки аккумулятора этим способом, примерно: для необслуживаемого с использованием ЗУ со стабилизацией по напряжению до 15В – 14-16 часов. Обычный, свинцово – сурьмяной аккумулятор требует до суток для полной зарядки.

При любом из способов зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, необходимо строго следовать инструкции к зарядному устройству, а так же зарядка должна проходить под наблюдением.

Удачи вам при проведении зарядки аккумулятора автомобиля.

Внимание! Схема данного ЗУ предназначена для быстрой зарядки вашего аккумулятора в критических случаях, когда надо срочно куда-то ехать через 2-3 часа. Не используйте ее для повседневного обращения, так как заряд идет постоянным напряжением, что не самый лучший режим зарядки для вашего акума. При перезаряде начинает "кипеть" электролит и в окружающее пространство начинают выделяться ядовитые пары.

Однажды в студеную зимнюю пору

Я из дому вышел, был сильный мороз!

Сажусь я в машину и ключик вставляю

Машина не с места

Ведь акум то сдох!

Знакомая ситуация, не так ли? ;-) Думаю, все автолюбители попадали в такую неприятную ситуацию. Есть два выхода: завести машину с заряженного акума соседской машины (если сосед не против), на жаргоне автолюбителей это звучит как "прикурить". Ну и второй выход - это зарядить акум. Зарядные устройства стоят не очень то и дешево. Их цена начинается с 1000 рублей. Если у вас жмет карман от денег, то проблема решена. Когда я попал в такую ситуацию, когда машина не завелась, то понял, что мне срочно нужно зарядное устройство. Но у меня не было лишней тысячи рублей на покупку зарядного устройства. В инете нашел очень простую схему, и решил собрать зарядник собственными силами. Схему трансформатора я упростил. Обмотки со второй колонны обозначаются со штрихом.

F1 и F2 - это плавкие предохранители. F2 нужен для защиты от короткого замыкания на выходе цепи, а F1 - от превышении напряжения в сети.

И вот что у меня получилось.

Теперь обо всем по порядку. Силовой трансформатор марки ТС-160 можно и ТС-180 можно выдергнуть со старых черно-белых телевизоров "Рекорд", но такового я не нашел и пошел в радиомагаз. Давайте разглядим его поближе.

Лепестки, куда паяются выводы обмоток транса.

А вот здесь прямо на трансе есть табличка, на каких лепестках какое напряжение выходит. Это значит, что при подаче на лепесток № 1 и 8 подать 220 Вольт, то на лепестках №3 и 6 мы получим 33 Вольта и максимальную силу тока в нагрузку 0,33 Ампера и тд. Но нас больше всего интересуют обмотки №13 и 14. На них мы можем получить 6,55 Вольт и максимальную силу тока 7,5 Ампер.

Для того, чтобы заряжать аккумулятор нам как раз потребуется большая сила тока. Но напряжение то у нас маленькое... Акум выдает 12 Вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение акума. 6,55 Вольт здесь никак не сгодится. Зарядник нам должен выдавать 13-16 Вольт. Поэтому мы прибегаем к очень хитрому решению. Как вы заметили, транс состоит из двух колон. Каждая колонна дублирует другую колонну. Места, где выходят выводы обмоток, пронумерованы. Для того, чтобы увеличить напряжение, нам нужно просто-напросто соединить два источника напряжения последовательно. Для этого соединяем обмотки 13 и 13" и снимаем напряжение с обмоток 14 и 14". 6,55 + 6,55 = 13,1 Вольт. Вот такое переменное напряжение мы получим. Теперь нам надо его выпрямить, то есть превратить в постоянный ток. Собираем Диодный мост на мощных диодах, потому как через них будет проходить приличная сила тока. Для этого нам потребуются диоды Д242А. Через них может течь прямой ток до 10 Ампер, что идеально подходит к нашему самопальному заряднику:-). Также можно отдельно купить диодный мост сразу модулем. В самый раз подойдет диодный мост КВРС5010, который можно купить на Али по этой ссылке или в ближайшем радиомагазине.

Как проверить диоды на работоспособность, думаю помнят все, кто не помнит - сюда .

Немного теории... Полностью посаженный акум обладает низким напряжением. По мере зарядки напряжение стает все больше и больше. Следовательно по Закону Ома у нас сила тока в цепи в самом начале зарядки будет очень большая, а потом все меньше и меньше. А так как диоды включены в цепь, то и через них будет проходить большая сила тока в самом начале зарядки. Согласно Закону Джоуля-Ленца будет происходить нагрев диодов. Поэтому, чтобы их не спалить, нужно отнимать от них тепло и рассеивать в окружающем пространстве. Для этого нам нужны радиаторы. В качестве радиатора я раздраконил нерабочий комповский блок питания и использовал его жестяной корпус.

Не забудьте подключить амперметр последовательно нагрузке. Мой амперметр без шунта , поэтому все показания я делю на 10.

Зачем нам амперметр? Для того, чтобы узнать, зарядился ли наш акум или нет. Когда акум полностью разряжен, он начинает жрать (слово "кушать" думаю здесь неуместно) ток. Жрет он порядка 4-5 Ампер. По мере зарядки он кушает все меньше и меньше силы тока. Поэтому, когда стрелка прибора покажет на 1 Ампер (в моем случае на шкале 10), то акум можно считать заряженным. Все гениально и просто:-).

Выводим две зацеплялки для клемм акума с нашего зарядника, в нашем магазе радио они стоят 6 руб за штуку, но я советую взять покачественнее, так как эти быстро ломаются. При зарядке не путайте полярность. Лучше как-нибудь пометить зацеплялки или взять разных цветов.

Если все правильно собрано, то на зацеплялках мы должны увидеть вот такую форму сигнала (по идее верхушки должны быть сглажены, так как синусоида) , но разве что-то предъявишь нашему провайдеру электричества))). В первый раз видите что-то подобное? Бегом сюда!

Импульсы постоянного напряжения лучше заряжают акум, чем чистый постоянный ток. А как получить чистый постоянный из переменного описано в статье Как получить из переменного напряжения постоянное .

Ниже на фото акум почти уже заряжен. Замеряем его потребляемую силу тока. 1,43 Ампера.

Оставим еще чуток на зарядку

Не поленитсь доработать свое устройство плавкими предохранителями. Номиналы предохранителей на схеме. Так как транс такого рода считается силовым, то при замыкании вторичной обмотки, которую мы вывели на зарядку акума, сила тока будет бешенной и возникнет так называемое Короткое замыкание . У Вас махом начнет плавиться изоляция и даже провода, что может привести к печальным последствиям. Не проверяйте на искру напряжение на зацеплялках зарядника. По возможности не оставляйте без присмотра сей девайс. Ну да, дешево и сердито;-). Можно при большом желании доработать этот зарядник. Поставить защиту от КЗ, самовыключение при полной зарядке акума и тд. По себестоимости такой зардяник получился на 300 руб и 5 часов свободного времени на сборку. Зато теперь даже в самый лютый мороз можно спокойно завести машинку с полностью заряженным акумом.

Тех, кого заинтересовала теория зарядных устройств (ЗУ), а также схемы нормальных ЗУ, то в обязательном порядке качаем эту книжку по ссылке. Ее можно назвать библией по зарядным устройствам.

USB-разъёмы подключения гаджетов

В последние годы заметно проявилась тенденция унификации разъёмов «данные/питание» разных гаджетов разных производителей (пожалуй, только Apple продолжает идти «своим путём»).
С целью минимизации размеров используются разъёмы mini-USB или micro-USB, имеющие по пять контактов и одинаковую цоколёвку.

Цоколёвка разъёмов и варианты подключения кабелей приведены в таблице:


Pin#	1 VBUS	2 D-	3 D+	4 ID	5 GND
Цвет провода	------	------	------	------ None	------
Цвет провода	Red	White	Green	------ None	Black
Data-кабель	+5V input	-Data	+Data	NC	GND
OTG -кабель	+5V output	-Data	+Data	connected→ GND
ЗУ «DVR»	NC	NC	NC	+5V input	GND
«Garmin»	+5V input	-Data	+Data	18 kΩ→ GND
ЗУ «Motorola»	+5V input	NC	NC	200 kΩ→ GND
ЗУ «Glofish»	+5V input	NC	NC	connected→ GND

Основному USB-стандарту соответствуют два кабеля:

«Data-кабель» - используется для зарядки и информационного подключения к ПК в режиме «Slave»; в этом кабеле pin4 ни к чему не подключен (NC - not connected).

#) Во всех разрешающих зарядку (не OTG) случаях шины данных (D- и D+ ) используются двояко - в течение ~2-х секунд после появления внешнего напряжения питания на pin1 гаджет по потенциалам и свойствам линий данных определяет . «Знать» тип зарядного порта гаджету нужно для определения максимально допустимого тока для данного зарядного устройства (далее - ЗУ). После идентификации порта гаджет позволяет себе потреблять ток для работы/зарядки, а если порт оказался сигнальным (типов SDP или CDP ), то ещё и обмениваться данными в роли USB-периферийного (Slave) устройства.

«Кабель OTG» - соединение pin4 (вход «Ident») c pin5 (GND) обычно осуществляется непосредственно в кабельной части разъёма и вынуждает гаджет работать в режиме «Host» - питать и обслуживать подключаемую периферию (мышь, флэш-накопитель, внешняя клавиатура и т.д.). Данный кабель не позволяет осуществлять внешнее питание или зарядку гаджета, имеющего режим USB-OTG. Стандарт BCv1.2 допускает возможность зарядки в Host-режиме USB-OTG устройства, опознающего порт типа ACA (уже не этим кабелем), но о существовании в природе таких устройств пока ничего не известно.

Пользуясь нестрогостью соблюдения стандарта многие производители гаджетов позволяют себе некоторые шалости по использованию контактов разъема без оповещения пользователей. Это обстоятельство затрудняет возможность замены штатного ЗУ на универсальное при утере/поломке штатного или при организации дополнительного поста зарядки. Например:

«ЗУ DVR» - существует множество моделей автомобильных видеорегистраторов, питание которых может осуществляться двумя способами:
1. При подключении стандартным data-кабелем регистратор «оживает», но не приступает к записи, а предлагает длинные занудные переговоры (через меню, с помощью кнопок) для объяснения регистратору что от него сейчас требуется.
2. При подключении особенным кабелем «ЗУ DVR» (питание +5v подается на pin4 ) такой регистратор сразу приступает к съёмке, что позволяет организовать его автоматическое включение в автомобиле при запуске двигателя.
«Garmin», «ЗУ Motorola» - pin4 подключается к pin5 (GND) через резистор, величина которого задаёт гаджету режим работы/зарядки (см. статью «»).
«ЗУ Glofish» (и наследники Glofish) - pin4 закорачивается на pin5 (GND) для разрешения потребления более 0.5A (см. ).

К сожалению, легкодоступной информации по таким ухищрениям применительно к конкретным моделям гаджетов не существует - производители то ли хитрят, оберегая свой бизнес, то ли стесняются своих извращений. Встречаются только разрозненные и не очень чёткие упоминания на форумах. Остаётся надеяться, что сообщество пользователей отмобилизуется и создаст базу данных.

Пользовательские характеристики зарядных устройств (ЗУ)

Напряжение

ЗУ с USB-разъёмами подключения нагрузки номинируются на U вых =5 V и обычно реально соответствуют USB-спецификации – U вых =4,75÷5,25 V. (Хотя встречаются ).

Специализированные и , даже номинирующиеся на 5 V, могут иметь несколько повышенное напряжение. Например, планшеты на Rockchip RK3066, имеющие контроллер заряда OZ8555, требуют от ЗУ U вых =5.6÷5.7 V, что и реализуется в штатных ЗУ. Такие ЗУ обычно имеют встроенный выходной кабель со специализированным (не USB) разъёмом подключения к гаджету.

Некоторое превышение напряжения над стандартным (до 5.3÷5.4 V) полезно и для мощных гаджетов, питающихся через USB-разъем, для компенсации падения напряжения на кабеле питания. И производители гаджетов это реализуют - штатное СЗУ для планшета Freelander (со встроенным кабелем и разъёмом microUSB) расчётно выдаёт U вых =5.3 V (при номинации 5 V).

К вопросу о максимально допустимом напряжении ЗУ. Современные гаджеты имеют в своём составе контроллер заряда, управляющий режимом потребления тока от ЗУ (при зарядке и при работе) с помощью ШИМ-преобразователя. То есть приведение напряжения ЗУ к напряжению батареи (3.3÷4.2 V) производится без излишнего выделения тепла и прочих неприятностей. Типично максимально допустимые напряжения питания таких контроллеров составляют: рабочее - 5.5 V, предельное (срабатывание защиты по перенапряжению – OVP) - 6.0÷6.5 V; то есть, любой гаджет может спокойно работать с ЗУ, имеющим напряжение холостого хода до 5.5 V (и не сгорит при 6 V). Некоторые контроллеры сохраняют работоспособность до 6.5 V.

Ток

Все зарядные устройства номинируются производителем на ток, значение которого обязательно прописывается на этикетке ЗУ (иногда номинируются по мощности, для 5 V – ~5 W/A). Но эта цифра вовсе не означает, что такой ток будет получать конкретный (именно Ваш) гаджет. Это скорее утверждение, что никакой гаджет не сможет получить с данного ЗУ ток больше указанного. А для китайских ЗУ эта цифра ещё и завышена процентов на 30÷50. Номинация производится по максимальным возможностям полупроводниковых преобразователей, но недостаточный теплоотвод и низкое качество индукторов и конденсаторов зачастую не позволяют реализовать эти возможности в долговременном режиме (более трёх минут).

Выход простой - любой гаджет может использовать ЗУ с номинацией по току в 2÷5 раз большей, чем необходимый ему ток. В этой ситуации у гаджета просто руки не связаны (напряжение ЗУ не снижается и нет внешнего ограничения тока) и он будет брать ровно столько, сколько ему в данный момент необходимо (сколько позволяет встроенный контроллер заряда гаджета). Типично при наполовину разряженной батарее потребляется максимальный для данного гаджета ток, по мере приближения к полному заряду ток плавно снижается.

Различные гаджеты по-разному ведут себя в режиме совмещения зарядки с работой. Некоторые имеют одно общее значение максимального тока потребления - при только зарядке в аккумулятор поступает весь ток, а при включении экрана ток собственно заряда уменьшается на долю, потребляемую экраном. У других гаджетов токи заряда и работы контролируются раздельно - при включении экрана ток заряда не изменяется, а ток потребления увеличивается на долю, потребляемую экраном. При этом суммарное потребление не может превышать некоторого «абсолютного» максимума для данного гаджета, например, значения, жестко заложенного в гаджет или разрешённого типом опознанного используемого зарядного порта.

Встречающиеся неприятности

Маломощные, потребляющие до 0.5A, гаджеты (простые телефоны, видеорегистраторы, навигаторы) обычно неприятностей не приносят. Разве что, явная неисправность - самого гаджета или соединительного кабеля.
С мощными гаджетами ситуация посложнее (при попытках работать с нештатным ЗУ). Встречается много жалоб типа «не заряжает», «заряжает медленно». Среди всех возможных существуют варианты причин:

#) К сожалению, исторически сложилось несколько не очень совместимых систем кодировки типа порта, и какой кодировкой пользуется конкретный гаджет не указывается в его документации. Существуют только невнятные и неоднозначные намеки: «ЗУ для Samsung», «ЗУ для iPad», но какие из универсальных ЗУ подходят для них - непонятно. А о представителях мощного потока изделий китайской промышленности и говорить нечего. (Хорошо бы создать базу признаков для всех мощных гаджетов и в представлениях новых моделей на форумах предъявлять их).

Та же неразбериха и с универсальными ЗУ. Уже появились ЗУ с разными надписями («Samsung» и «Apple» например) и кодировками на разных разъемах USB-AF, но на некоторые встречаются отзывы: «Разъём с надписью Apple заряжает Samsung Galaxy Note 2 быстрее , чем второй, с надписью Samsung » . У некоторых все USB-разъёмы запараллелены, то есть, имеют независимо от надписей одинаковую кодировку.

Изменение выходного напряжения ЗУ

Сетевые ЗУ (СЗУ)

Типичная схема низковольтной части качественного сетевого ЗУ представлена на рисунке. Здесь HL – светодиод оптрона обратной связи, DA – параллельный стабилизатор, фактически использующийся в режиме компаратора. Полная схема стремится установить такое выходное напряжение U out , чтобы напряжение на выходе делителя R U /R L было равным внутреннему опорному напряжению U ref стабилизатора DA. Для стабилизаторов семейства TL431 U ref =2.5 V, для семейства TLV 431 – U ref =1.25 V. Величину U ref реально замерить цифровым вольтметром на включённом

#) Осторожно! Первичная сторона под высоким напряжением.

Для подъёма U out на ~10% необходимо изменить параметры делителя R U /R L так, чтобы напряжение на его выходе (точка соединения R U и R L) равнялось U ref не при 5,0 V на выходе ЗУ, а при ~5,5 V. Проще всего это устроить добавлением шунтирующего резистора R L -Ш. Его величина должна быть:

Для U ref =2.5 V: R L-Ш =5*R L ;

Для U ref =1.25 V: R L-Ш =7.5*R L ;

(Величину R L в конкретном ЗУ можно определить по его маркировке или реально замерить цифровым омметром на выключенном ЗУ и отключенной нагрузке).

#) Для ковыряния во внутренностях ЗУ хорошо бы иметь у него разборный (не склеенный) корпус.

Автомобильные ЗУ (АЗУ)

В автомобильных ЗУ обычно используются понижающие (Buck, StepDown) ШИМ-преобразователи. Типичная выходная часть схемы представлена на рисунке. Здесь:

SW - выход встроенного силового ключа преобразователя;
C BS - ёмкость вольтодобавки, используется только для преобразователей с N-MOS (или NPN) силовым ключом;
VD 1 - клампирующий (фиксирующий) диод, используется только для простых (не синхронных) преобразователей;
C COR – ёмкость коррекции обратной связи (может не использоваться);
R U и R L - исходный делитель обратной связи, задающий величину выходного напряжения;
R L-Ш - корректирующий резистор, добавляемый для повышения выходного напряжения.

Полная схема стремится установить такое выходное напряжение U out , чтобы напряжение на выходе делителя R U /R L было равным внутреннему опорному напряжению U FB стабилизатора.

Величину U FB можно взять из data-sheet используемого преобразователя или реально замерить цифровым вольтметром на включённом и нагруженном ЗУ, через резистор 50÷100 kΩ (для обеспечения устойчивости схемы во время измерения).

Для подъема U out на ~10% необходимо изменить параметры делителя R U /R L так, чтобы напряжение на его выходе (точка соединения R U и R L) равнялось U FB не при 5,0 V на выходе ЗУ, а при ~5,5 V. Проще всего это устроить добавлением шунтирующего резистора R L -Ш. Его величина должна быть:

Для U FB =1.23 V: R L -Ш =7.5*R L - для преобразователей MC34063, LM2576, LM2596, ACT4070;

Для U FB =0.925 V: R L -Ш =8.2*R L - для преобразователей CX8505, RT8272, AP6503, MP2307;

Для U FB =0.80 V: R L -Ш =8.4*R L - для преобразователей AX4102, XL4005.

(Величину R L можно определить по его маркировке или реально замерить цифровым омметром на выключённом ЗУ и отключенной нагрузке).

Для снижения U out проще всего шунтировать R U .

Электроника гаджетов

Контроллеры зарядки

OZ8555/o2micro

(Используется в планшетах на RK3066 – Hyundai Hold X700, Window N101/YUANDAO N101; PIPO M1, PIPO Max-M8 pro, PIPO Smart-S2; CUBE U9GT3)

Содержит в своем составе DC/DC-преобразователь для зарядки аккумулятора и питания гаджета. Требует напряжения внешнего питания 5.5÷5.9 V (не менее 5.4 V на входе в гаджет) и используется в гаджетах с отдельным (не USB) разъемом зарядки.

Data-sheet на OZ8555 не нашел, но, похоже, у него порог срабатывания защиты от недостаточного напряжения питания UVLO (Under Voltage Lock Out) равен 5.1÷5.3V вместо привычных для 5-вольтовых гаджетов 3.9÷4.5V. такое свойство вполне бы объяснило некорректность работы от «чужой» зарядки, выдающей менее 5.4 V.

BQ24190/TI

U in-min - 3,9 V ; Iin – 1.5/3 A

BQ24190 определяет тип зарядного порта в соответствии со спецификацией BG v1.2

Этот исчерпывающий цикл материалов подготовлен и предоставлен автором Kargal

Справочные материалы

Категории

Выбор редакции