Dobrý deň, milé dámy a páni!
Na tejto stránke vám stručne poviem, ako previesť napájanie osobného počítača na nabíjačku pre auto (a iné) batérie vlastnými rukami.
Nabíjačka pre autobatérie musí mať tieto vlastnosti: maximálne napätie dodávané do batérie nie je väčšie ako 14,4V, maximálny nabíjací prúd je určený schopnosťami samotného zariadenia. Toto je spôsob nabíjania, ktorý sa implementuje na palube vozidla (z generátora) v normálnom prevádzkovom režime elektrického systému vozidla.
Na rozdiel od materiálov z tohto článku som však zvolil koncept maximálnej jednoduchosti úprav bez použitia domácich dosiek plošných spojov, tranzistorov a iných „zvončekov a píšťaliek“.
Zdroj na prestavbu mi dal kamarát, sám ho našiel niekde v práci.Z nápisu na štítku bolo možné zistiť, že celkový výkon tohto zdroja je 230 W, ale 12V kanál môže spotrebovať prúd nie viac ako 8A. Po otvorení tohto zdroja som zistil, že neobsahuje čip s číslami „494“ (ako je popísané v článku vyššie) a jeho základom je čip UC3843. Tento mikroobvod však nie je zahrnutý podľa štandardného obvodu a používa sa iba ako generátor impulzov a budič výkonového tranzistora s funkciou ochrany proti nadprúdu a funkcie regulátora napätia na výstupných kanáloch napájacieho zdroja sú priradené k Mikroobvod TL431 nainštalovaný na prídavnej doske:
Na tej istej prídavnej doske je nainštalovaný orezávací odpor, ktorý vám umožňuje nastaviť výstupné napätie v úzkom rozsahu.
Ak chcete premeniť tento zdroj napájania na nabíjačku, musíte najskôr odstrániť všetky nepotrebné veci. Tie nadbytočné sú:
1. Vypínač 220/110V s jeho vodičmi. Tieto vodiče stačí odspájkovať z dosky. Zároveň bude naša jednotka vždy pracovať na napätí 220V, čím sa eliminuje nebezpečenstvo popálenia pri náhodnom prepnutí tohto spínača do polohy 110V;
2. Všetky výstupné vodiče, s výnimkou jedného zväzku čiernych vodičov (4 vodiče vo zväzku) sú 0V alebo „spoločné“ a jeden zväzok žltých vodičov (2 vodiče vo zväzku) je „+“.
Teraz sa musíme uistiť, že naša jednotka funguje vždy, ak je pripojená k sieti (štandardne funguje iba vtedy, ak sú potrebné vodiče vo zväzku výstupných vodičov skratované), a tiež eliminovať prepäťovú ochranu, ktorá vypne jednotku, ak výstupné napätie bude VYŠŠIE ako určitá špecifikovaná hranica.Toto je potrebné urobiť, pretože na výstupe potrebujeme dostať 14,4V (namiesto 12), ktoré vstavané ochrany jednotky vnímajú ako prepätie a vypne sa.
Ako sa ukázalo, signál „zapnuté-vypnuté“ aj akčný signál prepäťovej ochrany prechádzajú rovnakým optočlenom, z ktorých sú iba tri - spájajú výstupnú (nízkonapäťovú) a vstupnú (vysokonapäťovú) časť napájací zdroj. Takže, aby jednotka vždy fungovala a bola necitlivá na výstupné prepätia, je potrebné uzavrieť kontakty požadovaného optočlena spájkovacou prepojkou (t. j. stav tohto optočlena bude „vždy zapnutý“):
Teraz bude zdroj fungovať vždy, keď bude pripojený k sieti a bez ohľadu na to, aké napätie nastavíme na jeho výstupe.
Ďalej by ste mali nastaviť výstupné napätie na výstupe bloku, kde bolo predtým 12V, na 14,4V (pri nečinnosti). Nakoľko len otáčaním trimrového rezistora inštalovaného na prídavnej doske zdroja nie je možné nastaviť výstup na 14,4V (umožňuje len niečo urobiť niekde okolo 13V), je potrebné vymeniť rezistor zapojený v r. séria s trimrom s o niečo menšou nominálnou hodnotou odporu, konkrétne 2,7 kOhm:
Teraz sa rozsah nastavenia výstupného napätia posunul nahor a bolo možné nastaviť výstup na 14,4V.
Potom musíte odstrániť tranzistor umiestnený vedľa čipu TL431. Účel tohto tranzistora nie je známy, ale je zapnutý tak, že môže rušiť činnosť mikroobvodu TL431, to znamená zabrániť stabilizácii výstupného napätia na danej úrovni. Tento tranzistor sa nachádzal na tomto mieste:
Ďalej, aby bolo výstupné napätie stabilnejšie pri voľnobehu, je potrebné pridať malú záťaž na výstup jednotky pozdĺž +12V kanála (ktorý budeme mať +14,4V) a na +5V kanáli ( ktoré nepoužívame). 200 Ohm 2W rezistor sa používa ako záťaž na +12V kanáli (+14,4) a 68 Ohm 0,5W odpor je použitý na +5V kanáli (nie je vidieť na fotografii, pretože je umiestnený za prídavnou doskou) :
Až po nainštalovaní týchto odporov by malo byť výstupné napätie pri nečinnosti (bez záťaže) nastavené na 14,4V.
Teraz je potrebné obmedziť výstupný prúd na úroveň prijateľnú pre daný zdroj (t.j. asi 8A). To sa dosiahne zvýšením hodnoty odporu v primárnom obvode výkonového transformátora, ktorý sa používa ako snímač preťaženia. Na obmedzenie výstupného prúdu na 8...10A je potrebné tento odpor nahradiť 0,47 Ohm 1 W odporom:
Po takejto výmene výstupný prúd nepresiahne 8...10A aj keď výstupné vodiče skratujeme.
Nakoniec je potrebné pridať časť obvodu, ktorá ochráni jednotku pred zapojením batérie s obrátenou polaritou (toto je jediná „domáca“ časť obvodu). Na to budete potrebovať bežné 12V automobilové relé (so štyrmi kontaktmi) a dve diódy 1A (použil som diódy 1N4007). Okrem toho budete potrebovať, aby ste označili, že je batéria pripojená a nabíja sa Dióda vyžarujúca svetlo v kryte pre inštaláciu na panel (zelený) a 1kOhm 0,5W odpor. Schéma by mala byť takáto:
Funguje to nasledovne: po pripojení batérie na výstup so správnou polaritou sa relé zopne v dôsledku zostávajúcej energie v batérii a po jeho spustení sa batéria začne nabíjať zo zdroja cez uzavretý kontakt tohto relé, čo je indikované rozsvietením Dióda vyžarujúca svetlo. Dióda zapojená paralelne s cievkou relé je potrebná na zabránenie prepätiam na tejto cievke, keď je vypnutá, v dôsledku samoindukcie EMF.
Relé je prilepené k chladiču napájacieho zdroja silikónovým tmelom (silikón - pretože po „zaschnutí“ zostáva elastický a dobre odoláva tepelnému zaťaženiu, t. j. kompresia-expanzia počas zahrievania a chladenia) a po „zaschnutí“ tmelu na kontakty relé sú nainštalované zvyšné komponenty:
Drôty k batérii sú ohybné, s prierezom 2,5 mm2, majú dĺžku približne 1 meter a končia v „krokodíloch“ na pripojenie k batérii. Na zaistenie týchto drôtov v tele prístroja slúžia dve nylonové pásky prevlečené cez otvory v radiátore (otvory v radiátore musia byť predvŕtané).
To je vlastne všetko:
Nakoniec boli z puzdra napájacieho zdroja odstránené všetky štítky a bola nalepená domáca nálepka s novými charakteristikami zariadenia:
Medzi nevýhody výslednej nabíjačky patrí absencia akejkoľvek indikácie stavu nabitia batérie, čím nie je jasné, či je batéria nabitá alebo nie? V praxi sa však ukázalo, že behom jedného dňa (24 hodín) je možné úplne nabiť bežnú autobatériu s kapacitou 55 Ah.
Medzi výhody patrí skutočnosť, že s touto nabíjačkou môže batéria „stáť nabitú“ tak dlho, ako si želáte a nič zlé sa nestane – batéria sa síce nabije, ale „nedobije“ a nezhorší.
