Переделка компьютерного блока питания в зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

В предлагаемой статье автор делится накопленным опытом переделки компьютерных блоков питания в устройства зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Особое внимание автор уделяет совершенствованию узла индикации зарядного тока, по которому можно определить заряженность батареи и момент окончания зарядки.

С момента разработки зарядного устройства на основе блока питания компьютера [1] был собран не один десяток подобных устройств. Переделаны блоки разных конструкций и фирм-изготовителей. Я получил массу вопросов по переделке, устранению самовозбуждения блока питания в режиме стабилизации тока. Как показала практика, узел индикации ограничения выходного тока может быть усовершенствован для работы в зарядном устройстве. Этим вопросам и посвящена предлагаемая статья.

Прежде чем приступить к переделке блока, необходимо внимательно изучить его конструкцию. Блок должен быть собран на микросхеме TL494CN или ее аналогах, таких как DBL494, КА7500, КР1114ЕУ4. Другие микросхемы имеют ряд узлов, осложняющих переделку, хотя и не исключающих ее. Далее необходимо осмотреть все оксидные конденсаторы. Вначале заменяют конденсаторы с видимыми признаками выхода из строя (вздувшийся или разгерметизированный корпус). У оставшихся измеряют эквивалентное последовательное сопротивление и заменяют те, у которых оно превышает 0,2 Ом.

Как описано в [1], доработку блока лучше проводить поэтапно. Сначала надо убедиться в нормальном его функционировании в режиме стабилизации напряжения. Лучше, если под рукой будет ЛАТР или другое устройство для регулирования сетевого напряжения, например трансформатор с большим числом вторичных обмоток. Использование такого трансформатора от старого телевизора для регулирования переменного напряжения описано в статье [2]. Блок питания необходимо проверить в режиме стабилизации напряжения при минимальном 190 В, номинальном 220 В и максимальном 245 В напряжении сети, а также изменении тока нагрузки от минимального до максимального.

Блок должен работать без признаков самовозбуждения; он может не иметь цепи регулировки выходного напряжения, поэтому лучше ее ввести либо как на схеме в [1], либо установить переменный резистор в цепь обратной связи, например, последовательно с резистором R31 (см. схему на рис. 1 в статье [1]).

Рис. 1

Для зарядного устройства дроссель L1 можно оставить без перемотки, если напряжение на выходе блока не будет меньше 6 В, например, только при подзарядке аккумуляторных батарей. При напряжении менее 6 В возможен переход устройства в прерывистый режим, что негативно скажется на стабильности работы. Поэтому в этом случае дроссель лучше перемотать, следуя рекомендациям статьи [1].

В некоторых блоках после дросселя L1 в плюсовой цепи выходного напряжения стоят дополнительные катушки. Они ухудшают работу устройства в режиме стабилизации тока. Поэтому эти катушки необходимо демонтировать, заменив их перемычками.

Вместо диодной сборки MBRB20100CT (VD15) можно использовать широко распространенные выпрямительные диоды FR302, соединив их параллельно и разместив на общем теплоотводе. Для максимального тока 6 А достаточно двух пар диодов.

Из-за разнообразия конструкций сложно предсказать трудоемкость выполнения работы по достижению нормального функционирования устройства в режиме стабилизации тока.

Для предотвращения самовозбуждения конденсатор C12 лучше всего заменить такой же RC-цепью, как R18C9. Иногда приходится перерезать печатный проводник от вывода 16 микросхемы TL494 (DA1) и соединять этот вывод с нижним по схеме выводом датчика тока (резистора R24) отдельным проводом.

Необходимо проверить, как к выводу 7 микросхемы DA1 подведен общий печатный проводник. Если в процессе переделки его пришлось разорвать, лучше всего этот вывод микросхемы соединить отдельным проводом с минусовым выводом конденсатора С20. Замечено, что микросхема КА7500 менее стабильна, чем ее аналоги. Поэтому, если меры по устранению самовозбуждения не увенчались успехом, можно заменить эту микросхему на TL494 или КР1114ЕУ4.

Небольшие пульсации выходного напряжения могут быть вызваны работой электродвигателя M1 вентилятора. Если они нежелательны, то можно последовательно с электродвигателем включить резистор сопротивлением 1...5 Ом, а параллельно ему - конденсатор емкостью около 100 мкФ с номинальным напряжением 25 В. Электродвигатель при необходимости очищают от пыли и смазывают, например, силиконовой смазкой ПМС100 или ПМС200.

Облегчить установку уровня ограничения тока при налаживании устройства можно заменой резистора R26 на последовательно соединенные постоянный резистор сопротивлением 82 Ом и подстроечный 220 Ом. Это связано с тем, что при помещении платы в корпус через крепежные винты и корпус появляется еще одна цепь общего провода, которая будет влиять на уровень ограничения.

После сборки обязательно еще раз проверяют устройство на отсутствие самовозбуждения при изменении напряжения сети и нагрузки от минимальной до полной, а в режиме стабилизации тока от минимального до номинального выходного напряжения.

Если индикатор на элементах DA2, R33-R35, R37, HL1 в режиме стабилизации тока в лабораторном блоке питания вполне себя оправдывает, то в зарядном устройстве он недостаточно информативен. Переход от стабилизации тока к стабилизации напряжения, индицируемый светодиодом HL1, не соответствует окончанию зарядки. Гораздо лучше следить за током зарядки. Чем он меньше, тем выше заряженность аккумуляторной батареи. Поэтому узел индикации переделан согласно рис. 1. Оставлены элементы DA2 и HL1, их обозначения те же, что на рис. 1 в статье [1], нумерация добавленных элементов продолжена. Резисторы R33-R35, R37удалены.

Узел выполнен на той же микросхеме DA2 (LM393N), но теперь использованы оба ее компаратора. На DA2.1 собран инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления около 500. Оказалось, что компаратор прекрасно работает в этом качестве. Он усиливает напряжение с датчика тока (резистора R24) приблизительно с 10 мВ до 5 В. Это напряжение подается на вход второго компаратора DA2.2, где сравнивается с образцовым напряжением 5 В, поступающим с вывода 14 микросхемы TL494. При возрастании напряжения на инвертирующем входе DA2.2 выше образцового загорается светодиод HL1, сигнализируя о идущей зарядке батареи. Как только индикатор погаснет, можно отключить зарядку. Перемещением движка подстроечного резистора R39 устанавливают порог срабатывания индикатора при токе около 1 А. Ёмкость конденсатора С22 некритична и может быть в интервале 10...100 нФ. Резистор R39 - СП4-19. Микросхему LM393N можно заменить отечественным аналогом К1401СА3А.

Дальнейшее развитие узел индикации получил в связи с желанием видеть хотя бы приблизительно степень заряженности аккумуляторной батареи. Он не намного сложнее предыдущего и сделан на микросхеме счетверенного компаратора LM339N. Схема узла показана на рис. 2.

Рис. 2

За основу взята схема из [3, с. 102]. На компараторе DA2.1 собран инвертирующий усилитель, аналогичный показанному на рис. 1, но с коэффициентом усиления около 100. На неинвертирующий вход компаратора DA2.2 подается образцовое напряжение. На резисторах R42 и R43 собран делитель этого напряжения для компаратора DA2.3. Соотношение сопротивления резисторов выбрано около 2:1. При токе зарядки больше 5 А напряжение на выходе усилителя DA2.1 превышает 5 В. На выходах компараторов DA2.2 и DA2.3 - низкий уровень напряжения. Горит только светодиод HL1, так как напряжение на других светодиодах меньше из-за падения напряжения на диодах VD18 и VD19. Как только ток зарядки становится меньше 5 А, компаратор DA2.2 переключается и светодиод HL1 гаснет, а загорается светодиод HL2. Светодиод HL3 погашен из-за падения напряжения на диоде VD19. При токе зарядки меньше 1,7 А переключается компаратор DA2.3 и загорается светодиод HL3, сигнализирующий об окончании зарядки.

Светодиоды подойдут любые маломощные разного цвета свечения, например, АЛ307БМ (красный), АЛ307ДМ (желтый) и АЛ307ВМ (зеленый). При налаживании узла индикации перемещают движок подстроечного резистора R39 так, чтобы установить порог срабатывания компаратора DА2.2 при токе 5 А. Подбором резистора R42 устанавливают порог срабатывания компаратора DA2.3. Резистор R39 - СП4-19. Микросхему LM339N можно заменить отечественным аналогом К1401СА1.

В узле индикации, собранном по схеме на рис. 2, из-за влияния шумов и помех возможно одновременное свечение двух светодиодов при некоторых значениях напряжения на датчике тока. Его можно устранить, создав небольшой гистерезис в характеристике переключения компараторов DA2.2 и DA2.3, введя для этого цепи положительной обратной связи через резисторы сопротивлением 470 кОм, которые подключают к выходу и неинвертирующему входу каждого из этих компараторов.

Рис. 3

Схема третьего варианта узла индикации показана на рис. 3. Он собран на микросхеме счетверенного ОУ LM324N. При его разработке использована схема из книги [4, с. 77]. Индикатор - один двухцветный светодиод HL1. Напряжение с датчика тока поступает на инвертирующий усилитель, собранный на ОУ DA2.1. Этот усилитель имеет то же назначение и коэффициент усиления, что в предыдущем узле. Сигнал с выхода усилителя проходит через фильтр нижних частот R41C24, подавляющий высокочастотные помехи, и поступает на два усилителя: инвертирующий на ОУ DA2.2 и неинвертирующий на ОУ DA2.3.

К выходу инвертирующего усилителя через резистор R48 подключен кристалл светодиода HL1 зеленого цвета свечения. К выходу неинвертирующего усилителя через резистор R49 подключен кристалл светодиода HL1 красного цвета свечения. Коэффициенты усиления выбраны так, чтобы при возрастании напряжения на датчике тока яркость красного цвета увеличивалась, а зеленого цвета - уменьшалась. Во время налаживания перемещают движок подстроечного резистора R39 так, чтобы при токе зарядки 5 А светодиод HL1 светился только красным цветом. По мере уменьшения зарядного тока цвет свечения плавно меняется от красного к желтому и далее - к зеленому. Зеленый цвет свидетельствует об окончании зарядки.

Литература

1. Андрюшкевич В. Переделка компьютерного блока питания в лабораторный и зарядное устройство. - Радио, 2012, № 3, с. 22-24.
2. Солоненко В. Автотрансформатор на основе ТС-180. - Радио, 2006, № 5, с. 36.
3. Шелестов И. П. Полезные схемы. - М.: "Солон-Р", 1998.
4. Зихла Ф. ЖКИ, светоизлучающие и лазерные светодиоды: схемы и готовые решения. - СПб.: "БХВ-Петербург", 2012.

Автор: В. Андрюшкевич

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Экологичные и дешевые сельхозкультуры 03.11.2012 На ферме в Boone County, штат Айова, ученые Министерства сельского хозяйства США нашли способ соединить древний метод земледелия с современными химическими веществами. В результате получилась новая технология выращивания полезных культур, которая при сохранении высокой урожайности резко снижает расходы на ведение хозяйства и повышает "экологическое качество" продукции. Данный эксперимент, условно названный Marsden Farm, описан в статье издания Public Library of Science One. Суть эксперимента заключается в использовании естественных процессов для выполнения задач, которые сегодня решаются с помощью пестицидов, гербицидов и синтетических удобрений. Это не новая идея, можно сказать, что наши предки воплощали ее на протяжении тысячелетий. Однако в течение последних нескольких десятилетий крупные хозяйства ей пренебрегали и полагались на более простой метод интенсивного использования химических веществ, который без особых сложностей дает высокие урожаи. Какое-то время этот метод успешно работал, радуя фермеров высокими урожаями и простотой ухода за полями. Однако в последние годы все громче звучат опасения по поводу негативных последствий "химического земледелия". Прежде всего, это угроза катастрофических вспышек болезней в монокультурах, растущий спрос на азотные удобрения, распространение устойчивых к пестицидам насекомых и устойчивых к гербицидам сорняков. Кроме того, многие сельскохозяйственные культуры производят продукты, которые буквально пропитаны токсичными химическими веществами. На почти 9 гектарах в Marsden Farm ученые засеяли три участка различными культурами. На первом, как это обычно принято, в течение двух лет чередовали кукурузу и сою и при этом использовали большое количество химикатов. На втором участке в течение трех лет чередовали посевы кукурузы, сои, овса и красного клевера - в зимний период. Клевер, который поглощает атмосферный азот, был посажен между рядами растений и выступал в качестве экологичного "сборщика" удобрений. На третьем участке вместо красного клевера исследователи посеяли люцерну, которой кормили скот и возвращали в качестве удобрения навоз животных. На двух последних полях также использовали гербициды и пестициды, но не обычным способом. Вместо распыления на больших площадях ученые применяли их в небольших строго выверенных дозах, так сказать "тактически". Эксперимент дал отличные результаты. В частности, использование различных видов культур с разными жизненными циклами серьезно осложнило жизнь сорнякам. В свою очередь, низкий уровень пестицидов, а также благоприятные условия обитания среди покровных культур, позволило птицам и насекомым-хищникам "разобраться" с насекомыми-вредителями. После восьми лет эксперимента выяснилось, что при той же урожайности удалось использовать в 8 раз меньше гербицидов и на 86% меньше синтетических удобрений. При этом содержание токсинов в воде, окружающей участки, была на два порядка ниже, чем вблизи участка, который возделывался традиционным "химическим" способом. Таким образом эксперимент в Marsden Farm показал, что и без массового применения "химии" возможно промышленное производство сельскохозяйственной продукции более экологичным и менее затратным способом.

Другие интересные новости:

▪ Графен станет еще податливее и гибче

▪ Робот-официант Servi

▪ Притягательность таяния шокола во рту

▪ Удобрение из отходов кисломолочных бактерий

▪ Влияние анионов на растворимость полимеров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры. Подборка статей

▪ статья Реактивный двигатель. История изобретения и производства

▪ статья Как английский шутник превратил множество лысых мужчин в нецензурное слово? Подробный ответ

▪ статья Антильский огурец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Предварительный усилитель с активными регуляторами громкости и тембра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Лампы или транзисторы? Лампы! Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026