Dobrý den, milé dámy a pánové!
Na této stránce vám stručně řeknu, jak vlastníma rukama převést napájecí zdroj osobního počítače na nabíječku pro auto (a jiné) baterie.
Nabíječka pro autobaterie musí mít tyto vlastnosti: maximální napětí dodávané do baterie není vyšší než 14,4V, maximální nabíjecí proud je určen schopnostmi samotného zařízení. Toto je způsob nabíjení, který je implementován na palubě vozu (z generátoru) v normálním provozním režimu elektrického systému vozu.
Na rozdíl od materiálů z tohoto článku jsem však zvolil koncept maximální jednoduchosti úprav bez použití podomácku vyrobených desek plošných spojů, tranzistorů a dalších „zvonků“.
Zdroj na přestavbu mi dal kamarád, sám ho někde v práci našel.Z nápisu na štítku bylo možné zjistit, že celkový výkon tohoto zdroje je 230W, ale 12V kanál může spotřebovat proud maximálně 8A. Po otevření tohoto zdroje jsem zjistil, že neobsahuje čip s čísly „494“ (jak je popsáno v článku výše) a jeho základem je čip UC3843. Tento mikroobvod však není součástí standardního obvodu a používá se pouze jako generátor impulsů a budič výkonového tranzistoru s funkcí ochrany proti nadproudu a funkce regulátoru napětí na výstupních kanálech napájecího zdroje jsou přiřazeny Mikroobvod TL431 nainstalovaný na přídavné desce:
Na stejné přídavné desce je instalován ořezávací rezistor, který umožňuje nastavit výstupní napětí v úzkém rozsahu.
Chcete-li tedy tento napájecí zdroj přeměnit na nabíječku, musíte nejprve odstranit všechny nepotřebné věci. Ty nadbytečné jsou:
1. Spínač 220/110V se svými vodiči. Tyto dráty stačí odpájet z desky. Zároveň bude naše jednotka vždy pracovat na napětí 220V, což eliminuje nebezpečí spálení při náhodném přepnutí tohoto přepínače do polohy 110V;
2. Všechny výstupní vodiče s výjimkou jednoho svazku černých vodičů (4 vodiče ve svazku) jsou 0V nebo „společné“ a jeden svazek žlutých vodičů (2 vodiče ve svazku) je „+“.
Nyní se musíme ujistit, že naše jednotka funguje vždy, pokud je připojena k síti (ve výchozím nastavení funguje pouze při zkratování potřebných vodičů ve svazku výstupních vodičů), a také odstranit přepěťovou ochranu, která vypne jednotku, pokud výstupní napětí překročí určitou specifikovanou mez.To je nutné udělat, protože na výstupu potřebujeme dostat 14,4V (místo 12), což je vnímáno vestavěnými ochranami jednotky jako přepětí a vypne se.
Jak se ukázalo, signál „zapnuto-vypnuto“ i akční signál přepěťové ochrany prochází stejným optočlenem, z nichž jsou pouze tři - propojují výstupní (nízkonapěťovou) a vstupní (vysokonapěťovou) část napájení. Aby tedy jednotka vždy fungovala a byla necitlivá na výstupní přepětí, je nutné uzavřít kontakty požadovaného optočlenu pájecí propojkou (tj. stav tohoto optočlenu bude „vždy zapnutý“):
Nyní bude zdroj fungovat vždy, když bude připojen k síti a bez ohledu na to, jaké napětí na jeho výstupu nastavíme.
Dále byste měli nastavit výstupní napětí na výstupu bloku, kde bylo dříve 12V, na 14,4V (při volnoběhu). Vzhledem k tomu, že pouze otočením trimrového rezistoru instalovaného na přídavné desce zdroje nelze nastavit výstup na 14,4V (umožňuje jen něco udělat někde kolem 13V), je nutné vyměnit rezistor zapojený v série s trimrem s o něco menší jmenovitou hodnotou odporu, konkrétně 2,7 kOhm:
Nyní se rozsah nastavení výstupního napětí posunul nahoru a bylo možné nastavit výstup na 14,4V.
Poté musíte odstranit tranzistor umístěný vedle čipu TL431. Účel tohoto tranzistoru není znám, ale je zapnutý tak, že může rušit činnost mikroobvodu TL431, to znamená zabránit stabilizaci výstupního napětí na dané úrovni. Tento tranzistor byl umístěn na tomto místě:
Dále, aby bylo výstupní napětí stabilnější při volnoběhu, je nutné přidat malou zátěž na výstup jednotky podél +12V kanálu (což budeme mít +14,4V) a na +5V kanálu ( které nepoužíváme). Jako zátěž na +12V kanálu (+14,4) je použit rezistor 200 Ohm 2W a na kanálu +5V odpor 68 Ohm 0,5W (na fotografii není vidět, protože je umístěn za přídavnou deskou) :
Teprve po instalaci těchto rezistorů by mělo být výstupní napětí v klidu (bez zátěže) upraveno na 14,4V.
Nyní je potřeba omezit výstupní proud na úroveň přijatelnou pro daný zdroj (tj. cca 8A). Toho je dosaženo zvýšením hodnoty odporu v primárním obvodu výkonového transformátoru, používaného jako snímač přetížení. Chcete-li omezit výstupní proud na 8...10A, musí být tento odpor nahrazen rezistorem 0,47 Ohm 1 W:
Po takové výměně nepřekročí výstupní proud 8...10A i když výstupní vodiče zkratujeme.
Nakonec je potřeba přidat část obvodu, která bude chránit jednotku před připojením baterie s obrácenou polaritou (toto je jediná „domácí“ část obvodu). K tomu budete potřebovat běžné 12V automobilové relé (se čtyřmi kontakty) a dvě 1A diody (použil jsem diody 1N4007). Kromě toho budete potřebovat, abyste označili, že je baterie připojena a nabíjí se Světelná dioda v pouzdře pro instalaci na panel (zelený) a 1kOhm 0,5W rezistor. Schéma by mělo být takto:
Funguje následovně: při připojení baterie na výstup se správnou polaritou se relé sepne vlivem zbývající energie v baterii a po jeho sepnutí se baterie začne nabíjet ze zdroje přes sepnutý kontakt tohoto relé, což je indikováno rozsvícením Světelná dioda. Dioda zapojená paralelně s cívkou relé je potřebná, aby se zabránilo přepětí na této cívce, když je vypnutá, v důsledku samoindukčního EMF.
Relé se k chladiči zdroje přilepí silikonovým tmelem (silikonem - protože po „zaschnutí“ zůstává elastický a dobře odolává tepelnému zatížení, tj. kompresi-expanzi při ohřevu a chlazení) a po „zaschnutí“ tmelu na kontakty relé jsou nainstalovány zbývající součásti:
Vodiče k baterii jsou ohebné, o průřezu 2,5 mm2, mají délku přibližně 1 metr a jsou zakončeny „krokodýly“ pro připojení k baterii. K zajištění těchto vodičů v těle přístroje slouží dvě nylonové pásky, provlečené otvory v radiátoru (otvory v radiátoru musí být předvrtány).
To je vlastně vše:
Nakonec byly z pouzdra napájecího zdroje odstraněny všechny štítky a byla nalepena podomácku vyrobená nálepka s novými vlastnostmi zařízení:
Mezi nevýhody výsledné nabíječky patří absence jakékoliv indikace stavu nabití baterie, díky čemuž není jasné, zda je baterie nabitá či nikoliv? V praxi se však prokázalo, že za den (24 hodin) lze plně nabít běžnou autobaterii s kapacitou 55Ah.
Mezi výhody patří skutečnost, že s touto nabíječkou může baterie „stát na nabití“ libovolně dlouho a nestane se nic špatného - baterie se nabije, ale nebude se „dobíjet“ a nebude se zhoršovat.
