Блок питания компьютера от автомобильного аккумулятора

Автомобильное зарядное устройство из блока питания компьютера

Поскольку тема с зарядкой автомобильных аккумуляторов всегда актуальна, я вам хочу рассказать, как сделать зарядное устройство из блока питания компьютера. Особой сложностью технология изготовления не отличается, зато вы сможете всегда подзарядить аккумулятор, если потребуется. Да и изготовить прибор вы сможете самостоятельно в домашних условиях.

Блок питания ПК вам подойдет практически любой, мощность которого будет даже сто пятьдесят ватт. Когда вы достанете из системника этот блок, вы увидите пучок проводов. Все они вам не понадобятся. Отрежьте все лишнее, оставив только выход плюсового провода напряжением в двенадцать вольт. Затем нужно отпаять резистор, функция которого заключается в понижении напряжения до двенадцати вольт. Его обнаружить достаточно просто. Он проходит по цепи нужного нам провода на микросхему через два резистора. Не уверен точно, но, скорее всего, такая картина наблюдается в каждом блоке питания.

Вместо удаленного резистора припаяйте потенциометр, номинал его должен быть ниже изъятой детали. Это необходимо для того, чтобы зарядное устройство из блока питания компьютера позволяло регулировать ток. Наша задача — добиться напряжения тока на выходе в пятнадцать вольт, и чтобы диапазон силы тока мог изменяться от нуля до шести ампер в час. Как вы понимаете, такие показатели просто идеальны для любого аккумулятора, и наше простое зарядное устройство также сможет их обеспечить.

Идем дальше. На блоке питания имеется всего один зеленый провод, который служит для включения. Мы должны припаять его к корпусу на минус. Что касается вентилятора, то его необходимо будет развернуть таким образом, чтобы воздух нагнетался вовнутрь. Вам также потребуется приобрести какой-нибудь амперметр и добавить его в цепь. По нему можно будет получать сведения о текущей силе подающегося тока на аккумулятор.

Расскажу, как именно у меня получилось зарядное устройство из блока питания компьютера. Новый потенциометр, который был припаян вместо резистора, у меня находился закрепленным на корпусе. Амперметр я прикрепил с противоположной стороны. Для зажимов, которые цепляются на клеммы, я использовал металлические бельевые прищепки. Они отлично проводят ток и имеют хорошую силу сцепления для того, чтобы удерживаться на клеммах. Также можно приобрести специальные так называемые крокодилы. Некоторые люди успешно использовали для этой цели специальные прищепки-зажимы для портьер.

Итак, предлагаю подытожить результаты этой затеи, а именно: какие плюсы и минусы будет иметь наше зарядное устройство из блока питания компьютера. Преимущества в том, что вам не придется тратить какие-либо финансовые средства для этой цели. Надеюсь, какой-нибудь старый блок питания от компьютера вы найти сумеете. Поскольку в этих устройствах применяются импульсные трансформаторы, то вся конструкция не будет такой громоздкой и тяжелой, как в традиционных штатных. Что касается недостатков, то он всего один. Вы будете слышать шум от работающего вентилятора.

Сделаем зарядное устройство из блока питания компьютера

Многие люди, приобретая новую компьютерную технику, выкидывают на помойку свой старый системный блок. Это довольно недальновидно, ведь в нем могут находиться еще работоспособные комплектующие, которые можно использовать для других целей. В частности, речь идет о блоке питания компьютера, из которого можно сделать зарядное устройство для АКБ автомобиля.

Зарядка из БП компьютера

Блок питания компьютера представляет собой импульсный преобразователь напряжения, соответственно +5, +12, -12, -5 В. Путем определенных манипуляций, можно из такого БП сделать своими руками вполне рабочее зарядное устройство для своего автомобиля. Вообще, зарядки бывают двух типов:

Зарядные устройства со множеством опций (пуск двигателя, тренировка, подзарядка и т.д.).

Нас интересует именно второй тип зарядных устройств, потому что большинство транспортных средств эксплуатируются короткими пробегами, т.е. автомобиль завели, проехали определенное расстояние, а затем заглушили. Подобная эксплуатация приводит к тому, что у аккумуляторной батареи автомобиля довольно быстро заканчивается заряд, что особенно характерно для зимнего времени. Поэтому и оказываются востребованными подобные стационарные агрегаты, с помощью которых можно очень оперативно зарядить АКБ, вернув его в рабочее состояние. Сама зарядка осуществляется при помощи тока порядка 5 Ампер, а напряжение на клеммах колеблется от 14 до 14,3 В. Мощность зарядки, которая рассчитывается путем умножения значений напряжения и тока, может быть обеспечена из блока питания компьютера, ведь средняя мощность его составляет порядка 300-350 Вт.

Переделка компьютерного БП в зарядное устройство

Процесс переделки

Поэтому, нужно внимательным образом отнестись к элементарным нормам техники безопасности в работе с данным устройством.

Итак, можно приступать к работе. Берем имеющийся у вас блок питания необходимой мощности (в нашем случае мы рассматривает модель PSC200, мощность которого составляет 200 Вт). Опишем поэтапно весь алгоритм действий:

  • Сначала нужно снять крышку с блока питания компьютера, открутив несколько болтов. Далее нужно найти сердечник импульсного трансформатора.
  • Далее нужно измерить этот сердечник, а полученное значение умножить на два. Данное значение индивидуально, на примере рассматриваемого устройства получилось значение 0,94 см 2 . На практике известно, что 1 см 2 сердечника способен рассеять порядка 100 Вт мощности, т.е. наш блок вполне подходит (из расчета — 14 В * 5 А = 60 Вт необходимо для зарядки АКБ).
  • В блоках питания используется довольно стандартная микросхема TL494, характерная для многих моделей.

Нам нужны только элементы цепи +12 В. Поэтому все остальное нужно просто выпаять. Для удобства приведены две схемы — на одном общий вид микросхемы, а на втором красным цветом выделены цепи, которые необходимо выпаять:

Иными словами, нас не интересуют цепи -5, +5, -12 В, а также схема сигнала запуска (Power Good) и переключатель напряжения 110/220 В. Чтобы было еще нагляднее, выделим интересующий нас кусок:

R43 и R44 являются резисторами опорного типа. Величину R43 можно корректировать, что позволяет добиться изменения величины выходного напряжения на цепи +12 В. Данный резистор нужно заменить на постоянный резистор R431 и переменный R432. Выходное напряжение можно корректировать в пределах 10-14,3 В, можно корректировать силу тока, проходящего через аккумуляторную батарею.

Зарядное устройство для АКБ из блока питания — полезный и недорогой девайс за полчаса

Для подзарядки аккумуляторной батареи лучший вариант — готовое зарядное устройство (ЗУ). Но его можно сделать своими руками. Существует множество разных способов сборки самодельного ЗУ: от самых простых схем с использованием трансформатора, до импульсных схем с возможностью регулировки. Средним по сложности исполнения является ЗУ из компьютерного блока питания. В статье описано, как своими руками изготовить зарядное устройство из БП компьютера для автомобильного аккумулятора.

Самодельное ЗУ из блока питания

Инструкция по изготовлению

Переделать компьютерный БП в зарядное устройство не сложно, но нужно знать основные требования, предъявляемые к ЗУ, предназначенным заряжать автомобильные аккумуляторы. Для аккумуляторной батареи машины ЗУ должно иметь следующие характеристики: подводимое к батарее максимальное напряжение должно иметь значение 14,4 В, максимальный ток зависит от самого зарядного устройства. Именно такие условия создаются в электрической системе автомобиля при подзарядке аккумулятора от генератора (автор видео Rinat Pak).

Инструменты и материалы

Учитывая, описанные выше требования, для изготовления ЗУ своими руками сначала нужно найти подходящий блок питания. Подойдет б/у АТХ в рабочем состоянии, мощность которого составляет от 200 до 250 ВТ.

За основу мы берем компьютер, который имеет следующие характеристики:

  • выходное напряжение 12В;
  • номинальное напряжение 110/220 В;
  • мощность 230 Вт;
  • значение максимального тока не больше 8 А.

Из инструментов и материалов понадобится:

  • паяльник и припой;
  • отвертка;
  • резистор на 2,7 кОм;
  • резистор на 200 Ом и 2 Вт;
  • резистор на 68 Ом и 0,5 Вт;
  • резистор 0,47 Ом и 1 Вт;
  • резистор 1 кОм и 0,5 Вт;
  • два конденсатора на 25 В;
  • автомобильное реле на 12 В;
  • три диода 1N4007 на 1 А;
  • силиконовый герметик;
  • зеленый светодиод;
  • вольтамперметр;
  • «крокодилы»;
  • гибкие медные провода длиной 1 метр.

Приготовив все необходимые инструменты и запчасти можно приступать к изготовлению ЗУ для АКБ из блока питания компьютера.

Алгоритм действий

Зарядка АКБ должна проходить под напряжением в интервале 13,9-14,4 В. Все компьютеры работают с напряжением 12В. Поэтому основная задача переделки – поднять напряжение, идущее от БП до 14,4 В.
Основная переделка будет проводиться с режимом работы ШИМ. Для этого используется микросхема TL494. Можно использовать БП с абсолютными аналогами этой схемы. Данная схема используется, чтобы генерировать импульсы, а также в качестве драйвера силового транзистора, который выполняет функцию защиты от высоких токов. Для регулирования напряжения на выходе компьютерного блока питания предназначена микросхема TL431, которая установлена на дополнительной плате.

Дополнительная плата с микросхемой TL431

Там же находится резистор для настройки, который дает возможность регулировки выходного напряжения в узком интервале.

Работы по переделке блока питания состоят из следующих этапов:

  1. Для переделок в блоке сначала нужно убрать из него все лишние детали и отпаять провода.Лишним в этом случае является переключатель 220/110 В и провода, идущие к нему. Провода следует отпаять от БП. Для работы блока необходимо напряжение 220 В. Убрав переключатель, мы исключим вероятность сгорания блока при случайном переключении выключателя в положение 110 В.
  2. Далее отпаиваем, откусываем ненужные провода или применяем любой другой способ их удаления. Сначала отыскиваем синий провод 12В, идущий от конденсатора, его выпаиваем. Проводов может быть два, выпаять надо оба. Нам понадобятся только пучок желтых проводов с выводом 12 В, оставляем 4 штуки. Еще нам понадобится масса – это черные провода, их также оставляем 4 штуки. Кроме того, нужно оставить один провод зеленого цвета. Остальные провода полностью удаляются или выпаиваются.
  3. На плате по желтому проводу находим два конденсатора в цепи с напряжением 12В, они обычно имеют напряжение 16В, их надо заменить на конденсаторы на 25В. Со временем конденсаторы приходят в негодность, поэтому даже если старые детали еще в рабочем состоянии, их лучше заменить.
  4. На следующем этапе нам нужно обеспечить работу блока при каждом включении в сеть. Дело в том, что БП в компьютере работает лишь в том случае, если замкнуты соответствующие провода в выходном пучке. Кроме того, нужно исключить защиту от перенапряжения. Эта защита устанавливается для того, чтобы отключать блок питания от электрической сети, если выходное напряжение, которое на него поступает, превышает заданный предел. Исключить защиту необходимо, так как для компьютера допустимо напряжение 12 В, а нам нужно получить на выходе 14,4 В. Для встроенной защиты это будет считаться перенапряжением и она отключит блок.
  5. Сигнал действия от защиты по перенапряжению отключения, а также сигналы включения и отключения проходят по одному и тому же оптрону. Оптронов на плате всего три. С их помощью осуществляется связь между низковольтной (выходной) и высоковольтной (входной) частями БП. Чтобы защита не смогла сработать при перенапряжении, нужно замкнуть контакты соответствующего оптрона перемычкой из припоя. Благодаря этому блок будет все время находиться во включенном состоянии, если он подключен к электрической сети и не будет зависеть от того, какое напряжение будет на выходе.

Перемычка из припоя в красном кружочке

  • На следующем этапе нужно достичь исходящего напряжения 14,4 В при работе в холостую, ведь на БП изначально напряжение равно 12 В. Для этого нам понадобится микросхема TL431, которая расположена на дополнительной плате. Найти ее не составит труда. Благодаря микросхеме регулируется напряжение на всех дорожках, которые идут от блока питания. Повысить напряжение позволяет подстроечный резистор, находящийся на этой плате. Но он позволяет повысить значение напряжение до 13 В, а получить значение 14,4 В невозможно.
  • Необходимо сделать замену резистора, который включен в сеть последовательно с подстроечным резистором. Его мы меняем на аналогичный, но с меньшим сопротивлением — 2,7 кОм. Это дает возможность расширить диапазон настройки напряжения на выходе и получить выходное напряжение 14,4 В.
  • Далее нужно заняться удалением транзистора, который расположен недалеко от микросхемы TL431. Его наличие может повлиять на правильную работу TL431, то есть он может помешать поддерживать выходное напряжение на необходимом уровне. В красном кружке место, где находился транзистор.

    Место нахождения транзистора

  • Затем для получения стабильного выходного напряжения на холостом ходу, необходимо увеличить нагрузку на выход БП по каналу, где было напряжение 12 В, а станет 14,4 В, и по каналу 5 В, но его мы не используем. В качестве нагрузки для первого канала на 12 В будет использоваться резистор сопротивлением 200 Ом и мощностью 2 Вт, а канал 5 В будет дополнен для нагрузки резистором сопротивлением 68 Ом и мощностью 0,5 Вт. Как только будут установлены эти резисторы, можно настроить выходное напряжение без нагрузки на холостом ходу до значения 14,4 В.
  • Далее нужно ограничить силу тока на выходе. Для каждого блока питания она индивидуальна. В нашем случае ее значение не должно превышать 8 А. Чтобы добиться этого, нужно увеличить номинал резистора в первичной цепи обмотки у силового трансформатора, который применяется как датчик, служащий для определения перегрузки. Для увеличения номинала установленный резистор нужно заменить на более мощный сопротивлением 0,47 Ом и мощностью 1 Вт. После этой замены резистор будет функционировать как датчик перегрузки, поэтому выходной ток не будет выше значения 10 А даже, если сомкнуть выходные провода, имитируя короткое замыкание.

    Резистор для замены

  • На последнем этапе нужно добавить схему защиты блока питания от подключения ЗУ к аккумулятору неправильной полярности. Это та схема, которая действительно будет создана своими руками и отсутствует в блоке питания компьютера. Чтобы собрать схему, понадобится автомобильное реле на 12 В с 4 клеммами и 2 диода, рассчитанные на ток в 1 А, например, диоды 1N4007. Кроме того, нужно подключить светодиод зеленого цвета. Благодаря диоду можно будет определить состояние зарядки. Если он будет светится, значит, аккумуляторная батарея подключена правильно и идет ее зарядка. Кроме этих деталей, нужно еще взять резистор сопротивлением 1 кОм и мощностью 0,5 Вт. На рисунке изображена схема защиты.

    Схема защиты блока питания

  • Принцип работы схемы следующий. Аккумуляторная батарея с правильной полярностью подключается к выходу ЗУ, то есть блоку питания. Реле срабатывает благодаря оставшейся в батарее энергии. После того как сработает реле, АКБ начинает заряжаться от собранного зарядного устройства через замкнутый контакт релюшки БП. Подтверждением зарядки будет светящийся светодиод.
  • Чтобы предотвратить перенапряжение, которое возникает во время отключения катушки за счет электродвижущей силы самоиндукции, в схему параллельно реле включается диод 1N4007. Реле лучше приклеивать к радиатору блока питания силиконовым герметиком. Силикон сохраняет эластичность после высыхания, устойчив к термическим нагрузкам, таким как: сжатие и расширение, нагревание и охлаждение. Когда герметик подсохнет, на контакты реле крепятся остальные элементы. Вместо герметика в качестве крепежа можно использовать болты.

    Монтаж оставшихся элементов

  • Подбирать провода для зарядного устройства лучше разных цветов, например, красного и черного цвета. Они должны иметь сечение 2,5 кв. мм, быть гибкими, медными. Длина должна составлять не менее метра. На концах провода должны быть оборудованы крокодилами, специальными зажимами, с помощью которых ЗУ подключается к клеммам АКБ. Для закрепления проводов в корпусе собранного устройства, нужно просверлить в радиаторе соответствующие отверстия. Через них нужно продеть две нейлоновые стяжки, которые и будут держать провода.
  • Готовое зарядное устройство

    Чтобы контролировать силу тока зарядки, в корпус зарядного устройства можно еще вмонтировать амперметр. Его нужно подключать параллельно к цепи блока питания. В итоге, мы имеем ЗУ, которое мы можем использовать для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля и не только.

    Заключение

    Достоинством данного зарядного устройства является то, что аккумулятор не будет перезаряжаться при использовании прибора и не испортится, как бы долго ни был подключен к ЗУ.

    Недостатком данного зарядного устройства является отсутствие каких-либо индикаторов, по которым можно было бы судить о степени заряженности аккумуляторной батареи.

    Трудно определить, зарядился аккумулятор или нет. Рассчитать примерное время зарядки можно, воспользовавшись показаниями на амперметре и применив формулу: силу тока в Амперах, помноженную на время в часах. Экспериментально было получено, что на полную зарядку обычного аккумулятора емкостью 55 А/ч необходимо 24 часа, то есть сутки.

    В данном зарядном устройстве сохранена функция от перегрузки и короткого замыкания. Но если оно не защищено от неправильной полярности, нельзя подключать зарядник к аккумулятору с неправильной полярностью, прибор выйдет из строя.