Як обмежити струм заряджання акумулятора: 7 варіантів
У процесі заряджання акумулятора є вимоги до напруги та струму, що забезпечуються адаптером живлення. Може скластися ситуація, коли його електричні параметри не відповідають тим, які необхідні для цієї процедури. Щоб обмежити силу струму, треба внести доповнення до схеми, що використовується. Для цього необхідно розуміти, як працює зарядник та які фізичні процеси відбуваються під час роботи.
Навіщо обмежувати
Під час використання акумуляторів вони поступово розряджаються. Щоб відновити працездатність, необхідно провести процедуру зарядки. При цьому забезпечується надходження певної напруги та струму. Перше їх зазвичай підтримується постійному рівні, а другий то, можливо різним.
Ситуація, коли необхідно забезпечити обмеження сили струму, може виникнути в декількох випадках. Найчастіше йдеться про такі варіанти:
- Іноді зарядний пристрій виготовляють самостійно. При цьому він розрахований на використання певних параметрів. Не завжди вдається правильно зробити схему. Таким чином творцю цього блоку доведеться зіткнутися з тим, що через акумулятор пройде занадто великий струм.
- Працюючи зі смартфонами регулярно доводиться стикатися з необхідністю їх підзарядки. Для цього потрібно лише кілька днів. Часто зарядний пристрій під'єднується до кабелю USB. У цьому використовується різна сила струму. Мова може йти про 1, 0,25, 2 ампера. Іноді потрібної зарядки немає під рукою, і власник бере ту, що розрахована на іншу силу струму.
У таких ситуаціях виникає питання про те, що буде, якщо провести процедуру, не зважаючи на параметри, що застосовуються. Іноді це можна зробити безболісно, а в деяких випадках заряджання або електроприлад можуть бути пошкоджені. Результат залежить від величини перевищення струму, використовуваного пристрою і типу акумулятора, що заряджається.
Якщо ж знайти такий спосіб, за допомогою якого можна обмежити силу струму до потрібної величини, відновлення працездатності акумулятора відбудеться без складнощів. Для того, щоб вирішити цю проблему, необхідно розібратися, які фізичні процеси відбуваються в даному випадку, і знайти спосіб забезпечити обмеження струму.
У цьому відеоролику розповідається про обмеження струму зарядного пристрою:
Корисне відео
Якщо пристрій для підзарядки саморобний, його автор повинен розглянути застосування регулятора струму. Він дозволить у разі використання відрегулювати його до потрібної величини. Дорогі зарядники можуть містити таку можливість за промовчанням.
Яким має бути струм при зарядці
Якщо використовується дуже сильний, це може призвести до погіршення зарядного пристрою. У тих випадках, коли він занадто маленький, заряджання буде відбуватися повільно. Вважають, що для автомобільних акумуляторів на електролітах оптимальне значення сили струму залежить від ємності, вираженої в ампер-годинах. Вважається, що гранична допустима сила струму становить десяту частину цієї величини, а мінімальна — двадцяту. Як приклад можна навести ємність 60 А * год. При цьому найбільший струм зарядки дорівнюватиме 6 А, а найменший - 3 А.
Способи регулювання вихідного струму
Коли виникає необхідність зменшити вихідний струм, це можна реалізувати у різний спосіб. Далі розказано про найчастіше вживані варіанти того, як обмежити струм заряду акумулятора:
- Як відомо, струм та напруга підпорядковується закону Ома. Таким чином, щоб зменшити силу струму, потрібно збільшити опір. Один із способів це зробити – підключити реостат.
- У деяких випадках до входу зарядного пристрою підключають лампочку, що зменшує споживанням електроенергії силу струму.
- Якщо зарядний пристрій використовує трансформатор, то можна відрегулювати вихідні параметри шляхом зменшення кількості витків вторинної обмотки. Як відомо, у випрямлячах змінний струм зазвичай надходить на первинну. Він створює магнітне поле, яке через сердечник породжує через явища індукції струм заданої величини. Він залежить від кількості витків обмотки. Чим їх менше, тим слабший струм. Далі відбувається випрямлення і на вихідні клеми зарядника надходить постійна напруга.
- При перевищенні граничного значення запобіжники або вимикачі розмикають ланцюг. У деяких із них передбачається автоматичне включення після того, як електричні параметри відповідатимуть нормативам. В інших може бути встановлена кнопка для цього. І тут рішення про продовження роботи приймає людина.
- Іноді на самому початку процесу зарядки по ланцюгу може в перші секунди проходити великий струм, який значно перевищує звичайний. У цьому випадку для захисту обладнання можуть бути використані термістори. Особливість їхньої дії полягає в тому, що вони змінюють опір залежно від температури. Поки деталі не розігріті, вони значні. Згодом воно зменшується і перетворюється на діапазон звичайних робочих значень. При цьому створюється надійний захист від пускового струму.
- Активні види навантаження є схемами з використанням транзисторів і діодів. Вони спроектовані таким чином, щоб динамічно обмежувати силу струму, підлаштовуючись до її значень у кожний момент.
- Для регулювання застосовуються струмообмежуючі діоди. Вони можуть бути використані для різних рівнів напруги.
При підборі правильного опору потрібно враховувати те, що є у блока живлення і внутрішнє акумулятора. При застосуванні описаних тут способом можна зіткнутися з деякими складнощами. Вони можуть мати різну природу.
Потрібно враховувати різницю між акумуляторами. Часто використовуються ті, що використовуються для мобільних гаджетів. Вони проходить невеликий струм. Якщо його перевищити, це може призвести до пошкодження зарядного пристрою, а в деяких випадках гаджета. При цьому важливо точно розрахувати величину додаткового навантаження.
Переглядаючи відео, можна дізнатися про те, як провести обмеження сили струму зарядного пристрою:
Корисне відео
При роботі з автомобільними акумуляторами часто можна зіткнутися з використанням нестандартних зарядних пристроїв. Крім того, треба враховувати, що його можуть заряджати на ходу. У всіх цих випадках сила струму може змінюватись у широких межах.
Зокрема, під час заряджання під час роботи двигуна стартовий струм може бути дуже значним протягом перших секунд. Тобто його сила змінюється динамічно, тому регулювання повинне мати активний характер, що залежить від значень параметрів у цей момент.
Найпростіший спосіб полягає в тому, щоб зробити пасивне навантаження. Однак у цьому випадку величина опору виявиться постійною і не реагуватиме на зміни сили струму. При неправильному підборі цієї характеристики існує ризик, що ця деталь просто згорить від сильного струму.
Також необхідно пам'ятати, що сила струму під час заряджання змінюється в залежності від її рівня. Навантаження, що застосовується, має це враховувати. Тому оптимальним рішенням є використання схеми із зворотним зв'язком, яка підлаштовує опори відповідно до поточних значень електричних параметрів.
Також існує важливий момент при підстроюванні вторинної обмотки. Важливо пам'ятати, що при роботі зі змінним струмом розглядається напруга, що діє. Однак, порахувавши потрібну кількість витків, майстер може на виході отримати не те, на яке він розраховував. Це пов'язано з тим, що в останньому випадку йдеться про пікове значення, що приблизно в 1,4 рази перевищує діюче. Цю різницю необхідно враховувати щодо точної кількості витків вторинної обмотки выпрямителя.
Способи заряджання
При зарядці різних комп'ютерних та домашніх гаджетів зазвичай безпосередньо застосовується постійний струм. Але для автомобільних акумуляторів існує можливість використання також змінного струму. При їх зарядці слід враховувати наступне:
- Використовуючи постійний за допомогою обраного способу забезпечують оптимальну величину. У міру зростання заряду відбуватиметься зменшення сили струму, доки вона не впаде до нуля і процедура завершиться.
- При використанні змінного струму акумулятор заряджають доти, доки різниця потенціалів не досягне 14 В. У цей момент силу струму необхідно зменшити вдвічі. Після зростання показника до 15 В зарядку припиняють.
В обох випадках початковий струм повинен дорівнювати одній десятій від величини ємності, вираженої в Ампер * годину.
Висновок
Для того, щоб досягти безпеки та ефективності проведення зарядки акумулятора бажано придбати штатний пристрій або знайти такий, де є вбудоване регулювання струму та напруги. Це дозволить забезпечити оптимальні параметри під час проведення процедури. Якщо використовується саморобне зарядне обладнання, воно має виробляти необхідну силу струму чи дозволяти її змінювати необхідним чином. Якщо немає можливості виконати такі умови, майстер повинен застосовувати відповідне навантаження. У цьому випадку ефективнішою буде активна схема, що створює змінний опір залежно від сили струму в певний момент.
