4. В помощь автолюбителям
Приведенные в этом разделе схемы будут полезны автолюбителям и позволят сэкономить немало денег. Конечно, некоторые устройства можно купить и промышленного изготовления, но не всегда есть уверенность в качестве приобретенного изделия. Так, например, имеющиеся в продаже автомобильные пускозарядные устройства довольно часто фактически пусковыми не являются из-за своей малой мощности и без помощи аккумулятора не смогут выполнить свою задачу. Но убедиться в этом удается только через некоторое время после покупки. Существует также немало полезных электронных устройств, которые наша промышленность не выпускает.
4.1. ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО
Применение пускового устройства будет особенно полезно автолюбителям, занимающимся эксплуатацией автомобиля в зимнее время года, так как оно продлевает срок службы аккумулятора, а также позволяет без проблем заводить холодный автомобиль зимой, даже при не полностью заряженном аккумуляторе. Из опыта известно, что при минусовой температуре аккумулятор снижает свою отдачу на 25...40%. А если он еще не полностью заряжен, то не сможет обеспечить требуемый для пуска двигателя начальный ток 200 А. Этот ток потребляет стартер в начальный момент раскрутки вала двигателя (номинальный ток потребления стартером около 80 А, но в момент пуска он значительно больше).
Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100 А при напряжении 10...14 В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис. 4.1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.
Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА — при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается).
Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.
Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260...290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5...2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200...380 мА. При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь. Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше — домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной — даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.
При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.
Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15... 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность — одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12...13,8 В при номинальном сетевом напряжении 220 В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, ХЗ нагрузочном резисторе сопротивлением 5...10 Ом.
Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок ("плюс" диода соединен с крепежной гайкой).
Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники.
Контакты включателя S1 должны быть рассчитаны на ток не менее 5 А, например типа ТЗ.
4.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРА
В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.
Известен способ восстановления таких батарей при заряде их "ассимметричным" током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.
Рис. 4.2. Электрическая схема зарядного устройства
На рис. 4.2 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.
Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.
Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.
В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.
Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22...25 В.
Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0...5 А (0...3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.
В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000...18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 4.3). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.
Рис.4.3
Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.
Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.
Приведенные схемы пускового (рис. 4.1) и зарядного устройств (рис. 4.2) можно легко объединить (при этом не потребуется изолировать корпус транзистора VT1 от корпуса конструкции), для чего на пусковом трансформаторе достаточно намотать еще одну обмотку примерно 25...30 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 1,8...2,0 мм.
Эта обмотка используется для питания схемы зарядного устройства.
4.3. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
Устройство позволяет не только заряжать, но и восстанавливать аккумуляторы с засульфатированными пластинами за счет использования ассиметричного тока при зарядке в режиме заряд (5 А) — разряд (0,5 А) за полный период сетевого напряжения. В устройстве предусмотрена также возможность при необходимости ускорить процесс заряда.
В отличие от схем, приведенных на рис. 4.2 и 4.3, данное устройство имеет ряд дополнительных функций, способствующих удобству их использования. Так, при окончании заряда схема автоматически отключит аккумулятор от зарядного устройства. А при попытке подключить неисправный аккумулятор (с напряжением ниже 7 В) или же аккумулятор с неправильной полярностью схема не включится в режим заряда, что предохранит зарядное устройство и аккумулятор от повреждений.
В случае короткого замыкания клемм Х1 (+) и Х2 (—) при работе устройства перегорит предохранитель FU1.
Электрическая схема (рис. 4.4) состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT1, контрольного устройства на компараторе D1, тиристора VS1 для фиксации состояния и ключевого транзистора VT2, управляющего работой реле К1.
Рис. 4.4. Автоматическое зарядное устройство
При включении устройства тумблером SA1 загорится светодиод HL2, и схема будет ждать, пока подсоединим аккумулятор к клеммам Х1, Х2. При правильной полярности подключения аккумулятора небольшой ток, протекающий через диод VD7 и резисторы R14, R15 в базу VT2, будет достаточным, чтобы транзистор открылся и сработало реле К1.
При включении реле транзистор VT1 начинает работать в режиме стабилизатора тока — в этом случае будет светиться светодиод HL1. Ток стабилизации задается номиналами резисторов в эмиттерной цепи VT1, а опорное напряжение для работы получено на светодиоде HL1 и диоде VD6 .
Стабилизатор тока работает на одной полуволне сетевого напряжения. В течение второй полуволны диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через резистор R8. Номинал R8 выбран таким, чтобы ток разряда составлял 0,5 А. Экспериментально установлено, что оптимальным является режим заряда током 5 А, разряда — 0,5 А.
Пока идет разряд, компаратор производит контроль напряжения на аккумуляторе, и при превышении значения 14,7 В (уровень устанавливается при настройке резистором R10) он включит тиристор. При этом начнут светиться светодиоды HL3 и HL2. Тиристор закорачивает базу транзистора VT2 через диод VD9 на общий провод, что приведет к выключению реле. Повторно реле не включится, пока не будет нажата кнопка СБРОС (SB1) или же не отключена на некоторое время вся схема (SA1).
Для устойчивой работы компаратора D1 его питание стабилизировано стабилитроном VD5. Чтобы компаратор сравнивал напряжение на аккумуляторе с пороговым (установленным на входе 2) только в момент, когда производится разряд, пороговое напряжение цепью из диода VD3 и резистора R1 повышается на время заряда аккумулятора, что исключит его срабатывание. Когда происходит разряд аккумулятора, эта цепь в работе не участвует.
При изготовлении конструкции транзистор VT1 устанавливается на радиатор площадью не менее 200 кв. см.
Силовые цепи от клемм Х1, Х2 и трансформатора Т1 выполняются проводом с сечением не менее 0,75 кв. мм.
В схеме применены конденсаторы С1 типа К50-24 на 63 В, С2 — К53-4А на 20 В, подстроечный резистор R10 типа СП5-2 (многооборотный),
4.4. СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР С РАСТЯНУТОЙ ШКАЛОЙ 10...15 В
Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения,
Рис. 4.6 Вольтметр с растянутой шкалой
где требуется контролировать напряжение в интервале 10...15 В с точностью 0,01 В.
Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.
Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.
Схема, приведенная на рис. 4.6, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10...15 В.
Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).
Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.
В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.
Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О...15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 "нулевого" положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.
Рис. 4.7. Схема для более точного измерения сетевого напряжения
На основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.
Прибор можно дополнить схемой (рис. 4.7) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.
постоянные резисторы R2...R4 типа С5-16МВ, R8 типа ПЭВ-15, остальные — типа С2-23. Реле К1 подойдет любое, с рабочим напряжением 24 В и допустимым током через контакты 5 А; тумблеры SA1, SA2 типа Т1, кнопка SB1 типа КМ1-1.
Для регулировки зарядного устройства потребуется источник постоянного напряжения с перестройкой от 3 до 15 В. Удобно воспользоваться схемой соединений, показанной на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Схема соединений для настройки зарядного устройства
Настройку начинаем с подбора номинала резистора R14. Для этого от блока питания А1 подаем напряжение 7 В и изменением номинала резистора R14 добиваемся, чтобы реле К1 срабатывало при напряжении не менее 7 В. После этого увеличиваем напряжение с источника А1 до 14,7 В и настраиваем резистором R10 порог срабатывания компаратора (для возврата схемы в исходное состояние после включения тиристора надо нажать кнопку SB1). Может также потребоваться подбор резистора R1.
В последнюю очередь настраиваем стабилизатор тока. Для этого в разрыв цепи коллектора VT1 в точке "А" временно устанавливаем стрелочный амперметр со шкалой 0...5 А. Подбором резистора R4 добиваемся показаний по амперметру 1,8 А (для амплитуды тока 5 А), а после этого при включенном SA2 настраиваем R4, значение 3,6 А (для амплитуды тока 10 А).
Разница в показании стрелочного амперметра и фактической величины тока связана с тем, что амперметр усредняет измеряемую величину за период сетевого напряжения, а заряд производится только в течение половины периода.
В заключение следует отметить, что окончательную настройку тока стабилизатора лучше проводить на реальном аккумуляторе в установившемся режиме — когда транзистор VT1 прогрелся и эффект роста тока за счет изменения температуры переходов в транзисторе не наблюдается. На этом настройку можно считать законченной.
По мере заряда аккумулятора напряжение на нем будет постепенно возрастать, и, когда оно достигнет значения 14,7 В, схема автоматически отключит цепи заряда. Автоматика также отключит процесс зарядки в случае каких-то других непредвиденных воздействий, например при пробое VT1 или же исчезновении сетевого напряжения. Режим автоматического отключения может также срабатывать при плохом контакте в цепях от зарядного устройства до аккумулятора. В этом случае надо нажать кнопку СБРОС (SB1).
4.5. МНОГОУРОВНЕВЫЙ ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Это простое устройство предназначено для контроля за состоянием бортовой сети автомобиля и позволяет существенно продлить срок службы аккумуляторной батареи, не допуская ее разряд более чем на 50%.
Устройство с высокой точностью контролирует уровень напряжения аккумулятора и информирует о его состоянии, а также позволяет вовремя заметить неисправность электромеханического регулятора напряжения автомобиля.
О состоянии аккумулятора можно судить по плотности электролита в каждом элементе (банке).
Для средней географической широты плотность электролита у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора соответствует 1,11, 1,19 и 1,27 г/см3. Для этих состояний напряжение аккумуляторной батареи будет 11,7, 12,18 и 12,66 В.
Рис. 4.8. Схема многоуровнего индикатора напряжения
Периодический контроль плотности электролита требует много времени, а для измерения напряжения с необходимой точностью нужен либо цифровой вольтметр, либо стрелочный с растянутой шкалой.
Описываемое ниже устройство позволяет обойтись без этих приборов и более удобно в эксплуатации, так как может осуществлять непрерывный контроль за состоянием бортовой сети.
Схема устройства (рис. 4.8) собрана всего на одной микросхеме D1 (К1401УД2А) и состоит из четырех компараторов, выполненных на операционных усилителях, которые с помощью светодиодов HL1...HL4 позволяют информировать о нахождении уровня напряжения в одном из пяти интервалов (см. рис. 4.9) по свечению соответствующего индикатора. По свечению сразу двух светодиодов (или их "перемаргиванию") можно точно определить момент нахождения напряжения на границе между соответствующими интервалами.
Рис. 4.9
Если ни один из светодиодов не светится, то это значит, что напряжение ниже уровня 11,7В.
Свечение индикатора HL1 информирует водителя о неисправности в работе системы регулятор-генератор — при работающем двигателе он производит заряд аккумулятора, но напряжение при этом не должно превышать 14,8 В. Если же светится индикатор HL4, это значит, что аккумулятор разряжен более чем на 50% и его необходимо срочно ставить на подзарядку.
Топология печатной платы устройства и расположение на ней элементов, кроме Т1 и СЗ, показана на рис. 4.10. Плата имеет одну перемычку со стороны установки элементов.
В схеме устройства применены конденсаторы С1 типа К10-17, С2, СЗ типа К73-9 на 250 В, подстроечный малогабаритный резистор R5 типа СПЗ-19а, остальные резисторы типа С2-23 (или любые малогабаритные).
Так как номинала для резистора R4 500 Ом в ряду нет, то его можно составить из двух резисторов по 1 кОм, включенных параллельно. Обозначение прецизионного стабилитрона VD1 (Д818Е) может иметь любую последнюю букву, однако наиболее термостабильными являются стабилитроны с обозначением, оканчивающимся на буквы Е, Д и Г.
В качестве светодиодов, кроме указанного на схеме, можно использовать любые из серии КИП — они при малом потребляемом токе светятся достаточно ярко. Диоды VD2...VD4 подойдут любые импульсные.
Дроссель Т1 выполнен на кольцевом сердечнике типоразмера К10х6х3 из феррита марки 2000НМ1. Обмотки содержат по 30 витков провода ПЭЛШО-0,12. Дроссель при правильном включении фаз обмоток предохраняет схему от пульсации и помех в бортовой сети при работе двигателя.
Рис. 4.10. Топология печатной платы и расположение элементов
Налаживание индикатора заключается в установке нижнего (резистором R5) и верхнего (резистором R1) требуемых порогов срабатывания индикаторов, при этом все промежуточные значения уровней работы компараторов будут соответствовать рис. 4.9.
Ток, потребляемый индикатором, зависит от напряжения в контролируемой цепи и составляет около 20 мА.
4.6. СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ВОДЫ В РАДИАТОРЕ
Водители не всегда проверяют уровень воды в радиаторе. Тем более трудно контролировать его во время движения автомобиля.
Простое устройство на транзисторах (рис. 4.11) позволяет сделать световую сигнализацию, предупреждающую шофера о приближении аварийной ситуации.
Датчиком F1 сигнализатора служат две
Рис.4.11
металлические пластины, разделенные изолятором из несмачивающихся материалов, например из полиэтилена или фторопласта.
Устройство срабатывает при изменении уровня воды, когда он будет ниже положения датчика F1. При этом уменьшается базовый ток транзистора VT1, и за счет тока через R2 открывается транзистор VT2 — загорается светодиод HL1.
В схеме применены детали: резисторы типа С2-23, конденсатор С1 типа К73-9 на 250 В, светодиод HL1 подойдет любого типа, в пластмассовом корпусе. Транзисторы VT1 и VT2 могут иметь в обозначении последние буквы Д, Ж, К, Л.
Для защиты схемы от пульсации и помех в бортовой сети автомобиля при работе двигателя используется диод и дроссель Т1. Дроссель выполнен на кольцевом сердечнике типоразмера К10х6х3 из феррита марки 2000НМ1 (4000НМ1). Обмотки содержат по 30...40 витков провода ПЭЛШО-0,12. При его подключении необходимо соблюдать полярность фаз, указанную на схеме. В этом случае Т1 не будет намагничиваться.
Устройство сохраняет работоспособность при изменении питающего напряжения от 5 до 16 В и в настройке не нуждается.
Эта схема может применяться в самых различных случаях, когда требуется контролировать уровень воды.
4.7. ЗВУКОВОЙ ИНДИКАТОР "АНТИСОН"
Рис. 4.12. Звуковой индикатор
Схема низковольтного звукового индикатора (рис. 4.12) предназначена для повышения безопасности вождения автомобиля в ночное время. Это устройство препятствует засыпанию водителя во время движения. Индикатор вместе с элементом питания выполнен на односторонней печатной плате в виде скобы (рис. 4.13) что позволяет, включив микропереключатель SA1, закрепить его за ухом.
При глубоком наклоне головы (в момент засыпания) замкнутся контакты датчика наклона F1 и включат индикатор — громкий сигнал мгновенно разбудит водителя.
Разумеется, надежность работы устройства будет во многом зависеть от конструкции датчика F1. Перепробовав различные конструкции датчика наклона головы, я выбрал самый простой — его легко можно сделать без применения станков. Он состоит из пружины от шариковой авторучки, латунного винта М4х5 и контактного упора (рис. 4.14). Винт вставляется в пружину и припаивается (с помощью флюса или таблетки аспирина). Второй конец пружины укорачивается и крепится на плате.
Индикатор работоспособен при изменении напряжении питания в пределах от 0,7 до 2 В и потребляет ток не более 5 мА.
Схема устройства представляет собой автогенератор на транзисторах разной структуры с непосредственной связью. Использование пьезоизлучателя позволяет сделать индикатор малогабаритным и легким. Для получения достаточной громкости звука параллельно с пьезоизлучателем включена катушка L1. Она совместно с внутренней емкостью HF1 образует резонансный контур. Это позволяет за счет резонансных колебаний повысить рабочее напряжение на пьезризлучателе, которое будет значительно превышать напряжение питания.
Рис. 4.13. Топология печатной платы и расположение элементов: пьезоизлучатель HF1 закрепляется над элементами платы подпайкой к контактным площадкам
Пьезоизлучатели разных типов имеют значения собственной звуковой резонансной частоты, находящиеся в пределах 2...8 кГц. Поэтому при замене типа пьезоизлучателя для каждого конкретного случая можно подобрать наилучшее сочетание параметров контура (для получения максимальной громкости при минимальном потреблении тока).
Рис. 4.14. Конструкция датчика наклона головы
Частоту звука можно изменить конденсатором С1 или изменением числа витков катушки L1, что, конечно же, менее удобно. Катушка L1 содержит 600 витков провода ПЭВ-0,08 (0,1 или 0,12 мм), намотанных на склеенных клеем БФ-2 ("Момент") двух кольцах типоразмера К10х6х3 мм из феррита 700НМ1 (или 1000НН). Микропереключатель SA1 можно использовать типа ПД-9-2. Батарея G1 типа РЦ53М или аналогичная. Резисторы и конденсаторы подойдут любого типа, транзисторы КТ315Г допустимо заменить на КТ312В, КТ3102Е, а транзистор КТ361В на КТ3107.
Наибольшая громкость звучания будет при совпадении частоты автогенератора и собственной резонансной частоты пьезоизлучателя. Звуковой индикатор может найти и другие применения, например в детских игрушках.
4.8. ПИТАНИЕ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ БОРТОВОЙ СЕТИ АВТОМОБИЛЯ
У многих имеются переносные приемники и магнитофоны, а если у вас есть еще и автомобиль, то в дороге питать эти устройства удобнее от аккумулятора машины, не разряжая батарейки. Подключать радиоаппаратуру непосредственно к аккумулятору нельзя (за исключением тех приборов, которые для это предназначены), так как его напряжение может меняться от 10 до 15 В, а переносная аппаратура питается меньшим напряжением.
Особенностью бортовой сети автомобиля при работающем двигателе является наличие импульсных помех в виде выбросов положительной и отрицательной полярности, амплитуда которых может достигать 160 В (спадающих через 1 мс). В цепи питания появляются также импульсы положительной полярности с амплитудой до 90 В и спадающие через 0,4 с.
Рис. 4.15. Схема источника питания радиоаппаратуры от электросети автомобиля
Все эти перегрузки блок питания (рис. 4.15) устраняет и обеспечивает на выходе стабилизированное напряжение 9 В (ток нагрузки может быть до 0,8 А). На входе блока питания стоят защитные диоды VD1 и VD2, а также фильтр из дросселя L1 и конденсаторов С1...СЗ, который значительно ослабляет помехи.
Если вы уверены, что не потребуется включать питание радиоаппаратуры во время движения автомобиля, то катушку L1 можно не устанавливать.
Для стабилизации выходного напряжения используется широко распространенная микросхема КР142ЕН8А, Г или 142ЕН8А, Г которая крепится к теплорассеивающей пластине.
Устройство имеет внутреннюю защиту от перегрузки по току, которая срабатывает при превышении им 1 А.
Для изготовления катушки фильтра необходимо взять ферритовые броневые чашки типоразмера Б22 (рис. 4.16) из феррита марки 2000НМ1 (1500НМ1) и на внутреннем диэлектрическом каркасе намотать витки проводом ПЭЛ диаметром 0,25 мм до полного его заполнения. Между чашками нужно сделать зазор около 0,1...0,2 мм (внутри), что исключит намагничивание магнитопровода постоянно протекающим током в катушке.
Рис. 4.16. Конструкция катушки фильтраВ схеме применены конденсаторы С1 типа К73-9, С2...С4 типа К50-35. В качестве предохранителя F1 можно использовать перемычку из провода диаметром 0,04...0,07 мм.
Подключаться блок питания к бортовой сети может через гнездо прикуривателя или установленный специальный разъем.
Общие габариты устройства не превышают 70х60х40 мм (рис. 4.17).
Рис.4.17
4.9. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА
Электролит для автомобильного аккумулятора плотностью 1,27 г/см3 легко можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно смешать 0,247 л концентрированной (93%) серной кислоты с 1 л дистиллированной воды.
Возможен и другой метод: берем литровую бутылку и заполняем ее водой до уровня 802 мл, а в оставшийся объем — 198 мл — доливаем кислоту.
При смешивании добавляем кислоту в воду (но не наоборот). Смесь размешиваем. Лучше делать это стеклянной палочкой. В растворе будет проходить реакция с выделением теплоты. Через некоторое время, когда раствор остынет, его можно заливать в аккумулятор. Для одного аккумулятора потребуется около 4,5 л электролита.