Как ограничить ток зарядки аккумулятора: 7 вариантов

В процессе зарядки аккумулятора имеются требования к напряжению и току, обеспечиваемым адаптером питания. Может сложиться ситуация, когда его электрические параметры не соответствуют тем, которые нужны для этой процедуры. Чтобы ограничить силу тока, надо внести дополнения в используемую схему. Для этого необходимо понимать, как работает зарядник и какие физические процессы происходят во время работы.

Зачем ограничивать

При использовании аккумуляторов они постепенно разряжаются. Для того, чтобы восстановить работоспособность, необходимо провести процедуру зарядки. При этом обеспечивается поступление определённого напряжения и тока. Первое из них обычно поддерживается на постоянном уровне, а второй может быть различным.

Ситуация, когда необходимо обеспечить ограничение силы тока может возникнуть в нескольких случаях. Чаще всего речь идёт о следующих вариантах:

• Иногда зарядное устройство изготавливают самостоятельно. При этом оно рассчитано на использование определённых параметров. Но не всегда удаётся правильно сделать схему. Таким образом создателю этого блока придётся столкнуться с тем, что через аккумулятор пройдёт слишком большой ток.
• При работе со смартфонами регулярно приходится сталкиваться с необходимостью их подзарядки. Для этого требуется всего несколько дней. Часто зарядное устройство подсоединяется с кабелем с разъёмом USB. При этом используется различная сила тока. Речь может идти об 1, 0,25, 2 Ампера. Иногда нужной зарядки нет под рукой, и владелец берёт ту, которая рассчитана на другую силу тока.

В таких ситуациях возникает вопрос о том, что будет, если провести процедуру, не обращая внимание на применяемые параметры. Иногда это можно сделать безболезненно, а в некоторых случаях зарядка или электроприбор могут быть повреждены. Результат зависит от величины превышения тока, используемого устройства и типа заряжаемого аккумулятора.

Если же найти такой способ, при помощи которого можно ограничить силу тока до нужной величины, то восстановление работоспособности аккумулятора произойдёт без сложностей. Для того чтобы решить эту проблему, необходимо разобраться, какие физические процессы происходят в рассматриваемом случае, и найти способ обеспечить ограничение тока.

В этом видеоролике рассказано об ограничении тока зарядного устройства:

Если устройство для подзарядки самодельное, то его автор должен рассмотреть применение регулятора тока. Он позволит при использовании отрегулировать его до нужной величины. Дорогие зарядники могут включать такую возможность по умолчанию.

Каким должен быть ток при зарядке

Если используется очень сильный, это может привести к ухудшению работы зарядного устройства. В тех случаях, когда он слишком маленький, то зарядка будет происходить медленно. Принято считать, что для автомобильных аккумуляторов на электролитах оптимальное значение силы тока зависит от ёмкости, выраженной в ампер-часах. Считается, что предельная допустимая сила тока составляет десятую часть от этой величины, а минимальная — двадцатую. В качестве примера можно привести ёмкость 60 А*ч. При этом наибольший ток зарядки будет равен 6 А, а наименьший — 3 А.

Способы регулировки выходного тока

Когда возникает необходимость уменьшить выходной ток, это можно реализовать различными способами. Далее рассказано о наиболее часто употребляющихся вариантах того, как ограничить ток заряда аккумулятора:

• Как известно, ток и напряжение подчиняется закону Ома. Таким образом, для того, чтобы уменьшить силу тока, нужно увеличить сопротивление. Один из способов это сделать — подключить реостат.
• В некоторых случаях ко входу зарядного устройства подключают лампочку, уменьшающая своим потреблением электроэнергии силу тока.
• Если зарядное устройство использует трансформатор, то у него можно отрегулировать выходные параметры путём уменьшения количества витков вторичной обмотки. Как известно, в выпрямителях переменный ток обычно поступает на первичную. Он создаёт магнитное поле, которое через сердечник порождает в силу явления индукции ток заданной величины. Он зависит от количества витков обмотки. Чем их меньше, тем слабее ток. Далее происходит выпрямление и на выходные клеммы зарядника поступает постоянное напряжение.
• Предохранители или выключатели при превышении предельного значения размыкают цепь. В некоторых из них предусматривается автоматическое включение после того, как электрические параметры станут соответствовать нормативам. В других может быть установлена кнопка для этого. В этом случае решение о продолжении работы принимает человек.
• Иногда в самом начале процесса зарядки по цепи может в первые секунды проходит большой ток, который значительно превышает обычный. В этом случае для защиты оборудования могут быть применены термисторы. Особенность их действия состоит в том, что они меняют сопротивление в зависимости от температуры. Пока детали не разогреты, оно значительны. Впоследствии оно уменьшается и переходит в диапазон обычных рабочих значений. При этом создаётся надёжная защита от пускового тока.
• Активные виды нагрузки представляют собой схемы с использованием транзисторов и диодов. Они спроектированы таким образом, чтобы динамически ограничивать силу тока, подстраиваясь к её значениям в каждый момент.
• Для регулировки применяются токоограничивающие диоды. Они могут быть использованы для различных уровней напряжения.

При подборе правильного сопротивления требуется учитывать то, которое имеется у блока питания и внутреннее у аккумулятора. При применении описанных здесь способом можно столкнуться с некоторыми сложностями. Они могут иметь различную природу. 

Нужно учитывать разницу между аккумуляторами. Часто используются те, которые применяются для мобильных гаджетов. В них проходит небольшой ток. Если его превысить, это может привести к повреждению зарядного устройства, а в некоторых случаях и гаджета. При этом важно точно рассчитать величину дополнительной нагрузки.

Просмотрев видеоролик, можно узнать о том, как провести ограничение силы тока зарядного устройства:

При работе с автомобильными аккумуляторами часто можно столкнуться с использованием нестандартных зарядных устройств. Кроме того, надо учитывать, что его могут заряжать на ходу. Во всех этих случаях сила тока может меняться в широких пределах.

В частности, при подзарядке во время работы двигателя стартовый ток может быть очень значительным на протяжении первых секунд. То есть его сила изменяется динамически, поэтому регулировка должна иметь активный характер, зависящий от значений параметров в этот момент.

Самый простой способ состоит в том, чтобы сделать пассивную нагрузку. Однако в этом случае величина сопротивления окажется постоянной и не будет реагировать на изменения силы тока. При неправильном подборе этой характеристики существует риск, что эта деталь просто сгорит от сильного тока.

Также необходимо помнить, что сила тока при зарядке меняется в зависимости от её уровня. Применяемая нагрузка должна это учитывать. Поэтому оптимальным решением является использование схемы с обратной связью, которая подстраивает сопротивления в соответствии с текущими значениями электрических параметров.

Также существует важный момент при подстройке вторичной обмотки. Важно помнить, что при работе с переменным током рассматривается действующее напряжение. Однако посчитав нужное количество витков, мастер может на выходе получить не то, на которое он рассчитывал. Это связано с тем, что в последнем случае речь идёт о пиковом значении, примерно в 1,4 раза превышающее действующее. Эту разницу необходимо учитывать при определении точного количества витков вторичной обмотки выпрямителя.

Способы зарядки

При зарядке различных компьютерных и домашних гаджетов обычно непосредственно применяется постоянный ток. Но для автомобильных аккумуляторов существует возможность использования также и переменного тока. При их зарядке нужно учитывать следующее:

• Используя постоянный с помощью выбранного способа обеспечивают оптимальную величину. По мере роста заряда будет происходить уменьшение силы тока, пока она не упадёт до нуля и процедура завершится.
• При использовании переменного тока аккумулятор заряжают до тех пор, пока разность потенциалов не достигнет 14 В. В этот момент силу тока необходимо уменьшить вдвое. После роста показателя до 15 В зарядку прекращают.

В обоих случаях начальный ток должен быть равен одной десятой от величины ёмкости, выраженной в Ампер * час.

Заключение

Для того, чтобы достичь безопасности и эффективности проведения зарядки аккумулятора желательно приобрести штатное устройство или найти такое, где имеется встроенная регулировка по току и напряжению. Это позволит обеспечить оптимальные параметры при проведении процедуры. Если используется самодельное зарядное оборудование, оно обязано вырабатывать нужную силу тока или позволять её менять требуемым образом. Если нет возможности выполнить такие условия, мастер должен применять подходящую нагрузку. В этом случае более эффективной будет активная схема, создающая переменное сопротивление в зависимости от силы тока в определённый момент.