Как починить зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

Ремонт зарядного устройства FOXSUR FBC122408D

Сгоревшее автомобильное зарядное устройство FOXSUR FBC122408D. Позиционируется, как полностью автоматическое зарядное устройство для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей 12/24В емкостью от 6 до 150 Ач.

Зарядное устройство FOXSUR FBC122408D

На табличке указано Pulse Repair Battery Charger, что означает «Импульсное зарядное устройство для ремонта аккумуляторов». Заявленная максимальная мощность 130 Вт (12 В с 8 А и 24 В с 4 А). Выбор режима работы зарядного устройства производится кнопкой MODE. В целом качество пластика и проводов зарядного устройства довольно хорошее. Также в зарядном имеется контроль температуры и защита от перегрева. Уровень заряда аккуулятора отображается в процентах 20%-40%-60%-80%-100%.

Наклейка на корпусе

При включении зарядного в розетку на экране написано слово OFF. Если зарядное подключить к аккумулятору, то на дисплее отобразится напряжение аккумулятора. Таким образом питание измерительных и индикаторных цепей происходит от вторичных цепей зарядного.

Индикация на дисплее

Откручиваем 4 винта и разбираем корпус зарядного устройства FOXSUR FBC122408D. Плата блока питания выглядит следующим образом. Плата управления с дисплеем закреплена на корпусе и соединена с блоком питания шлейфом. Трансформатор маркированный JF03-10A. Маркировка платы JF-03-120W(DC12-24V) V1.6 и какие-то символы на китайском.

Плата блока питания

Сразу в глаза бросаются вздутые конденсаторы и почерневший текстолит возле полевого транзистора. Весьма похоже, что на выход зарядного устройства был подключен аккумулятор с неправильной полярностью.

Неисправные элементы

Первичные цепи блока питания построены на полевом транзисторе 8N85.

Транзистор на высокой стороне

С обратной стороны плата блока питания выглядит вот так. Маркировка JF-03.

Обратная сторона платы

Первичные цепи блока питания построены на ШИМ 840M35. Скорее всего это что-то вроде микросхемы CR6848, но у нее чуть отличается маркировка 848***.

ШИМ блока питания

Поврежденный участок платы выглядит вот так. Замечательно, что SMD резисторы не сгорели. Можно заметить операционный усилитель LM358.

Вторичная сторона блока питания

Производим замену выходных конденсаторов 1000 мкФ х 35 В. Желательно ставить конденсаторы с пометкой 105 градусов. Также в целях профилактики заменил конденсатор EC5 на 47 мкФ х 50 В. Подгоревший текстолит необходимо убрать, чтобы не произошел повторный прогар между выводами транзистора.

Замененные конденсаторы и черный текстолит

Родной полевой транзистор имел маркировку JCS88N75 и рассчитан на напряжение 75 В с током 80 А. Новый транзистор HRF3205 рассчитан на напряжение 55 В и больший ток 100A. Предположительно меньшее напряжение транзистора не должно быть критичным, т.к. зарядное устройство FOXSUR FBC122408D рассчитано на зарядку аккумуляторов с максимальным напряжением 24 В. Новый транзистор ставим на термопасту.

Новый транзистор HRF3205

Дорожки начали перегорать, поэтому потребовалось их восстановить перемычками.

Перемычки на плате

После проделанных действий автомобильное зарядное устройство FOXSUR FBC122408D исправно заработало. После окончания заряда аккумулятора (100%), на экране высвечивается надпись OFF

Отремонтированное зарядное устройство FOXSUR

Ремонт зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Одной из важных деталей автомобиля является аккумуляторная батарея — основа электрооборудования машины. Для долгой и безупречной работы аккумулятора необходим соответствующий уход, периодическое обслуживание. В случае когда автомобиль эксплуатируется редко (например, в зимнее время), батарея не используется должным образом. Поэтому для поддержания её в рабочем состоянии необходима периодическая подзарядка. Для этого служит зарядное устройство. Как и любая техника, это устройство может ломаться в процессе эксплуатации. Тогда придётся производить ремонт зарядного устройства для автомобилей.

Разновидности зарядных устройств

Сегодня промышленность предлагает огромный выбор таких устройств, отличающихся друг от друга по назначению и устройству. По конструктивному исполнению можно назвать два основных вида:

• трансформаторные;
• импульсные.

Импульсные приборы содержат в себе преобразователь тока. Эти приборы полностью полупроводниковые. Схема таких устройств собрана на транзисторах, тиристорах, симистрах. Ремонт таковых доступен не каждому автомобилисту. Для этого необходим определённый уровень знаний в области электроники. Такие приборы обладают определёнными преимуществами: малые габариты и относительно небольшой вес.

По сравнению с ними, трансформаторные устройства более громоздкие и тяжёлые из-за трансформатора, лежащего в его основе. Схема этого прибора проста. Напряжение вторичной обмотки трансформатора выпрямляется при помощи диодного моста. Регулировка тока, подаваемого на аккумулятор, происходит путём изменения величины напряжения на выходе трансформатора. Такое изменение может достигаться переключением как первичной, так и вторичной обмотки трансформатора или при помощи регулировочного переменного сопротивления. Величина тока зарядки контролируется амперметром, включённым в схему ЗУ.

По назначению можно выделить два типа:

• устройства без возможности пуска двигателя;
• пуско-зарядное устройство.

Особенность второго заключается в наличии мощных электронных деталей, которые выдерживают большой ток, потребляемый стартером при пуске мотора. Другими словами, таким ПЗУ можно не только заряжать аккумулятор, но и запускать двигатель машины вместо разряженной батареи.

Разбор и проверка прибора

Как и у любой техники, в работе зарядного устройства могут произойти сбои. Вдруг обнаружилось, что оно перестало выполнять свои функции по зарядке. Причин, которые привели к неисправности, может быть множество. Например: неправильная эксплуатация, небрежное хранение, старение деталей и проводов. Учитывая сложность прибора, ремонтировать его без соответствующей квалификации доступно только поверхностно. Проверку делают по направлению от источника питания к аккумуляторной батарее.

Проверка и ремонт производятся только на отключённом от сети оборудовании. При помощи отвёртки и ключей необходимо разобрать корпус и осмотреть детали зарядного прибора. Вполне вероятно, что обнаружатся явные признаки перегорания проводов, диодов, понижающего трансформатора. Перегорание обмоток последнего сопровождается, как правило, выделением резкого запаха гари и копоти. Возможно, при осмотре обнаружится распайка или обрыв проводов. Если визуально ничего обнаружить не удалось, нужно приступить к более детальной проверке.

Неисправности и методы их устранения

Убедившись, что напряжение в розетке для подключения присутствует, необходимо проверить целостность вилки и питающих проводов. Сделать это можно, используя самый простой тестер. Следующим шагом будет проверить обмотки трансформатора (как первичную, так и вторичную), и предохранитель, применяемый в схеме для защиты. При исправности трансформатора включить его в сеть и замерить напряжение на выходе трансформатора. Оно должно составлять 14−14,5 Вольт. Если напряжение меньше или прибор фиксирует перепады — устройство неисправно.

Следующим этапом нужно проверить переключатель обмоток трансформатора и диодный мост. Последний состоит из 4 собранных определённым образом диодов. Для того чтобы проверить исправность каждого из них, придётся разобрать схему мостика. Диод — это полупроводник, который пропускает ток только в одном направлении. Проверку его производят мультиметром, меняя полярность. Возможные неисправности диода:

• пробой (при прозвонке пропускает ток в обоих направлениях);
• обрыв (не звонится ни в одном направлении).

Если есть неисправные диоды, необходима замена их новыми. Заключительным этапом является проверка проводников, присоединяемых к аккумуляторной батарее, и зажимов. Все неисправные детали меняются, обрывы проводников восстанавливаются при помощи пайки или скрутки. После окончания всех ремонтных работ нужно собрать кожух ЗУ и произвести окончательный тест мультиметром, Постоянное напряжение на проводах, присоединяемых к аккумулятору, должно составлять 14−14.4 вольт. Если зарядное устройство работает нормально, а батарея не заряжается (амперметр показывает 0 ампер), значит, причина в аккумуляторной батарее. Следует её детально проверить и при необходимости заменить.

Как отремонтировать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Зарядное устройство является абсолютно необходимым прибором в хозяйстве любого автовладельца. Зарядники позволяют проводить обслуживание аккумулятора – от возобновления запаса энергии до проведения десульфатации АКБ (в зависимости от исполнения), а если есть пуско-зарядное устройство, то от него можно завести автомобиль. Как и любые электронные блоки, эти приборы иногда выходят из строя. При определенных условиях произвести ремонт неисправного ЗУ автомобильного аккумулятора можно самостоятельно.

Самые частые поломки и их диагностика

Наиболее очевидный признак поломки – при включении в сеть и подключении АКБ зарядник не подает признаков жизни:

• не горят индикаторы;
• стрелочные вольтметры (если имеются) не показывают уровень выходного напряжения;
• устройство не реагирует на манипуляции органами управления (нажатие кнопок, щелканье тумблерами и т.п.).

Во многих случаях проблема кроется в сетевом шнуре или предохранителях. У многих зарядных устройств предохранители находятся внутри корпуса. Чтобы до них добраться, надо снять крышку. Иногда их может не быть вообще, несмотря на то, что на схеме они указаны.

Предохранители внутри прибора «Кедр» не обнаружены.

Многие ЗУ включаются только тогда, когда к клеммам подключен аккумулятор, заряженный не менее чем до 10 вольт.

Советы по самостоятельному ремонту

Поиск неисправностей и ремонт ЗУ — процесс творческий, неисправность может крыться в чем угодно, поэтому пошаговую инструкцию по ремонту привести невозможно. Но можно разобрать общие принципы.

Чтобы продиагностировать и отремонтировать ЗУ, надо представлять его устройство. Зарядники строятся по двум схемам:

• линейные;
• импульсные.

У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки.

Структура линейного ЗУ.

Зарядники линейного типа построены относительно просто:

• 220 вольт поступает на силовой трансформатор, который снижает сетевое напряжение;
• вторичное напряжение выпрямляется управляемым выпрямителем (обычно строится на тиристорах, но бывают и на мощных транзисторах);
• схема управления задает режимы работы ЗУ (выполняется как на дискретных элементах, так и на микроконтроллерах;
• измерительные приборы, индицирующие ток и напряжение (вольтметра может и не быть – ток важнее).

Выходного фильтра в линейных зарядниках, как правило, нет – для зарядки АКБ это не нужно.

Схема линейного зарядного устройства «Кедр-авто».

По подобному принципу построено зарядно-подзарядное устройство «Кедр-авто». При включении в сеть должен быть слышен негромкий низкочастотный рокот и ощущаться легкая вибрация. Если этого нет, надо проверить напряжение 220 VAC в точках 1 и 2. Если его нет, надо искать в сетевом шнуре и предохранителях. Если напряжение есть, высока вероятность выхода из строя силового трансформатора. Если все в порядке, проверяется наличие низкого переменного напряжения в точках 3 и 4. Если оно есть, то на этом диагностика силового трансформатора закончена.

Дальше проверяется силовая часть. Тиристор испытывается тестером в режиме прозвонки диодов. В обычном состоянии сопротивление в обе стороны должно быть большим – прибор заперт. Но если плюсовым щупом тестера коснуться одновременно анода и управляющего электрода, то тиристор откроется, и мультиметр покажет какое-то сопротивление. Это означает исправность вентиля.

Проверка исправности тиристора.

Если силовой трансформатор и ключевые элементы исправны, значит, вопрос в схеме управления. В разных моделях зарядников используются различное построение таких устройств, поэтому общие рекомендации дать невозможно. В каждом конкретном случае надо разбираться самостоятельно. Если схема собрана на дискретных элементах, шансы на успех есть. Если зарядник управляется микроконтроллером, починить ЗУ вряд ли удастся. Заменить микросхему несложно, а вот найти прошивку – тяжело.

Если не работает зарядное устройство, выполненное по импульсной схеме, то помимо приборов потребуется определенный уровень знаний и квалификация — такие устройства значительно сложнее.

Структура импульсного зарядника.

В таком приборе напряжение сети:

• проходит через сетевой фильтр;
• выпрямляется и фильтруется;
• с помощью инвертора, управляемого от отдельной схемы, нарезаются импульсы амплитудой около 300 вольт и частотой несколько килогерц/десятков килогерц;
• импульсы трансформируются понижающим трансформатором;
• далее пониженное напряжение выпрямляется и фильтруется (фильтр служит здесь не только для сглаживания напряжения, но и для ликвидации части выбросов с высокой амплитудой – аккумулятор их не любит);
• через цепи обратной связи и схему управления происходит задание режима работы (стабилизация тока, стабилизация напряжения, тренировочный цикл и т.п.).

Основные принципы поиска неисправности можно рассмотреть на примере зарядного устройства ЗУ-3000.

Схема импульсного зарядного устройства «АСТРО» ЗУ-3000.

В первую очередь надо проверить переменное напряжение на входе диодного моста (после резисторов R1 и R2). Там должно быть 220 VAC. Если нет – надо проверять последовательно:

• исправность предохранителя;
• сетевого шнура и вилки;
• элементов входного фильтра (в первую очередь терморезистора).

Если все в порядке, то проверяется напряжение на выходе моста (на конденсаторах С2, С3, С4). там должно быть около 300 вольт DC. Если нет – проверяется исправность диодов моста VD1-VD4, потом конденсаторы С2, С3, С4. Если и там все ОК, осциллографом надо убедиться в наличии импульсов на выходе D сборки DA1. Если их нет, есть основания подозревать выход из строя силового трансформатора или контроллера ШИМ TOP225YN. Если и здесь все нормально, проверяются вторичные цепи – выпрямитель, фильтр, обратная связь. Если неисправен контроллер AtTiny-26, шансы успешно отремонтировать прибор невелики.

Тест на исправность

Выше упомянуто, что многие зарядники не включаются при отсутствии подключенного аккумулятора. Для тестирования ЗУ после ремонта, если нет полной уверенности в исправности прибора, желательно взять аккумулятор, который не жалко – потерявший емкость и т.п. Подключив такую батарею к заряднику, надо проверить уровень напряжения на клеммах ЗУ. Оно должно быть примерно 14-15 вольт. Если оно существенно больше или меньше, либо уровень нестабилен, зарядник неисправен.

Проверка ЗУ под нагрузкой.

При этом надо контролировать и силу тока (это можно сделать по штатному амперметру). Она должна быть в пределах 0,1 от емкости АКБ (если батарея не очень разряжена). Верность данных встроенного прибора можно проверить внешним амперметром (например, мультиметром).

Стоит ли самому чинить и где можно отремонтировать

Зарядное устройство является достаточно сложным прибором, и визуально обнаружить дефект удается далеко не всегда. К тому же, если даже обуглившийся элемент и найден, причина может быть в другом компоненте. Замена сгоревшей детали приведет лишь к повторению аварии. Поэтому для самостоятельного ремонта потребуются как минимум знания электроники и общие понятия о принципах построения зарядников. Также нужен минимальный приборный парк – мультиметр, а в некоторых случаях и осциллограф. Если какой-то из этих факторов отсутствует, за починку лучше не браться. Также нет особого смысла ремонтировать зарядники, где неисправность обнаружена в намоточных элементах (трансформаторах, дросселях), если нет прибора-донора. Перемотать их «на коленке» с заводским качеством не получится, особенно в устройствах импульсного типа.

Для наглядности рекомендуем тематических видеороликов.

Для ремонта можно обратиться к специалистам. И лучше всего, если есть возможность отнести или отправить неисправный зарядник в официальный сервисный центр. Если такой возможности нет, можно поискать специалиста в интернете – на досках объявлений или специализированных форумах. Также можно обратиться к знакомым или соседям по гаражу. Но если ЗУ попадет в руки самоучек, риск некачественного ремонта возрастает многократно.

Ремонт зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Несмотря на запас зарядного тока и хороший теплоотвод от греющихся электротехнических и электронных компонентов, зарядное устройство для подзарядки автомобильных и мотоциклетных аккумуляторов однажды может выйти из строя. Причины – скачки напряжения и тепловой износ полупроводников.

Предварительная проверка

Распространённая ситуация выглядит так: водитель после морозной ночи, из-за которой он вынужден заряжать аккумулятор в домашних условиях, при попытке утром завести машину столкнулся с тем, что стартер после одной попытки внезапно заглох и не заводит двигатель. По очевидным причинам, не зависящим от автомобиля (например, после вчерашнего техобслуживания, в ходе которого устранены проблемы со стартерным блоком), владелец машины подозревает, что проблема в аккумуляторе. Проверка тестовой фарой или лампочкой, замеры напряжения в момент нагрузки показали, что аккумулятор не принял положенный ему полный подзаряд: вместо 13,65 вольт он показал чуть менее 12, причина – в отсутствии заряда.

Однако, проверив каждую банку по напряжению, водитель понимает, что что-то не так с зарядным устройством.

Без аккумулятора

Проверка напряжения и подключение тестовой фары к зарядному устройству показывают, что напряжение – не 14,4, а гораздо меньше или вообще отсутствует (равно нулю).

В схеме зарядного устройства имеется выходной предохранитель с током короткого замыкания до 10 ампер. Поскольку ёмкость аккумуляторной батареи легкового авто составляет порядка 65-100 ампер-часов, нетрудно предположить, что «ночное» зарядное устройство изготавливается с рабочим током не более, чем на 10-15 А. За время заряда (например, с 23 до 7 часов) аккумулятор заряжается на исправном зарядном устройстве полностью.

Первый рубеж защиты – срабатывание плавкого предохранителя-вставки. При случайном замыкании выходной цепи, например, вследствие внутреннего замыкания банки в подзаряжаемой батарее сразу отстреливается эта проволочная вставка. Выполнена она из легкоплавкого материала – тонкой медной проволоки сечением менее 1 мм2. В результате схема (мост, стабилизатор, замерительный узел с электронным вольтамперметром) остается в целости и сохранности.

Диодный мостик

Пробой одного из встроенных диодов диодного моста приводит к значительному понижению мощности выходного зарядного тока, к отсутствию напряжения на выходе. Вероятность того, что на фильтр и стабилизатор пойдёт 15 вольт переменного тока от преобразователя частоты и развязывающего трансформатора, крайне мала.

Диодный мост устроен так, что при пробое одного из четырёх диодов выходят из строя и остальные, а полупроводниковые кристаллы, играющие роль выпрямителя, попросту отгорают. Компаундовая или эпоксидная заливка, образующая корпус диодного моста, трескается, мост обугливается при большом точечном тепловыделении (порядка 200 ватт). Сгоревший диодный мост обнаружить легко в зарядных устройствах, не оснащённых вентилятором-охладителем. Однако даже при своевременном охлаждении, когда корпус диодного моста не лопается, обнаружить, что вышла из строя именно эта деталь, возможно. Сделайте следующее.

1. Включите зарядное устройство и проверьте напряжение на входе диодного моста. Оно должно составлять порядка 15 вольт, при этом ток должен быть переменным: переключите тестер в режим измерения переменного напряжения, например, на «20 В».
2. Проверьте это же значение в режиме постоянного (те же 20 В) напряжения на тестере. Если напряжения порядка 14-15 В отсутствует либо тестер показывает что-то вроде 0,01-7 В, то диодный мост неисправен. Однако чаще всего на выходе окажется именно нуль вольт – признак полностью отгоревших полупроводниковых (элементарных) кристаллов.

Заменить диодный мост следует на аналогичный, с такой же цоколёвкой выводов, диапазоном рабочего переменного напряжения и активным значением мощности.

Амперметр

В недорогих зарядных устройствах используется стрелочный амперметр. Его недостаток – при случайных ударах и вибрации обрывается пружинный подвес стрелки-указателя, расположенный в зоне магнитно-катушечного электродинамического функционального узла. В результате стрелка заваливается и перестаёт реагировать на внешнее воздействие тока. Старая схема стрелочного амперметра – микроамперметр, выводы которого соединены параллельно с токовой шиной (шунтом) или низкоомным проволочным резистором. Современные цифровые амперметры – блок с АЦП, преобразующий измеряемый электропотенциал в значение на дисплее, выдаваемое микроконтроллером.

В простейшем случае амперметр не реагирует и ничего не отображает. Современные зарядные устройства могут выдать приемлемый заряд, схемы управления (они построены на основе транзисторов, тиристоров и реле), при этом ничего не отображая. Если самостоятельного опыта в замене цифровых индикаторов (дисплеев, микроконтроллеров) нет, то рекомендуется обратиться в автосервисный центр, одной из услуг которого может являться ремонт зарядных устройств для АКБ автомобиля.

Устранение неисправностей

Ремонт зарядного устройства для автомобильного аккумулятора может включать в себя замену одного или нескольких компонентов:

• сетевого выпрямительного моста;
• преобразователя (генератора) ВЧ напряжения;
• трансформатора, осуществляющего гальваническую развязку (защищает от удара током, понижая сетевое напряжение до безопасного уровня);
• вторичного (силового) диодного моста;
• сетевого фильтра;
• стабилизатора;
• микроконтроллерного блока и узла реле;
• выключателя, предохранителя и внутренней проводки устройства;
• охлаждающего вентилятора и радиаторов, установленных на силовых деталях и блоках.

Зарядка аккумулятора должна осуществляться за время, равное не более 10 ч. Попытки отремонтировать зарядное устройство могут привести к тому, что аккумулятор будет подзаряжаться и за несколько меньшее, и за заметно большее время, если точно таких же деталей и функциональных узлов найти не удалось. Если АКБ заряжается в результате не за 10, а, скажем, за 15 часов, к каким-либо неприятным последствиям для аккумулятора это вряд ли приведёт.

Автоматическое пускозарядное устройство, представляющее собой отдельную электронную плату, ремонтировать нецелесообразно: гораздо быстрее его заменить на точно такое же, а старое и негодное стоит утилизировать. Если полностью отремонтировать зарядное устройство не удалось, то оно может быть подвергнуто полной переделке, при этом опытные пользователи его управление переделывают на почти безындикаторный вариант. Например, присутствуют светодиодные индикаторы, напоминающие о том, что устройство включено в сеть, к нему подключён и заряжается аккумулятор, а показания тока и напряжения становятся не столь важны.

В результате такой переделки следует установить верхний порог напряжения таким образом, чтобы кислотно-гелевые аккумуляторы не закипали.

Автоматическая пускозарядка может быть заменена обычным подзарядным выходом, обеспечивающим буферный дозаряд батареи по напряжению, например, 13,5 В для кислотно-гелевых и 12,6 – для литий-ионных сборок. Допускается подзаряд как линейным, так и импульсным (часто прерывающимся) током. В некоторых случаях второй несколько продлевает срок службы батареи, не давая возникнуть застойным (а порой и необратимым) процессам раньше, чем кончится срок активной эксплуатации аккумулятора.

Меры безопасности

Не замыкайте контактные щупы и клеммы на работающем приборе. Ток короткого замыкания способен уничтожить основную плату, являющуюся силовой. Не пытайтесь заменить предохранители штырьками похожего диаметра и длины. В результате при случайном замыкании весь ток перейдёт на выходные элементы схемы. Произойдёт то же самое, что и в предыдущем случае.

Производите ремонт только при полном обесточивании бортовой электросети, сняв обе клеммы с аккумулятора. Неумелые действия могут привести к возгоранию электропроводки авто, вплоть до взрыва бензобака и двигателя в результате перехода открытого пламени на топливные и масляные шланги.

Если ЗУ удалось починить, и оно выдаёт приближённо (или в точности) тот же самый зарядный ток и аналогичное напряжение, а пускозарядное устройство функционирует исправно, подзарядите АКБ в штатном режиме, контролируя для подстраховки отдельным вольтметром (тестером) повышающееся напряжение. Из-за погрешности параметров, скажем, на 0,02 В, вы можете заметить, что кислотный электролит стал слегка закипать.

Рекомендуется подрегулировать выходное напряжение. Убедитесь, что пускозарядные элементы это позволяют.

Некоторые опытные мастера внедряют сторонний выходной регулятор напряжения, позволяющий в точности настроить 14,4 вольта. Золотое правило: лучше чуть недозарядить до 14,39, чем перезарядить до 14,41, так как это может привести к преждевременной порче аккумулятора. Иначе он выдаст не положенные 500 полных или частичных циклов со штатными 65 амперами тока при разряде, а, скажем, 420, что является уже заметным упущением для автовладельца.