Содержание
Безусловно, любое зарядное устройство в процессе своей работы хоть немного, но обязательно должно разогреваться, здесь достаточно вспомнить закон Джоуля-Ленца, указывающий нам на то, что если ток течет по проводнику, то будет наблюдаться и нагрев этого проводника, если конечно речь идет о реальном проводнике, например о том же медном, или о полупроводнике, из которого сделаны диоды и транзисторы.
Даже самые обычные провода, так или иначе от тока чуть-чуть всегда разогреваются. Но некоторые зарядные устройства, бывает, греются сверх всякой меры. Давайте попробуем разобраться, почему так происходит.
В случае с нынешними зарядными устройствами, причина их нагрева или перегрева заключается не только в джоулевым тепле. Любой современный сетевой зарядник — это прежде всего понижающий импульсный преобразователь. А в понижающем импульсном преобразователе есть, во-первых, импульсный трансформатор на феррите или хотя бы ферритовый дроссель.
Железные трансформаторы в зарядниках сегодня, пожалуй, не встретишь. Во-вторых, в импульсных преобразователях есть полевые транзисторы и, в-третьих, выпрямительные диоды. Таким образом, здесь есть целых три источника разогрева.
Ферритовый сердечник
На входе типичного зарядного устройства стоит диодный мост, превращающий сетевое переменное напряжение в постоянное. Это постоянное напряжение величиной около 300-310 вольт подается при помощи полевых или биполярных транзисторов короткими импульсами на импульсный трансформатор или на дроссель (в зависимости от схемотехники зарядника), который содержит ферритовый сердечник.
Итак, импульсы частотой в несколько десятков килогерц подаются на этот индуктивный элемент. Сердечник индуктивного элемента — реальный, значит когда он намагничивается и размагничивается, вихревые токи в нем так или иначе возникают, не говоря уже о насыщении. Так вот, в процессе работы зарядника этот ферритовый сердечник разогревается.
А если разработчик зарядного устройства пытался сделать его как можно компактнее, то и сердечник наверняка подобрал и установил минимально возможного для данной мощности размера, при этом частоту преобразователя завысил. В итоге сердечник, конечно, перегревается.
Если, к примеру, нормальная частота для сердечника составляет 50 кГц, а на него подали все 250 кГц. Размер то получился меньше, однако тепла взамен будет выделятся больше, ведь ферриты, способные перемагничиваться на высокой частоте без перегрева, стоят дороже, и размер, опять же, получится больше, что не выгодно для маркетинга.
Транзистор
Транзистор (полевой или биполярный) преобразуют выпрямленное сетевое напряжение в высокочастотные импульсы, которые подаются на обмотку индуктивного элемента. Так устроено большинство зарядных устройств. В редких случаях транзисторов может быть два. Если зарядное устройство относительно мощное, то транзистору необходим радиатор для отвода тепла, ведь транзистор как раз по закону Джоуля-Ленца разогревается.
Если изготовитель блока питания решил сэкономить на размере радиатора, либо совсем не поставил его, или вообще установил дешевые транзисторы с большим сопротивлением канала, то устройство, конечно, будет перегреваться. В неоригинальных зарядных устройствах такое сплошь и рядом встречается.
Выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды Шоттки, преобразующие пониженное импульсное напряжение в постоянное низкое для зарядки, стоят на выходе, и тоже нагреваются. Они имеют падение напряжения от 0,2 (в лучшем случае) до 0,5 вольт, и при выходном токе, скажем, в 1 ампер, некоторое ощутимое количество тепла уже будет выделяться лишь на этих диодах. А если ток на выходе больше, да если напряжение меньше, это сильно сказывается на КПД.
Вывод
Таким образом, если вы хотите чтобы ваш зарядник грелся как можно меньше и не перегревался, покупайте оригинальные (от фирмы – изготовителя заряжаемого устройства) зарядники, в которых установлены качественные комплектующие, где разработчик не пытался сэкономить на всем подряд, а делал упор на качество своего продукта.
Безусловно, любое зарядное устройство в процессе своей работы хоть немного, но обязательно должно разогреваться, здесь достаточно вспомнить закон Джоуля-Ленца, указывающий нам на то, что если ток течет по проводнику, то будет наблюдаться и нагрев этого проводника, если конечно речь идет о реальном проводнике, например о том же медном, или о полупроводнике, из которого сделаны диоды и транзисторы.
Даже самые обычные провода, так или иначе от тока чуть-чуть всегда разогреваются. Но некоторые зарядные устройства, бывает, греются сверх всякой меры. Давайте попробуем разобраться, почему так происходит.
В случае с нынешними зарядными устройствами, причина их нагрева или перегрева заключается не только в джоулевым тепле. Любой современный сетевой зарядник — это прежде всего понижающий импульсный преобразователь. А в понижающем импульсном преобразователе есть, во-первых, импульсный трансформатор на феррите или хотя бы ферритовый дроссель.
Железные трансформаторы в зарядниках сегодня, пожалуй, не встретишь. Во-вторых, в импульсных преобразователях есть полевые транзисторы и, в-третьих, выпрямительные диоды. Таким образом, здесь есть целых три источника разогрева.
Ферритовый сердечник
На входе типичного зарядного устройства стоит диодный мост, превращающий сетевое переменное напряжение в постоянное. Это постоянное напряжение величиной около 300-310 вольт подается при помощи полевых или биполярных транзисторов короткими импульсами на импульсный трансформатор или на дроссель (в зависимости от схемотехники зарядника), который содержит ферритовый сердечник.
Итак, импульсы частотой в несколько десятков килогерц подаются на этот индуктивный элемент. Сердечник индуктивного элемента — реальный, значит когда он намагничивается и размагничивается, вихревые токи в нем так или иначе возникают, не говоря уже о насыщении. Так вот, в процессе работы зарядника этот ферритовый сердечник разогревается.
А если разработчик зарядного устройства пытался сделать его как можно компактнее, то и сердечник наверняка подобрал и установил минимально возможного для данной мощности размера, при этом частоту преобразователя завысил. В итоге сердечник, конечно, перегревается.
Если, к примеру, нормальная частота для сердечника составляет 50 кГц, а на него подали все 250 кГц. Размер то получился меньше, однако тепла взамен будет выделятся больше, ведь ферриты, способные перемагничиваться на высокой частоте без перегрева, стоят дороже, и размер, опять же, получится больше, что не выгодно для маркетинга.
Транзистор
Транзистор (полевой или биполярный) преобразуют выпрямленное сетевое напряжение в высокочастотные импульсы, которые подаются на обмотку индуктивного элемента. Так устроено большинство зарядных устройств. В редких случаях транзисторов может быть два. Если зарядное устройство относительно мощное, то транзистору необходим радиатор для отвода тепла, ведь транзистор как раз по закону Джоуля-Ленца разогревается.
Если изготовитель блока питания решил сэкономить на размере радиатора, либо совсем не поставил его, или вообще установил дешевые транзисторы с большим сопротивлением канала, то устройство, конечно, будет перегреваться. В неоригинальных зарядных устройствах такое сплошь и рядом встречается.
Выпрямительные диоды
Выпрямительные диоды Шоттки, преобразующие пониженное импульсное напряжение в постоянное низкое для зарядки, стоят на выходе, и тоже нагреваются. Они имеют падение напряжения от 0,2 (в лучшем случае) до 0,5 вольт, и при выходном токе, скажем, в 1 ампер, некоторое ощутимое количество тепла уже будет выделяться лишь на этих диодах. А если ток на выходе больше, да если напряжение меньше, это сильно сказывается на КПД.
Вывод
Таким образом, если вы хотите чтобы ваш зарядник грелся как можно меньше и не перегревался, покупайте оригинальные (от фирмы – изготовителя заряжаемого устройства) зарядники, в которых установлены качественные комплектующие, где разработчик не пытался сэкономить на всем подряд, а делал упор на качество своего продукта.
Часто у начинающих водителей возникает вопрос о том, почему аккумулятор греется при зарядке и насколько это нормально. Когда внутри корпуса АКБ автомобиля начинается кипение или бурление, а сам он начинает нагреваться, новичков это может навести на мысль о том, что с батареей что-то не в порядке. Также и владельцы мобильных телефонов беспокоятся о том, что мобильник «сильно греется» при подключении его к сети. На самом деле далеко не всегда нагрев батареи при зарядке означает ее неисправность.
Для того чтобы развеять страхи по поводу нагревания аккумуляторов автомобилей и телефонов, рассмотрим некоторые причины, по которым это может возникать (кстати, было бы, наоборот, странно, если бы аккумуляторы при зарядке не грелись вообще).
Перестраховка: заряжаем аккумулятор авто качественно и правильно
Необходимо знать о том, что если во время зарядки греется аккумулятор — это вполне естественное явление, особенно, когда процесс подходит к концу. Для того чтобы не произошло перегрева, важно следить за батареей на всех этапах ее зарядки — примерно так же, как мы следим за поставленной на огонь кастрюлей или любым электрическим прибором.
Перед тем как подсоединять свинцово-кислотный аккумулятор к сети с помощью зарядного устройства, всегда проверяйте уровень электролита к каждой его «банке» — во избежание скорого перегрева и короткого замыкания между свинцовыми пластинами, не покрытыми жидкостью. Помните о том, что уровень электролитической жидкости в банках аккумуляторной батареи должен всегда покрывать пластины, как минимум, на 1 сантиметр. Перед зарядкой обязательно измеряйте плотность жидкости ареометром (норма 1,27 гр/см 3 ).
Также помните о том, что батарею можно заряжать двумя основными методами: когда постоянный уровень тока, либо наоборот, постоянный уровень напряжения, выставляемый на зарядном устройстве. Если вы заряжаете батарею постоянным током, его уровень должен быть не больше 10% от фактической емкости АКБ. При показателе тока выше положенного это может спровоцировать сильный нагрев аккумулятора и кипение раньше времени, что впоследствии негативно скажется на его рабочих показателях. Если вы не уследите за процессом и вовремя не снизите уровень тока, может произойти даже взрыв батареи.
Ближе к концу зарядки не оставляйте АКБ надолго без присмотра. Если она начинает нагреваться слишком сильно, лучше снизьте ток. Конечно, время зарядки может увеличиться, но именно это позволит вам минимизировать возможные риски.
Кроме того, если ваш аккумулятор уже старый, важно иметь в виду, что старые автомобильные батареи нагреваются быстрее, а доливать дистиллированную воду во избежание короткого замыкания придется все чаще. Обращайтесь со старой батареей максимально внимательно и осторожно.
Возможный заводской дефект нового аккумулятора
Для водителей-новичков не будет лишним узнать и о том, что сам процесс кипения батареи может подсказать, почему она сильно нагревается и по каким причинам показатель ее общего напряжения не соответствует необходимой норме.
Например, при замыкании одной из банок вследствие заводского дефекта закипание как нормальный и естественный процесс наступает во всех исправных отсеках аккумулятора. В замкнутой банке процесса кипения нет. При замерах плотности электролита значение ее в «умершем» отсеке не превышает 1,10 гр/см 3 . Батарея с таким дефектом будет выдавать напряжение около 10,5 Вольт, а не положенные 12-13 в покое. Лучше не пытаться ее восстанавливать, а вернуть обратно в магазин, или же обменять на исправную.
Возможные неполадки, если аккумулятор сильно «греется» при зарядке
В случае, если вы сняли АКБ с автомобиля и поставили его заряжаться, а позже обнаружили, что он нагревается сильнее, чем нужно, причины могут быть вполне понятными и иногда устранимыми:
- Неисправность используемого зарядного устройства, или же слишком высокие токи. Попробуйте просто уменьшить их.
- Что-то случилось внутри самого аккумулятора. Это может быть повреждение пластин, их осыпание или короткое замыкание. Возможность устранения проблемы зависит от уровня повреждения пластин.
Почему нагревается телефонный аккумулятор при зарядке
Чаще всего беспокойство владельцев телефонов по этому поводу не имеет серьезных оснований:
- Если телефон заряжается, и нет очевидных признаков его перегревания, то зарядку можно спокойно продолжать: «греются» при подсоединении к сети все мобильники.
- Если вы звоните, играете в игры или пишете СМС при зарядке телефона, температура его естественным образом будет на порядок выше обычной. В данном случае можно дождаться окончания зарядки устройства, чтобы не беспокоиться лишний раз.
- Если корпус вашего гаджета выполнен из металла, он будет нагреваться сильнее, но опасности в этом нет.
- При подключении к смартфону Wi-Fi или любого вида мобильного интернета скачивание данных будет оказывать влияние на уровень температуры во время зарядки.
- Телефон может нагреться по причине ошибок в прошивочной системе (программный код). В данном случае, попробуйте отыскать в Сети обновленную прошивочную версию.
- Проверку уровня нагрева смартфона в процессе зарядки можно провести, используя утилиту вроде CPU-Z.
Таким образом, любой аккумулятор греется при зарядке. В случае, если речь идет об автомобильной батарее, важно осуществлять своевременный контроль процесса, чтобы избежать возможных необратимых ее повреждений. Если же нагревается телефон, чаще всего беспокойство пользователей напрасное. Но если имеются сомнения, уровень нагрева АКБ во время зарядки всегда можно проверить с помощью специальных программ.