Вскоре, большое количество автомобилистов столкнутся с необходимостью зарядки аккумулятора. Зарядное устройство для аккумулятора автомобиля - должно быть обязательно у каждого водителя и наличие его необходимо всегда, вне зависимости от времени года и эксплуатации транспортного средства. В данной статье мы вам расскажем о том, как выбрать зарядное для автомобильного аккумулятора.
Содержание статьи:
Как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
У каждого автовладельца обязательно должно быть собственное зарядное устройство, так как наверняка, бывают периоды, когда ваш автомобиль может длительное время не эксплуатироваться, а значит, аккумулятор будет разряжен. Особенно аккумулятор нуждается в зарядке зимой, несмотря на то, эксплуатируется авто или нет, наличие зарядного устройства в данном случае просто необходимо. Если вы стали счастливым обладателем автомобиля, то у вас обязательно возникнут вопросы по поводу выбора зарядного устройства, на них мы и постараемся ответить.Виды зарядных устройств
Зарядные устройства делятся на два типа:
- Зарядные;
- Пуско-зарядные.
Простые зарядные устройства осуществляют исключительно зарядку аккумулятора и возможно поддержание зарядки, без каких-либо дополнительных функций.
Пуско-зарядные устройства
Пуско-зарядные устройства могут выполнять две функции: зарядку аккумулятора и произвести запуск двигателя автомобиля. Если с функцией зарядки всё ясно, то пусковая функция, наверное, у новичков вызовет несколько вопросов. Как известно, для того чтобы завести автомобиль, требуется большой заряд аккумулятора, соответственно если аккумулятор будет разряжен, то завести машину вы не сможете до тех пор, пока не зарядите до определённого уровня свой аккумулятор. Пусковое устройство поможет вам завести автомобиль при полностью разряженном аккумуляторе, благодаря тому, что такие устройства могут выдавать ток в несколько раз больший, чем простое зарядное устройство. Но такие устройства имеют большие габариты и намного тяжелее обычных зарядных устройств, да и стоят дороже.
Зарядный ток
Первое, на что вы должны обратить внимание - напряжение, которое выдаёт зарядное устройство, оно должно соответствовать рабочему напряжению аккумулятора. Зарядный ток зарядного устройства должен быть не более 10% от ёмкости аккумулятора, или же иметь возможность его регулировки. Так как большинство аккумуляторов в автомобилях имеют ёмкость 65А/ч, то на аккумулятор необходимо подавать зарядный ток не более 6,5Ампер. Зарядку аккумулятора лучше всего производить током 5% от ёмкости аккумулятора, то есть опять-таки, если ёмкость аккумулятора 65А/ч, то на него рекомендуется пускать ток в 3,2Ампера. При таком токе вы получите максимально глубокий и полный заряд аккумуляторной батареи.
Зарядные устройства имеют как регулируемую подачу тока, так и постоянную. При регулируемой подаче зарядного тока вы можете регулировать силу тока, а если такой возможности нет, то зарядное устройство производит зарядку аккумулятора на оптимальных режимах, что собственно очень полезно для аккумулятора.
Выходное напряжение зарядного устройства для автомобильного аккумулятора должно быть 12 Вольт.
Дополнительные функции
Несмотря на то, что большинство современных зарядных устройств имеют защиту от перегрева и защиту от неправильного подключения клем, уточните наличие данных функций в выбираемом зарядном устройстве.
Импульсные зарядные устройства для аккумуляторов позволяют зарядить аккумулятор при глубоком разряде, это хорошая и полезная возможность, наличие которой будет очень полезно.
Если же вы хорошо разбираетесь в электронике, то вам будет интересно взглянуть на схему зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Большинство зарядных устройств имеют следующую схему:
Тем, кто «живёт автомобилем», любит контролировать процесс зарядки и иметь функциональное зарядное устройство, то мы порекомендуем остановить свой выбор на пуско-зарядном устройстве, которое будет иметь встроенный амперметр, возможность регулировки зарядного тока и прочие функции.
Водителям, которые не часто, но, тем не менее, сталкиваются с необходимостью зарядки и подзарядки аккумулятора, но при этом любит простоту и функциональность, то мы порекомендуем электронные автоматические зарядные устройства, без «лишних» индикаторов, переключателей и прочих «советских» функций.
Какое зарядное устройство для аккумулятора выбрать
Tesla ЗУ-15860Одна из самых бюджетных моделей зарядных устройств для аккумуляторов. Если вы постоянно ездите на своём авто и зарядное устройство вам необходимо так сказать для подстраховки, то эта модель – идеальный вариант для вас.
Технические характеристики:
Tesla ЗУ-15860 – это автоматическое зарядное устройство с выходным напряжением: 6/12V. Номинальный ток зарядки: 3,52 А, максимальный: 6 А. Функции защиты от перегрева, неправильного подключения и перезарядки.
Цена устройства: 500 рублей.
Telwin Leader 150 Start
Популярная модель пуско-зарядного устройства. Хороший вариант для тех автомобилистов, кто любит контролировать процесс зарядки и иметь большой перечень возможностей. Данное устройство имеет несколько режимов работы, а главное - поможет запустить двигатель при полной разрядке аккумулятора.
Технические характеристики:
Рабочее напряжение: 12V. Максимальная сила тока зарядки: 20А. Имеется встроенный амперметр. Дополнительные режимы: режим нормальной и ускоренной зарядки, режим быстрого пуска, защита от перегрузок и неправильной полярности.
Цена устройства: 4 000 рублей.
Bosch C3
Самое оптимальное и простое зарядное устройство, которое позволит «не заморачиваться» над зарядкой аккумулятора. Зарядное имеет очень компактные размеры, а это большой плюс. Для заряда аккумулятора вам нужно, всего лишь на всего, выбрать нужный режим (из 3-ёх) и устройство само зарядит аккумулятор. Более того, когда устройство зарядит аккумулятор полностью, оно перейдёт в режим поддержания заряда. Данное зарядное устройство рекомендуется для аккумуляторов 12V: Varta, Bosch и других популярных производителей аккумуляторов.
Технические характеристики:
Выходное напряжение: 6/12V. Сила зарядного тока: 3,8A. Есть возможность заряда аккумулятора импульсным током, при его полной разрядке. Функция поддержания заряда аккумулятора при его полном заряде, режим зарядки аккумулятора в холодном состоянии. Наличие защиты от неправильного подсоединения клем и перегрева.
Цена устройства: 2 500 рублей.
В любом случае, при выборе конкретной модели зарядного устройства читайте отзывы и не стесняйтесь уточнить интересующие вас вопросы у продавца-консультанта.
Правила эксплуатации зарядного устройства
Наверное, принцип зарядки автомобильного аккумулятора знаком всем, но в этой процедуре есть несколько нюансов, о которых мы вам расскажем ниже.Заряжать аккумулятор лучше всего в гараже или на крытой площадке. В крайнем случае, допускается зарядка аккумулятора на улице, в тёплую и сухую погоду.
Когда необходимо заряжать аккумулятор зарядным устройством
Итак, заряжать аккумулятор автомобиля необходимо только при конкретных условиях и ситуациях, просто так это делать не нужно. В автомобиле есть генератор, который при работе двигателя преобразует механическую энергию в электрическую. Благодаря электрической энергии, получаемой генератором, происходит питание всего электрооборудования автомобиля, в том числе и происходит зарядка аккумулятора. Поэтому, если вы часто ездите на автомобиле и поездки довольно продолжительны по времени, то ваш аккумулятор будет полностью заряжен.
Аккумулятор необходимо заряжать в следующих случаях:
- Если индикатор на приборной панели указывает на то, что аккумулятор находится в разряженном состоянии;
- Машина не заводится, и при этом нет звука работы стартера;
- Машина длительное время находилась в простое;
- При продолжительных и безуспешных попытках завести автомобиль.
В первом случае, когда индикатор приборной панели информирует вас о том, что аккумулятор находится в разряженном состоянии, в принципе можно обойтись без его зарядки – если автомобиль самостоятельно заведётся, то, как было сказано выше, его подзарядит генератор. Если же вам придётся часто глушить двигатель или отправляетесь в загородную поездку, то, конечно же, аккумулятор нужно подзарядить.
Если машина не заводится, и при этом не слышно звука стартера, скорее всего, что для запуска стартера не хватает мощности аккумулятора. В данном случае необходимо аккумулятор немного зарядить или же если у вас есть пуско-зарядное устройство, то воспользоваться им, для того, чтобы зависти авто и через некоторое время (дав немного зарядиться аккумулятору) отправляться в путь.
Если вы долго не ездили на машине, особенно если вы не эксплуатировали автомобиль в зимнее время года, то аккумулятор необходимо подзаряжать как минимум 1 раз в месяц. Если аккумулятор старый, находился в холодном гараже или вообще машина в простое находится в морозную погоду на улице, то проверять уровень его зарядки и заряжать - необходимо несколько раз в месяц.
Ну и последнее, если вы несколько раз пытались завести автомобиль – и безуспешно, при этом причиной того, что двигатель не заводится, является не аккумулятор, то его необходимо будет зарядить. Так как для запуска двигателя требуется большое количество энергии аккумулятора, а если при этом вы несколько раз пытались завести двигатель, то аккумулятор, наверное, будет находиться в разряженном состоянии.
Подключение зарядного устройства к аккумулятору
Перед тем как подключать зарядное устройство к автомобильному аккумулятору, обязательно заглушите двигатель автомобиля, если он был запущен. Большинство современных зарядных устройств не требуют отключения автомобильных клемм питания от аккумулятора. То есть, вам необходимо только заглушить двигатель, снимать надетые клеммы ненужно. Осмотрите аккумулятор: нет ли никаких подтёков электролита, а также, нет ли никакой влаги на аккумуляторе.
Теперь приступаем к подключению зарядного устройства к аккумулятору. Если вы не снимали автомобильные клеммы, то клеммы зарядного устройства необходимо надевать поверх автомобильных. Металлические «щипцы» клемм зарядного устройства должны охватывать металлическую часть автомобильных клемм и хорошо быть зафиксированы на них. Если же с аккумулятора сняты автомобильные клеммы, то клеммы зарядного устройства надеваются непосредственно на клеммы аккумулятора.
Подключать зарядное устройство к аккумулятору необходимо следующим образом: сперва необходимо подключить «+» красную клемму зарядного устройства к «+» аккумулятора, затем подключите «-» чёрную клемму зарядного устройства к «-» аккумулятора. После этого проверьте, прочно ли надеты клеммы. Далее вставьте вилку зарядного устройства в розетку, когда зарядное устройство включится, выберете необходимый режим его работы в соответствии с инструкцией к нему.
Отключение зарядного устройства происходит в обратной последовательности подключения, то есть: сначала вы переводите зарядное устройство в режим ожидания, затем выключаете его от сети электропитания, после этого снимаете «-» (чёрную клемму) и следом «+» (красную).
Зарядка аккумулятора автомобиля зарядным устройством
Теперь давайте более детально расскажем о зарядке аккумулятора. После того как зарядное устройство подключено к аккумулятору, необходимо выбрать режим зарядки – в автоматическом зарядном устройстве, или настроить параметры зарядки в обычном зарядном устройстве. Если с режимами всё понятно, то для зарядки аккумулятора обычным зарядным устройством вам, наверное, необходимо будет установить ток зарядки батареи.
Не заряжайте аккумулятор повышенным током (или режимом «Boost»), несмотря на то, что вы сможете быстро зарядить аккумулятор, это очень негативно скажется на самой батарее. Старайтесь не использовать данную функцию зарядного устройства, или, по крайней мере, использовать её в самом крайнем случае.
Не допускайте частые и глубокие разряды аккумулятора. Если авто находится в длительном простое – заряжайте аккумулятор.
Неоднократно мы с вами беседовали о всевозможных зарядных устройствах для автомобильного аккумуляторам на импульсной основе, сегодня тоже не исключение. А рассмотрим мы конструкцию ИИП, который может иметь выходную мощность 350-600 ватт,но и это не предел, поскольку мощность при желании можно поднять до 1300-1500 ватт, следовательно, на такой основе можно соорудить пуско-зарядное устройство, ведь при напряжении 12-14 Вольт с блока 1500 ватт можно снять до 120 Ампер тока! ну разумеется
Конструкция привлекла мое внимание еще месяц назад, когда на одном из сайтов на глаза попалась статейка. Схема регулятора мощности показалось довольно простой, поэтому решил использовать эту схему для своей конструкции, которая особа проста и не требует никакой наладки. Схема предназначена для зарядки мощных кислотных аккумуляторов с емкостью 40-100А/ч, реализована по импульсной основе. Основной, силовой частью нашего зарядного устройства является сетевой импульсный блок питания с мощностью
Совсем недавно решил изготовить несколько зарядных устройств для автомобильного аккумуляторы, который собирался продавать на местном рынке. В наличии имелись довольно красивые промышленные корпуса, стоило лишь изготовить хорошую начинку и все дела. Но тут столкнулся с рядами проблем, начиная от блока питания, заканчивая узлом управления выходного напряжения. Пошел и купил старый добрый электронный трансформатор типа ташибра (китайский бренд) на 105 ватт и начал переделку.
Довольно простое зарядное устройство автоматического типа можно реализовать на микросхеме LM317, которая из себя представляет линейный стабилизатор напряжения с регулируемым выходным напряжением. Микросхема может также работать в качестве стабилизатора тока.
Качественное зарядное устройство для авто аккумулятора, на рынке можно приобрести за 50$, а сегодня расскажу самый простой способ изготовления такого зарядного устройства с минимальными расходами денежных средств, оно простое и изготовить сможет даже начинающий радиолюбитель.
Конструкцию простейшего зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов можно реализовать за пол часа с минимальными затратами, ниже будет описан процесс сборки такого зарядного устройства.
В статье рассмотрено простое по схемному решению зарядное устройство (ЗУ) для аккумуляторов различного класса, предназначенных для питания электрических сетей автомобилей, мотоциклов, фонарей и т.д. ЗУ простое в эксплуатации, не требует корректировок в процессе заряда аккумулятора, не боится коротких замыканий, несложно и дешево в изготовлении.
Недавно в интернете попалась схема мощного зарядного устройство для автомобильных аккумуляторов с током до 20А. На самом деле это мощный регулируемый блок питания собранный всего на двух транзисторах. Основное достоинство схемы - минимальное количество используемых компонентов, но сами компоненты довольно недешевые, речь идет о транзисторах.
Естественно у каждого в машине есть зарядки в прикуриватель для всякого рода девайсов навигатор, телефон и т.д. Прикуриватель естественно не без размерный и тем более он один (вернее гнездо прикуривателя), а если еще и человек курящий то сам прикуриватель надо вынуть куда то положить, а если уж надо что-то подключить в зарядку то тогда использование прикуривателя по прямому назначению просто невозможно, можно решить подключение всякого рода тройников с гнездом как прикуриватель, но это как то
Недавно в голову пришла идея собрать автомобильное зарядное устройство на базе дешевых китайских БП с ценой 5-10$. В магазинах электроники сейчас можно найти такие блоки, которые предназначены для запитки светодиодных лент. Поскольку такие ленты питаются от 12 Вольт, следовательно выходное напряжение блока питания тоже в пределах 12Вольт
Представляю конструкцию несложного DC-DC преобразователя, который позволит вам зарядить мобильный телефон, планшетный компьютер или любое другое портативное устройство от автомобильной бортовой сети 12 Вольт. Сердцем схемы является специализированная микросхема 34063api разработанная специально для таких целей.
После статьи зарядного устройство из электронного трансформатора на мой электронный адрес поступило много писем, с просьбой пояснить и рассказать - как умощнить схему электронного трансформатора, и чтобы не писать каждому пользователю отдельно, решил напечатать эту статью, где я расскажу о тех основных узлах, которые нужно будет переделать для увеличения выходной мощности электронного трансформатора.
Столкнуться с «реанимацией» своего аккумулятора приходится по разным причинам – кто-то забывает выключить габариты, кто-то высаживает батарею морозным утром в попытках запуска, у кого-то на машине электрический ток за ночь подъедают сигнализация или неправильно подключенная магнитола. В любом случае зарядное устройство иметь про запас будет полезно: рано или поздно оно сможет выручить.
На рынке можно встретить разнообразные конструкции «зарядок», и все они имеют свою специфику применения. Ее необходимо учитывать, чтобы не совершить необдуманную покупку – разным АКБ требуются и разные условия зарядки.
Менее всего капризны – они могут спокойно выдерживать и заряд повышенным током (напомним – стандартным током заряда считается ток, составляющий 1/10 от числовой величины емкости батареи, то есть батарея на 45 А*ч нужно заряжать током до 4,5 А, 55 А*ч – до 5,5 А и так далее), и перезаряд. «Выкипание» в них легко скомпенсировать, доливая воду, а риск повреждения из-за повышенного газовыделения устраняется очень просто – выворачиванием пробок.
Поэтому самые простые зарядные устройства, состоящие из трансформатора и диодного моста, могут прекрасно работать с аккумуляторами классического типа. Они обычно имеют переключатель режимов зарядки «меньший ток-больший ток», но, как мы уже говорили, для классических батарей это не является принципиальным. Зато в саму конструкцию таких «зарядок» заложен большой плюс – напряжение на их клеммах во включенном состоянии присутствует всегда, поэтому даже долго простоявший без заряда АКБ они медленно, но верно «оживят». Но надолго оставлять батарею без присмотра не стоит: в конце цикла зарядки начнется обильное выделение водорода (то самое «кипение»), а в смеси с воздухом он крайне взрывоопасен.
Видео: Как и какое выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Просто о сложном
Однако свинцово-кислотные источники энергии классического типа постепенно уходят с рынка, их сменяют необслуживаемые кальциевые аккумуляторы. Им уже требуется четкое выдерживание режима заряда: при превышении зарядного тока они начнут терять уровень электролита, который из-за неразборной конструкции восполнить будет нельзя. Поэтому для всех типов необслуживаемых батарей (а это и кальциевые, и AGM, и ) подойдут только автоматические зарядные устройства.
Конструктивно они уже гораздо сложнее – их схема рассчитана на то, чтобы автоматически устанавливать необходимый ток и прерывать процесс зарядки, когда ток падает ниже определенного значения. Такое зарядное устройство, бесспорно, будет гораздо удобнее в работе – зарядив АКБ, оно отключится, а не будет «кипятить» его. К тому же в большинстве моделей автоматических зарядок предусмотрена защита от неправильного подключения, так что, как говорится, с ними разберется и блондинка.
Но из принципа действия автоматических устройств проистекает и их главный минус – если такую зарядку подключить к долго простоявшему разряженным аккумулятору, она не сможет его зарядить: в этом случае он будет в начале цикла принимать очень малый ток, и автоматика посчитает его полностью заряженным. Выходов может быть несколько:
- Купить автоматическое зарядное устройство с возможностью отключения защитной автоматики (как правило, это пускозарядные устройства), и на несколько часов оставить его подключенным в этом режиме. При наличии постоянного напряжения на клеммах АКБ постепенно «оживет» — кристаллы сульфата свинца на пластинах начнут растворяться, и зарядный ток вырастет до величин, с которыми автоматика будет работать адекватно.
- Можно сделать проще – имитировать зарядный ток, чтобы автоматика не выключала зарядку. Для этого достаточно включить какую-либо нагрузку параллельно клеммам аккумулятора (например, лампочку из фары) – если через несколько часов отключение этой нагрузки не приведет к отключению ЗУ, значит, «оживление» прошло успешно.
Упомянутые выше, это достаточно специфичный класс – они могут не только заряжать, но и в течение нескольких секунд отдавать значительный ток для прокрутки стартера. Они удобны тогда, когда нельзя тратить несколько часов на зарядку высаженной батареи: зарядив АКБ «хоть на сколько-то», можно перевести такое устройство в пусковой режим, и их совместной с аккумулятором токоотдачи уже хватит для запуска. По сути, кнопка пускового режима в них просто отключает всю защитную автоматику – как мы уже упоминали, для «реанимации» глубоко разряженных батарей это тоже может пригодиться.
Видео: Как правильно выбрать зарядное устройство для АКБ
И, наконец, последний класс зарядных устройств – это переносные бустеры. Они не питаются от электросети, а имеют встроенный гелевый аккумулятор небольшой емкости, но с большой токооотдачей. Главный их плюс – это возможность подзарядить аккумулятор или завести мотор там, где ни , ни подключить зарядку к электросети нельзя. Но и минус понятен – компактные размеры вынуждают урезать емкость батареи, поэтому время зарядки от бустера и тем более число попыток запуска строго ограничены.
Зарядные устройства для классических аккумуляторов
Оборонприбор ЗУ-75А
Конструкцию этого зарядного устройства можно описать словами «проще не придумаешь» — внутри его корпуса скрыты трансформатор с переключением выводов вторичной обмотки (тумблер 4А/6А на корпусе), диодный мост и контрольный амперметр. Для хранения в сыром и плохо проветриваемом гараже это оптимальный вариант – в отличие от электронных зарядных устройств, тут банально нечему ломаться.
Определенные нюансы эксплуатации связаны с небольшой габаритной мощностью встроенного трансформатора – хотя производитель и заявляет о возможности работы с 90-амперными аккумуляторами, реально «потолок» для ЗУ-75 – это АКБ с емкостью 65 ампер-часов, для их зарядки потребуется еще вполне приемлемое время.
С необслуживаемыми кальциевыми батареями это зарядное устройство можно использовать только при крайней необходимости, и тем более с AGM или гелевыми: в конце процесса зарядки напряжение на клеммах может превышать 15 В, что для таких батарей чревато повреждениями.
Автоматические зарядные устройства
FUBAG MICRO 80/12
Современная электроника позволяет создавать компактные и не требующие развитого охлаждения высокотоковые схемы. Поэтому зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов необязательно должно быть «ящиком с ручкой» — компактное ЗУ Fubag Micro скорее напоминает блок питания от ноутбука.
Тем не менее, оно может похвастаться несколькими программами зарядки, оптимизированными для батарей разных типов. Поэтому независимо от того, какая установлена на вашей машине, Fubag Micro зарядит ее быстро и безопасно, все остальное время не занимая много места. Особенно нужно отметить, что в этом ЗУ есть режим восстановления сульфатированных аккумуляторов – оставив машину на несколько дней с высаженной «в ноль» батареей, вы сможете ее потом спокойно зарядить.
Кулон 715А
Эта торговая марка уже давно обосновалась в магазинах автозапчастей, но из числа всех зарядных устройств «Кулон» стоит выделить именно 715А. В его схему был введен дополнительный режим «блок питания», когда автоматика не снижает постепенно ток на выходах, отключаясь в конце процесса зарядки, а поддерживает постоянное напряжение на клеммах. Этому режиму можно найти много применений – например, запитывать в гараже 12-вольтовую переноску, «реанимировать» глубоко разряженные аккумуляторы и так далее.
Видео: Лучшее Зу для АКБ. Кулон 715д
При использовании в автоматическом режиме пользователю достаточно выставить по амперметру максимальный зарядный ток, определяемый, как мы уже писали выше, из емкости аккумулятора. С учетом того, что ток может доходить до 15 ампер, это ЗУ пригодится и для малогабаритных аккумуляторов , и для тяговых батарей коммерческой техники.
Пускозарядные устройства
Elitech УПЗ 30/120
Это зарядное устройство имеет возможность работы с 12- и 24-вольтовыми аккумуляторами, причем у него два режима зарядки: если в «нормальном» можно работать и с необслуживаемыми батареями, то в «быстром» можно только заряжать классические свинцово-кислотные, так как зарядный ток в нем значительно увеличивается.
Тумблер пускового режима отключает защитную автоматику, позволяя ЗУ кратковременно отдавать в нагрузку до 120 А. По меркам профессиональных пускозарядных устройств это немного, но нужно учитывать, что перед нами все же компактная переносная модель. К тому же именно нескольких десятков ампер и не хватает обычно, чтобы провернуть стартер с разряженным аккумулятором.
FUBAG COLD START 300/12
При своих компактных размерах (масса – всего 1,5 кг) это инверторное пускозарядное устройство может отдавать пусковой ток до 50 А. Поэтому его применение точно отражено в названии – это устройство предназначено в первую очередь для помощи при холодном запуске, когда стартеру не хватает совсем «чуть-чуть» тока.
Что же касается применения именно для зарядки, то здесь реализована та же цифровая схема, что и в Fubag Micro – владельцу достаточно выбрать нужный режим кнопкой Mode, после чего ЗУ само задаст необходимые параметры зарядки для конкретного типа аккумулятора. Ток и напряжение заряда можно по выбору вывести на экран прибора, а при возникновении неисправности на нем же отобразится соответствующий код ошибки.
В этом исследовании я попробовал найти реальные границы применения ЛУТ-а, выяснять каковы минимальные зазоры и дорожки и определиться с лучшей бумагой для процесса. Практическая цель - достичь заветных 0.1мм, которые, как некоторые говорят, можно делать ЛУТ-ом.
Прим: все фото очень большого разрешения от 300КБ до 4МБ размером, чтобы были видны все детали. Поэтому я в текст их не вставлял, а даю ссылки на них.
Общий процесс
Я не буду вдаваться в теорию, а просто опишу на чем и чем я делаю в своей домашней обстановке.
Программа Sprint Layout, печатаю на HP LaserJet 1200 (600dpi), текстолит фольгированный толщиной 1.5мм, односторонний, утюг маленький, дорожный, травлю хлорным железом, тонер стираю растворителем 646.
До печати плату зашкуриваю шкуркой 1000 и вытираю 646-м растворителем.
Выбор бумаги
Критерии выбора бумаги:
- доступность
- хорошее покрытие тонером и его прикрепление при печати
- хороший перевод тонера на плату с бумаги
- легкость снятия с платы после переноса тонера
- покрытие (или смешивание) тонера слоем, который заделывает поры в нем.
Последний пункт требует пояснения. Суть в том, что вся технология ЛУТ держится на лазерной печати, а любая лазерная печать - на тонере, а любой тонер пригодный для ЛУТ страдает одни очень неприятным недостатком: пористостью. Из за этого происходят сильные подтравы дорожек, даже при не очень большом времени травления. А главное происходит протравливание больших поверхностей, которые покрыты тонером. Они как будь-то изъедены сверху, иногда насквозь. Фотобумага, в частности, обладает псевдо фотослоем, который может смешиваться с тонером при высоких температурах, покрывая его непробиваемой пластикообразной пленкой, которая устойчива к травильному составу. Однако, по опыту других любителей, этот слой часто также ложится плотно на плату и его тяжело отодрать, или забивается в зазоры, из-за чего маленькие зазоры становится делать или тяжело или невозможно. За границей есть коммерческое решение этой проблемы - фолька GreenTRF. Кому интересно - читайте гугль.
С самого начала я пробовал обычную офисную бумагу 80 г/м2. Ерунда полная. Не отдает тонер.
Потом делал на страницах с глянцевых журналов. Получается неплохо, но надо долго отмачивать, перенос тонера на плату не полный, тонер растекается сильно при разогреве утюгом.
Фирменная фотобумага HP матовая для струйников. Плохо переводится тонер на плату, не, тонер не покрыт ничем сверху, остается пористый.
Полуглянцевая фотобумага HP. После 30 минут отмокания снять бумагу с платы невозможно. Весь тонер покрыт белым пластиком. Отодрать можно только с тонером.
Термотрансферная бумага для стрйных принтеров для перевода на одежду. В лазерник пихать ее побоялся - больно легко плавится. Хотел заплавить аоры тонера. Полный провал.
Казалось бы все пропало. Выхода нет, пробовать тоже самое от других фирм (еще туча денег на ветер) или менять руки.
Но вот, что сказал Томас Эдисон:
"Слишком много людей ломаются, даже не подозревая о том, насколько близки к успеху они были в том момент, когда упали духом"
И был очень прав!
После всех этих мучений я пошел читать про GreenTRF, про коммерческие системы для ЛУТ-а, как они устроены пытался понять и когда читал про press"n"peel прочел, что температуру там надо не очень высокую (как для полиэстра). И я подумал, может и я перегрел.
Поставил утюг между 1 и 2 точками и использовал ту же фото бумагу от HP Premium, которая намертво прилипала. Погрел 3 минуты, пошел в ванную, включил холодную воды и дернул бумагу. Она отошла вообще без сопротивления! На меди осталось процентов 90 рисунка! Причем очень черного. На бумага тонер почти нет!
После 3 проб, установил, что оптимально - на одно деление выше 2 точек (на моем утюжке между точками еще туча делений). При этом задняя часть бумаги уже начинает плавиться, поэтому надо подкладывать 1 лист обычной бумаги. Я тестировал на маленькой платке, поэтому туда сюда утюгом водить не потребовалось, однако давил нормально и иногда с маленьким давлением проходился по контуру. Прогрев: 3.5-4 минуты.
После этого сразу беру за бумажку, иду в ванную, ставлю под холодную воду и через 3 секунду одним движением снимаю бумагу. Вот что получается:
/elektro/tt/IMG_3517.jpg
Там где был тонер, бумага становится синеватой, а тонер на плате на ощупь как пластик, блестящий и глянцевый. Однако никакого фотослоя нигде в щелях нет! Выцарапывать нечего! Бумага, кстати, очень интересная, при намокании со стороны глянца она какой то кашицей скользкой покрывается, как настоящая фотобумага. Как видно тонер перешел идеально! Красота!
Мой LaserJet 1200 глотает как полный лист 10х15, так и половинку 10х7.
Метод измерения
Метод прост: берем фотоаппарат, линейку и предмет, ложим линейку поверх или рядом с прдметом и делаем крупную макросъемку. Считаем количество пикселей в 1 мм на линейке, считаем кол-во пикселей на объекте, делим последнее на первое и получаем размер объекта в пикселях.
Для тех. кто сомневается в такой технологии замера я провел тест на точность. У меня чип есть от TI psp54310pwp в очень маленьком корпусе. По даташиту у него нога толщиной 0.19 мм, а расстояние между серединой ног 0.65 мм. Моим способом после фотографирования чипа получены значения: 0.20 и 0.62 соответственно. Так что, думаю, вопрос по точности не будет
/elektro/tt/4/IMG_3532.jpg
Тестирование на толщину дорожек и зазоров
После этого сделал ванночку с хлорным железом покруче. Вытравил все за 15 минут. Вот результат:
/elektro/tt/IMG_3518.jpg
Выглядит супер. Все дорожки вышли полностью (даже 0.05мм), зазор 0.1 не вышел совсем (но никто и не надеялся), а вот 0.2 вполне цел.
Мультиметром тестирую все дорожки - все целые.
Тестирую зазоры. Опа, 0.2мм проводит! Здесь видно место, где есть
мостик:
/elektro/tt/IMG_3521.jpg
(красным контуром обведено)
Одно движение иглой по этому месту и проблема устранена.
Но вопрос, а каковы реальные размеры?
Как и ранее прикладываем линейку и делаем макрофото:
/elektro/tt/IMG_3521.jpg
И получаем: на 1 мм: 30 пикселей
Дорожки:
- 0.05мм 5px 0,17мм
- 0.10мм 7px 0,23мм
- 0.15мм 9px 0,30мм
- 0.20мм 10px 0,33мм
Печально. И бумага супер, и руки не крюки, вроде. Но меньше 0.17 не идет! Я делал максимальную заливку тонером при печати (это когда принтеру указано, что печать на прозрачной пленке), может быть если не так жирно делать, то тонер не так расползаться будет при расплаве утюгом.
Зазоры
- 0.2мм 6px 0,2мм
- 0.3мм 9px 0,3мм
- 0.4мм 13px 0,43мм
Зазоры, почему-то, вышли идеально!
В целом очень красиво получается, но дорожки, увы, не того размера.
Кстати о лазерном принтере как таковом. Вот мой максимум дает 600dpi. Т.е. 236 линий на 1 см. Т.е. 24 линии на 0.1мм. Мне кажется, что на таких размерах погрешности уже запредельные у этого принтера. Особенно с перезаряженным картриджем и несвежим барабаном и неизвестно каким тонером.
Кто вообще знает, на сколько тонер "плывет" при печати? Проводим простой эксперимент. Печатаем в нормальном режиме на бумаге этот же макет и смотрим, какой толщины они на бумаге, еще до переноса.
Проводим 4 эксперимента, шкала - штангенциркуль (чтобы поточнее):
- жирная печать на фото бумаге
- обычная печать на фото бумаге
- обычная печать на обычной бумаге А4 (после прогонки через принтер несколько раз)
- контрольный замер только что сделанной платы.
Меряем только дорожку 0.1. Метод такой же как описано ниже (1мм в пикселях определяется в каждом кадре отдельно)
- жирная печать на фото бумаге
/elektro/tt/3/IMG_3524.jpg
на 1 мм - 34 п.
дорожка 0.1 - 6п. - 0.17 мм - обычная печать на фото бумаге
/elektro/tt/3/IMG_3525.jpg
на 1 мм - 35 п.
дорожка 0.1 - 5п. - 0.15 мм - обычная печать на обычной бумаге А4
/elektro/tt/3/IMG_3526.jpg
на 1 мм - 35 п.
дорожка 0.1 - 5п. - 0.15 мм - контрольный замер только что сделанной платы
/elektro/tt/3/IMG_3527.jpg
на 1 мм - 35 п.
дорожка 0.1 - 7п. - 0.2 мм
В этом свете у меня вопрос: о каких дорожках 0.1мм может идти речь, если сама печать УЖЕ толще, а еще будет расплав при переносе? Надеяться, что они подтравятся на нужную ширину глупо, так как тогда и зазоры подтравятся и там будут проблемы.
Может быть проблемы с принтере? Может быть 600dpi мало? В офисе на принтере с 1200 dpi (HP LJ 3055) на обычной бумаге (80г/м2) и на той самой HP Premium Photo Paper был распечатан тестовый рисунок, а дома измерены размеры рисунка.
Замер делался только по дорожке 0.1 (просто взята, как референс, чтобы не мучиться чрезмерно много).
Фотобумага: 0.125 мм
Обычная бумага: 0.11 мм
Неплохо, да. Не то, что дома на 600dpi. Однако, там явно тонер другой, не очень хорошо садится на фотобумагу. Много "волосатости". Дорожки 0.05 визуально пропечатаны с разрывами на фотобумаге, но замер показал, что там размер 0.09мм.
Переводим на медь.
Итак, размер на меди дорожки 0.1мм - 0.17мм
Травил в крутом растворе, минут за 10 все сошло.
/elektro/tt/4/IMG_3538.jpg
(есть подтравы, с домашним на 600dpi такого нет, местами тонер слез просто, странно)
Результирующий размер дорожки 0.1мм - одна 0.18мм вторая 0.20 (почему-то разные вышли).
Размер дорожки 0.05мм - 0.15мм, но она ужасно неровная, одна дорожка порвана в середине.
Электрический тест не прошла одна дорожка 0.05мм (ну которая 0.15 на самом деле) и зазор 0.2 замыкал тоже. После того как по зазору прошел ножем для бумаги все прошло.
Вывод: 1200 dpi не помогает, да и тонер там менее подходящий.
Итак, новый тестовый паттерн:
/elektro/tt/4/IMG_3534.jpg
Отмечены места, где тонер просто не взялся на бумагу, пока точно не пойму почему это иногда происходит, но это зависит от того как пустить воду с крана и когда дернуть бумагу, лучше воду прямо в стук между платой и бумагой пускать.
В нем добавлены посадочные места для SMD.
У одного ширина контакта по схеме 0.44 мм, зазор 0.17 мм.
Второй: ширина контакта по схеме 0.63мм, зазор 0.62 мм.
/elektro/tt/4/IMG_3544.jpg
Вверху справа еще место под SMD конденсатор размера 0402 (рамка это - silk screen типа.
Беру упомянутую фото бумагу HP, свой принтер с 600dpi. Печатаю.
Размеры на бумаге:
- 0.63 мм - 0.63 мм
- 0.44 мм - 0.43 мм
- 0.1мм - 0.14 (уже поплыли)
Результирующие размеры на платы после вытравки:
- 0.63 мм - 0.65 мм
- 0.44 мм - 0.43 мм
- 0.1 мм - 0.22 мм
- 0.05 мм - 0.18 мм
И не спрашивайте меня почему 0.43 не поплыл. Может это какой то особый размер, который и принтер может правильно печатать и какие нибудь силы при расплавлении держат тонер вместе.
Приятно, то, что дорожки ровные, без выгрызов.
Электротест показал, что все дорожки целые, а в зазоре 0.2 есть замыкание. В одном месте одно соедиение. Убрал ножом - проблем нет.
Из 4-х случаев в 100% в зазоре 0.2 замыкает и в 100% это лечится одним проходом ножа или иглы. Наверное, лучше это делать то вытравки.
Проверка мест для SMD показала, что замыканий нет вообще. Так как размер площадки соблюден, то и зазоры соблюдены. Т.е. там зазоры около 0.17мм без замыканий. И не спрашивайте почему - не знаю!
Выводы
- Бумага HP Premium Photo Paper (Q199HF) рулит по черному!
- Если переводит тонер ламинатором, то нужен ламинатор ОБЯЗАТЕЛЬНО с регулировкой температуры!
- Травить надо быстро! Дольше травишь - больше подтравы.
- Температуру на утюге надо подбирать индивидуально для утюга, тонера, бумаги, и, возможно, платы (для этой бумаги надо найти минимум, при котором весь тонер переходит через 4-5 минут прогрева).
- Предел технологии с принтером в 600dpi и китайским тонером в перезаряженном картридже - 0.18мм
- Чтобы получить дорожку 0.18-0.20 надо в схеме рисовать 0.05- 0.1! Это очень важно!
Думаю, что тема с дорожками 0.1мм может быть закрыта. Нет таких дорожек на ЛУТе и быть не может! Но то, что есть вполне хватает, чтобы делать TQPF144 для AVR32 без особым проблем, можно даже сказать, что вообще без проблем (площадка 0.25, зазор 0,25 и все ок, там шаг 0.5мм).
Если кто-то считает, что реально сделал дорожку 0.1мм ЛУТом - жду макрофото с приложенной линейкой, похохочем вместе.
Кое-какие далеко идущие выводы
Глянцевая фотобумага впитывает по любому лучше, чем прозрачная пленка. При фотометоде используется прозрачная пленка поверх резиста. На этой пленке толщина не может быть меньше, чем на глянцевой фотобумаге, т.е. мы говорим о минимуме в 0.15мм. Далее при засветке может происходить затенение или подсветка дорожек, из-за чего они могут быть толще или тоньше, причем значительно в отношении 0.15мм (т.е., например гулять от 0.1 мм до 0.2 мм). Кроме этого, опыт с дорожкой 0.09 показал, что она легко подтравливается и даже местами перегрызается составом травления. Это все теория, так как фото способ я не использовал никогда, но мне кажется, что там предел около 0.15мм. Если кто-то считает, что сделал меньше - макрофото с линейкой в студию.
ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ!
Позже выяснилось, что указанная бумага HP Premium абсолютно не подходит для изготовления плат больше чем 3 на 5 см, так как при съеме бумаги вырываются клочки тонера. Читайте следующую часть, для информации о правильной бумаге. Вторая часть .
ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ!
