Зарядное устройство для герметичных свинцовых (гелевых) аккумуляторов
РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >Зарядное устройство для герметичных свинцовых (гелевых) аккумуляторов
Здоровеньки булы, громодяне!
Эта история началась когда мы решили отправиться в лес в ночь с субботы на воскресение – у брата был день варенья, и мы его решили отметить на свежем воздухе под шашлычек и водочку. Стали собираться. Для освещения взяли пару фонарей, для наведения музыкального фона небольшую магнитолку-бумбокс. Разумеется, для всего этого купили батарейки, что обошлось нам в кругленькую сумму. С рожами счастливых идиотов мы вломились в лес и бойко приступили к сборке дров, трезво (пока еще) рассудив, что было бы неплохо наломать этих самых дров пока не стемнело. А дров надо было на два костра – для шашлыков и для обогрева – освещения места празднования. Ну что я вам хочу сказать… на следующий день мне с трудом удавалось разогнуться, поскольку для того, чтобы от костра света было достаточно туда надо постоянно подбрасывать дрова, которые надо рубить в лесу, в котором после захода солнца стало темно, как сами знаете где и батареи в фонарях приходилось экономить и освещать место пьянства костром, для которого надо рубить дрова. Я повторяюсь, да? Ну вот той ночью у меня таких повторений было очень много. В связи с чем на следующий день возникло два вопроса – “я отдыхал?” Или “где и как сделать, чтобы такого больше не случалось?”
Прежде всего батареи – ясно, что нужны аккумуляторы, но посмотрев на цены современных никель-кадмиевых аккумуляторов моя жаба категорически отказалась их покупать. Тут я вспомнил про УПС-ы – ну знаете, такие бандуры для того, чтобы ваш комп не вырубился в самый неподходящий момент, когда вы заканчиваете проходить сапера 100х100, а добрый сосед уже подключил самопальный сварочный агрегат в розетку и радостно ухмыльнувшись включил его, обесточивая, таким образом пол-дома.
Так вот, в этих бандурах применяются герметичные свинцовые аккумуляторы – их еще называют гелевыми. По стоимости они не сравнимы с Ni-Cd аккумуляторами – первые стоят значительно меньше последних. Поехал я в магазинчик и прикупил себе вполне даже средненький аккумулятор с напряжением 12 вольт и ёмкостью 7,2 ампер-часа.
Рис.1 Фото аккумулятора.
Как видите, он совсем даже небольшого размера, весит в районе 2,5 кило, так что даже если поехать в
лес не на машине, а на свои двоих – руки оттягивает не сильно.
Далее все было просто – берем 10-ти ваттную автомобильную лампочку, вешаем её на длинном проводе на дерево и подключаем к сабжу – свет готов. А для подключение магнитолы ваяем простенький стабилизатор на КРЕН8А или её буржуйском аналоге LM7809, прикручиваем провода к клемам в батарейном отсеке – e voila – имеем свет и музыку. Должен вам сказать, что подобная схема уже испытывалась – хватает на всю ночь непрерывной работы и аккумулятор до конца не разряжается.
Но вы же понимаете, что все хорошо до конца не бывает – должна быть где то капелька отходов чловеческого метаболизма, которая должна отравить всю идиллию. В данном случае засада в том, что эти аккумуляторы нельзя заряжать обычными зарядными устройствами для автомобильных аккумуляторов. Обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы заряжаются постоянным по величине током, при этом напряжение на клеммах все время растет и когда оно достигает определенной величины – электролит в аккумуляторе закипает, что свидетельствуе об окончании заряда. Давайте себе представим, что будет, когда закипит герметичный аккумулятор. Я так полагаю, что жертв и разрушений вряд ли удасться избежать. Посему эти ящики заряжают по-другому: ток заряда устанавливают равным 0,1С, где С – это ёмкость аккумулятора, причем, зарядный ток ограничивают, поскольку этот товарищ “неудовлетворенный желудочно” и готов сожрать все, что ему дают, напряжение стабилизируют и устанавливают в пределах 14-15 вольт. В процессе заряда напряжение остается практически неизменным, а ток будет уменьшаться от установленного, до 20-30мА в самом конце заряда. То есть, нужно было собрать зарядное устройство.
Возиться ужасно не хотелось, но тут выручили буржуи – ST Microelectronics – у них, оказывается есть
почти готовое решение – микросхема L200C. Эта хреновина представляет собой стабилизатор напряжения
с программируемым ограничителем выходного тока. Ессс, сказал я. Мяу, казал Кот – он был со мной полностью
согласен.
Документация на эту микросхему лежит тут. www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf
Схема зарядного устроства на рисунке 2 – это практически типовая схема включения
Рис.2 Схема принципиальная
Особо описывать в общем то и нечего, остановлюсь только на паре моментов. Прежде всего – токозадающие резисторы R2-R6. Их мощность должна быть не меньше указанной на схеме, а лучше больше. Ну если вы, конечно, не фанат дымовых спецэффектов и не тащитесь от вида почерневших резисторов.
Микросхему, разумеется, надо установить на радиатор, причем, тоже не жадничать – все это хозяйство расчитано на долговременную работу, поэтому, чем легче будет тепловой режим элементов, тем лучше для них, а значит и для вас. Резистором R7 подстраивается выходное напряжение в пределах 14-15 вольт. Диоды лучше брать наши, отечественные в металлических корпусах, тогда их не надо устанавливать на радиаторы. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 15-16 вольт. Лично я никакой платы не делал, не так уж много тут деталей – собрал все на макетке. Что получилось видно на фотке.
Рис 3.2 Все в сборе, ток без корпусаРаботает все, как и предсказано в теории – ток, по началу, большой, к концу заряда опустился до незначительного и в таком состоянии живет уже несколько дней. Кстати, фирма производитель рекомендует как раз такой, незначительный ток в течении длительного времени для сохранения ёмкости батареи. Документацию на саму батарею можно найти на сайте www.csb-battery.com. Ну удачи, смотрите аккуратнее с паяльником то.
Обсудить статью в форумеКак вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
Микросхема L200c. Технические характеристики, схема включения, datasheet
Интегральная схема L200c
Технические характеристики L200c
- Рабочая температура: от -25 до 150°C
- Количество регуляторов: 1
- Падение напряжения: 2 вольта
- Входное напряжение: до 40 вольт
- Выходное напряжение: от 2,85 до 36 вольт
- Выходной ток: до 2А
- Потребляемый ток (вывод 3): менее 9,2 мА
- Опорное напряжение: 2,64..2,86 вольт
- Выходное напряжение шумов: около 80 мВ
- Топология регулятора: позитивный регулятор
Интегральный стабилизатор L200c выпускается в корпусе Pentawatt и TO-3:
Назначение выводов стабилизатора
Типовая схема включения L200c
Необходимый ток ограничения рассчитывается по формуле: Io(max)=(V5-2)/R3, где V5-2 = 0,45В (напряжение между выводами 5 и 2).
Для облегчения расчетов можно воспользоваться калькулятором для L200c:
Скачать datasheet и калькулятор для L200c (unknown, скачано: 5 692)
Примеры использования
Все эти замечательные характеристики электронного стабилизатора L200c можно использовать в разнообразных электронных устройствах для сборки схем блоков питания стабильного напряжения и тока.
Один из примеров применения микросхемы L200c – применение ее в регулируемом стабилизаторе тока и напряжения. Фиксация определенной величины выходного тока выполняется потенциометром R2. Помимо этого, с данным резистором реализуется схема источника стабильного тока с ограничением max напряжения на подключенной нагрузке, который выполняет переменный резистор R5.
Следующий пример подключения L200c – использование данной микросхемы в зарядном устройстве со стабилизированным током.
Величина сопротивления резистора R3 (задающего выходной ток) выбирается в соответствии с нужным выходным током заряда аккумулятора. Данное сопротивление вычисляется по следующей формуле:
R=0,45/I
где I – необходимый ток заряда.
Диод VD1 препятствует процессу разрядки аккумулятора через выводы стабилизатора. Если при подключении заряжаемого аккумулятора к заряднику случится пере-полюсовка, то сопротивление R1 предотвратит увеличение обратного тока в стабилизаторе.
www.joyta.ru
Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов. Микросхема L200c. Технические характеристики, схема включения, datasheet
Интегральная схема L200c – это регулируемый тока и напряжения. Ток регулируется в пределах до 2 ампер, и при этом напряжение на его выходе может составлять 2,85…40 вольт. Характерной чертой стабилизатора L200c является защита от возможного перегрева, защита от нежелательного перенапряжения на входе до 60 вольт, защита от случайного короткого замыкания, а так же небольшой ток потребления в ждущем режиме.
Технические характеристики L200c
- Рабочая температура: от -25 до 150°C
- Количество регуляторов: 1
- Падение напряжения: 2 вольта
- Входное напряжение: до 40 вольт
- Выходное напряжение: от 2,85 до 36 вольт
- Выходной ток: до 2А
- Потребляемый ток (вывод 3): менее 9,2 мА
- Опорное напряжение: 2,64..2,86 вольт
- Выходное напряжение шумов: около 80 мВ
- Топология регулятора: позитивный регулятор
Интегральный стабилизатор L200c выпускается в корпусе Pentawatt и TO-3:
Назначение выводов стабилизатора
Типовая схема включения L200c
Необходимый ток ограничения рассчитывается по формуле: Io(max)=(V 5-2 )/R3 , где V 5-2 = 0,45В (напряжение между выводами 5 и 2).
Для облегчения расчетов можно воспользоваться калькулятором для L200c:
(unknown, скачано: 2 740)
Примеры использования
Все эти замечательные характеристики электронного стабилизатора L200c можно использовать в разнообразных электронных устройствах для сборки схем блоков питания стабильного напряжения и тока.
Один из примеров применения микросхемы L200c – применение ее в регулируемом стабилизаторе тока и напряжения. Фиксация определенной величины выходного тока выполняется R2. Помимо этого, с данным резистором реализуется схема источника стабильного тока с ограничением max напряжения на подключенной нагрузке, который выполняет переменный резистор R5.
Следующий пример подключения L200c – использование данной микросхемы в зарядном устройстве со стабилизированным током.
Величина сопротивления резистора R3 (задающего выходной ток) выбирается в соответствии с нужным выходным током заряда аккумулятора. Данное сопротивление вычисляется по следующей формуле:
R=0,45/I
где I – необходимый ток заряда.
Диод VD1 препятствует процессу разрядки аккумулятора через выводы стабилизатора. Если при подключении заряжаемого аккумулятора к заряднику случится пере-полюсовка, то сопротивление R1 предотвратит увеличение обратного тока в стабилизаторе.
В радиолюбительской практике зачастую сталкиваешься с проблемой питания переносных устройств. Благо всё давно за нас уже придумано и создано, остается лишь воспользоваться подходящим аккумулятором, к примеру герметичными свинцово-кислотными АКБ которые получили оргомную популярность и при этом вполне доступны по деньгам.
Но тут появляется еще одна проблема, как их заряжать? С этой проблемой столкнулся и я, но поскольку и этот вопрос уже давно решен, хочу поделится своей конструкцией зарядного устройства.
В поисках подходящей схемы наткнулся на статью С.Малахова с двумя вариантами универсальных зарядных устройств, одна на паре КР142ЕН22, а вторая на одной микросхеме L200C, её и решил повторить. Почему именно на L200C ? Да плюсов полно: в целях экономии места, печатной платы, проще разводить плату, нужен только один радиатор, есть защита от перегрева, от переполюсовки, от короткого замыкания, да и по стоимости выходит дешевле двух КР142ЕН22.
В схему изменений практически не вносил, тут всё просто и вполне работоспособно, спасибо автору.
Состоит из регулируемого контроллера напряжения и тока выполненного в корпусе TO-220-5 (Pentawatt), выпрямителя и набора резисторов в токозадающей цепи.
В качестве трансформатора сначала применил накальный ТН36-127/220-50, но учитывая его недостаточный выходной ток в 1,2А позже заменил на ТН46-127/220-50 с выходным током 2,3А.
Эти трансформаторы удобны набором обмоток в 6,3В, комбинируя которые можно получить необходимое напряжение. Причем у третьей и четвертой вторичной обмотки есть отвод 5В (12 и 15 выводы). Автор рекомендует для режима заряда 6 вольтовых АКБ подключать обмотку на 12 В, а для режима заряда 12 вольтовых аккумуляторов еще одну дополнительно на 8 В. В таком режиме падение напряжения будет примерно равно 5 – 6 Вольтам. Я решил это падение немного уменьшить и подключил для шестивольтового режима обмотки на 10в, а для двенадцатвольтового дополнительную на 6,3в тем самым уменьшив падение напряжения до 2-3 Вольт. Меньшее падение напряжения облегчает тепловой режим, но при этом нельзя это падение делать слишком маленьким, надо учитывать падение напряжения на микросхеме. Если вдруг зарядное устройство будет работать нестабильно, можно переключить обмотки и подать большее напряжение.
Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов в авторском варианте оснащаетс
stroysystems.ru
Зарядное на микросхеме L200
Схема зарядного устройства на микросхеме L200. В этой статье приводится схема очень простого зарядного устройства с индикацией обратной полярности подключения аккумуляторной батареи. Схема собрана на интегральной микросхеме L200. Микросхема эта не что иное, как пятивыводный регулятор постоянного напряжения.
Схема зарядки питается от источника постоянного тока, в котором имеется выпрямительный диодный мост. Микросхема в схеме поддерживает постоянное напряжение зарядки. Зарядный ток контролируется параллельной комбинацией резисторов R2 и R3. Переменный резистор R1 используется для регулировки зарядного тока. Эта схема предназначена для зарядки свинцово-кислотных батарей напряжением 12В. Транзистора Т1, диод D3 и LED используются, чтобы сделать сигнализатор обратной полярности подключения аккумуляторной батареи. В случае, если батарея подключена обратной полярностью, индикатор загорится красным светом. Когда процесс зарядки происходит, индикатор зарядки аккумулятора (диод Д4) светится зелёным цветом. Устройство оснащено амперметром с минимальным током измерения в 1.5А.
Принципиальная схема зарядного устройства на L200
О сборке и настройке зарядного устройства
1) Устройство должно быть смонтировано на печатной плате хорошего качества, или в крайнем случае на макетной плате.
2) Значения R2 и R3 могут быть получены из уравнения (R2/R3) = (V5-2)/(Io).
3) В уравнении V5 — напряжение на 5 выводе микросхемы L200, то есть напряжение заряда. I0 — зарядный ток.
4) Переменный резистор R1 может быть использован для более точной регулировки тока заряда аккумуляторной батареи.
5) Входное напряжение схемы зарядки может достигать 18 вольт.
6) Микросхема-стабилизатор должна быть прикреплена к радиатору через термопасту для лучшего отвода тепла. Себестоимость схемы не большая, детали весьма доступные.
7) Напряжение входного фильтрующего конденсатора нужно брать с запасом по напряжению, для входного напряжения 18 вольт вольтаж конденсатора должен быть минимум 25 вольт.
8) Не надо перегружать микросхему по току, она за это вам спасибо не скажет.
9) Трансформатор можно использовать как импульсный, так и обычный железный, схема к этому не капризна.
10) Устройство можно также использовать как маломощный лабораторный источник питания.
serp1.ru
|
radiohome.ru
СЕТЕВОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
Недавно мне попались пять аккумуляторов – один от перебойного источника питания компьютера и четыре простых 6-ти вольтовых, полностью разряженных. Попробовал зарядить “ассиметричным” током и аккумуляторы ожили. После этого надо было сделать подходящее зарядное устройство для них. Побродив по просторам интернета, перебрав кучу схем, в итоге остановился на схеме зарядного устройства, собранной на основе МС L200c. Только микросхему пришлось заказывать в другом городе – не везде она есть в продаже.
Блок переключаемых резисторов предназначен для ступенчатой регулировки тока заряда. Естественно если надо получить другие значения тока (под определённый тип аккумуляторов), то номиналы соответственно корректируем. В случае, если данное сетевое зарядное устройство предназначается для конкретной модели АКБ – переключатель можно не ставить вообще. Просто устанавливаем один резистор на заданный ток. Например если планируется заряжать аккумулятор на ёмкость 10 А/ч, то зарядный ток нужен 1 А и резистор соответственно 0,5 Ома.
Детали использовал те, что были в наличии: импортные и российские. Схема к номиналам и типам радиоэлементов не критична.
Индикатор поставил от магнитофона. Показывает он зарядный ток процесса зарядки свинцового аккумулятора.
Режим заряда стандартный – ток примерно 10-15% от ёмкости АКБ, а время заряда 10-15 часов.
Корпус в сетевое зарядное устройство использовал готовый, от старого компьютерного блока питания.
Пришлось все разместить немного компактно, чтоб вписаться в заданные размеры.
В результате получилось отлично и стабильно работающее ЗУ. Заряженные аккумуляторы – два 6 вольтовых, работают уже почти год.
Форум по зарядным устройствам
Схемы зарядных устройствelwo.ru
