АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ
Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулятор вручную или выбрать уже заложенные в управляющей программе.Основные режимы работы устройства для заложенных в программу предустановок.
>>
Режим зарядки – меню «Заряд». Для аккумуляторов емкостью от 7Ач до 12Ач по умолчанию задан алгоритм IUoU. Это значит:
– первый этап – зарядка стабильным током 0.1С до достижения напряжения14.6В
– второй этап -зарядка стабильным напряжением 14.6В, пока ток не упадет до 0,02С
– третий этап – поддержание стабильного напряжения 13.8В, пока ток не упадет до 0.01С. Здесь С – ёмкость батареи в Ач.
– четвёртый этап – дозарядка. На этом этапе отслеживается напряжение на АКБ. Если оно падает ниже 12.7В, включается заряд с самого начала.
Для стартерных АКБ применяем алгоритм IUIoU. Вместо третьего этапа включается стабилизация тока на уровне 0.02C до достижения напряжения на АКБ 16В или по прошествии времени около 2-х часов. По окончанию этого этапа зарядка прекращается и начинается дозарядка.
>> Режим десульфатации — меню «Тренировка». Здесь осуществляется тренировочный цикл: 10 секунд – разряд током 0,01С, 5 секунд – заряд током 0.1С. Зарядно-разрядный цикл продолжается, пока напряжение на АКБ не поднимется до 14.6В. Далее – обычный заряд.
>>
Режим теста батареи позволяет оценить степень разряда АКБ. Батарея нагружается током 0,01С на 15 секунд, затем включается режим измерения напряжения на АКБ.
>> Контрольно-тренировочный цикл. Если предварительно подключить дополнительную нагрузку и включить режим «Заряд» или «Тренировка», то в этом случае, сначала будет выполнена разрядка АКБ до напряжения 10.8В, а затем включится соответствующий выбранный режим. При этом измеряются ток и время разряда, таким образом, подсчитывается примерная емкость АКБ. Эти параметры отображаются на дисплее после окончания зарядки (когда появится надпись «Батарея заряжена») при нажатии на кнопку «выбор». В качестве дополнительной нагрузки можно применить автомобильную лампу накаливания. Ее мощность выбирается, исходя из требуемого тока разряда. Обычно его задают равным 0.1С – 0.05С (ток 10-ти или 20-ти часового разряда).
Схема зарядного автомата для 12В АКБ
Принципиальная схема автоматического автомобильного ЗУ
Рисунок платы автоматического автомобильного ЗУ
Чтобы попасть в меню настроек нужно выбрать любой из профилей, нажать кнопку «выбор», выбрать «установки», «параметры профиля», профиль П1 или П2. Выбрав нужный параметр, нажимаем «выбор». Стрелки «влево» или «вправо» сменятся на стрелки «вверх» или «вниз», что означает готовность параметра к изменению. Выбираем нужное значение кнопками «влево» или «вправо», подтверждаем кнопкой «выбор». На дисплее появится надпись «Сохранено», что обозначает запись значения в EEPROM. Более подробно о настройке читайте на форуме.
Управление основными процессами возложено на микроконтроллер. В его память записывается управляющая программа, в которой и заложены все алгоритмы. Управление блоком питания осуществляется с помощью ШИМ с вывода PD7 МК и простейшего ЦАП на элементах R4, C9, R7, C11. Измерение напряжения АКБ и зарядного тока осуществляется средствами самого микроконтроллера – встроенным АЦП и управляемым дифференциальным усилителем. Напряжение АКБ на вход АЦП подается с делителя R10 R11.
Защита от переполюсовки выполнена на транзисторе Т1, сигнализация неправильного подключения – на элементах VD1, EP1, R13. При включении зарядного устройства в сеть транзистор Т1 закрыт низким уровнем с порта РС5, и АКБ отключена от зарядного устройства. Подключается она только при выборе в меню типа АКБ и режима работы ЗУ. Этим обеспечивается также отсутствие искрения при подключении батареи. При попытке подключить аккумулятор в неправильной полярности сработает зуммер ЕР1 и красный светодиод VD1, сигнализируя о возможной аварии.
В процессе заряда постоянно контролируется зарядный ток. Если он станет равным нулю (сняли клеммы с АКБ), устройство автоматически переходит в главное меню, останавливая заряд и отключая батарею. Транзистор Т2 и резистор R12 образуют разрядную цепь, которая участвует в зарядно-разрядном цикле десульфатирующего заряда и в режиме теста АКБ. Ток разряда 0.01С задается с помощью ШИМ с порта PD5. Кулер автоматически выключается, когда ток заряда падает ниже 1,8А. Управляет кулером порт PD4 и транзистор VT1.
О деталях схемы автоматической зарядки
Резистор R8 – керамический или проволочный, мощностью не менее 10 Вт, R12 – тоже 10Вт. Остальные – 0.125Вт. Резисторы R5, R6, R10 и R11 нужно применять с допустимым отклонением не хуже 0.5%. От этого будет зависеть точность измерений. Транзисторы T1 и Т1 желательно применять такие, как указаны на схеме. Но если придется подбирать замену, то необходимо учитывать, что они должны открываться напряжением на затворе 5В и, конечно же, должны выдерживать ток не ниже 10А. Подойдут, например, транзисторы с маркировкой 40N03GР, которые иногда используются в тех же БП формата АТХ, в цепи стабилизации 3.3В.
ЖКИ – Wh2602 или аналогичный, на контроллере HD44780, KS0066 или совместимых с ними. К сожалению, эти индикаторы могут иметь разное расположение выводов, так что, возможно, придется разрабатывать печатную плату под свой экземпляр
Переделка БП АТХ под зарядное устройство
Схема электрическая доработки стандартного ATX
В схеме управления лучше использовать прецизионные резисторы, как указано в описании. При использовании подстроечников параметры не стабильные. проверено на собственном опыте. При тестировании данного ЗУ проводил полный цикл разрядки и зарядки АКБ (разряд до 10,8В и заряд в режиме тренировки, потребовалось около суток). Нагревание ATX БП компьютера не более 60 градусов, а модуля МК еще меньще.Форум по АЗУ на МК
Форум по обсуждению материала АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЬНОЕ
Автоматическое зарядное устройство на 6 А своими руками
Всем любителям самодельных девайсов привет. Хотел бы представить на ваш суд зарядное устройство, которое недавно сделал для своей старенькой BMW (точнее для её аккумулятора 60 А).
Схема автоматического зарядного устройства на 6 А
Плата, спроектированная в первоисточнике, была слишком сложной, поэтому разработал свою, более простую.
Вот некоторые данные по деталям, которые могут быть полезны при повторении ЗУ:
- Трансформатор 150VA 220 / 18 В
- Мост диодный 25 A на 1000 В
- Резисторы: R1 0,69 Ом 50 Вт; R1 2,2 Ом 50 Вт
- Предохранители: 220 В, 5А; на выходе для защиты аккумуляторной батареи 10 А.
Тиристор BT-151 на радиаторе прикрученном к корпусу, нагревается слабо — до 40 градусов. Мостовой выпрямитель нагревается сильнее. Резистор R1 (собран из двух) такой горячий, что можно сделать из него радиатор на зиму. Тут использовал 50 Вт, потому что 10 Вт были совсем уж горячими. Корпус, к которому привинчены эти резисторы, локально не нагревается более чем до 70 градусов при длительном максимальном токе в 6 А.
Первый переключатель слева включает источник питания — трансформатор, второй — резистор R1 и третий переключатель другой R1 (резисторы R1 могут работать параллельно).
Провода сильноточных цепей имеют поперечное сечение 2,5 мм2, за исключением проводов, идущих к батарее, которые длинной 3 м и имеют поперечное сечение 4 мм2.
Первоначально трансформатор питал галогенное освещение 11,5 В, домотал катушку и все было закреплено лентой, пропитанной эпоксидной смолой. Корпус зарядки от поврежденного дешманского выпрямителя из Китая.
Все поверхности, через которые проходят тепловые потоки, смазаны силиконовой термопастой. Блок должен работать снаружи и в гараже, поэтому попытался по максимуму защитить от влаги, покрасив плату электроизоляционным лаком и используя термоусадочные трубки.
Зарядное устройство прекрасно заряжает, оно на самом деле работает до 14,4 В, а затем снова включается при 13,2 В (так его отрегулировал). Стоимость сборки может быть вообще околонулевой, если имеются основные детали (тиристор и трансформатор).
Размер составляет около 95 x 47 мм, прежде всего дал пол ватта всем резисторам. BC177 сменил на BC307. Кроме того, подготовил место и колодки с отверстиями для двух силовых резисторов (R1), первое даже для разных размеров этого резистора (несколько отверстий на выбор). Неизвестно, подходят ли винтовые разъемы для такого уровня токовой нагрузки, но есть смысл снабдить плату разъемами, чтобы не было необходимости паять провода непосредственно к печатной плате. Пусть это будет модуль который легко собирать и разбирать.
Более сложный вариант зарядного устройства для автомобильных 50-60 А аккумуляторов смотрите тут.
Полностью автоматическое зарядное устройство для аккумуляторов
Привет всем, в этой статье я расскажу, как можно сделать простой импульсный стабилизатор, который может быть использован в качестве автомобильной зарядки, источника питания или лабораторного блока питания.Эта схема отлично заточена под зарядку автомобильных аккумуляторов с напряжением 12 вольт, но стабилизатор универсальный, поэтому им можно заряжать любые типы аккумуляторов, как автомобильных, так и всяких других, даже литий-ионных, если они снабжены платой балансировки.Схема зарядного устройства состоит из 2-х частей, блока питания и стабилизатора, начнём пожалуй со стабилизатора.Стабилизатор построен на популярного шим-контроллера TL494, позволит получить выходное напряжение от 2-х до 20 вольт, с возможностью ограничения выходного тока от 1 до 6 ампер, при желании ток можно поднять до 10 ампер.Процесс заряда будет осуществляться методом стабильного тока и напряжения, это наилучший способ для качественной и безопасной зарядки аккумуляторов. По мере заряда аккумулятора ток в цепи будет падать и в конце процесса будет равен 0, следовательно нет опасности перегрева аккумулятора или зарядного устройства, так что процесс не требует человеческого вмешательства.Возможно также использования этого стабилизатора в качестве лабораторного источника питания.
Теперь несколько о самой схеме
Это импульсный стабилизатор с шим-управлением, то есть КПД куда больше, чем у обычных линейных схем. Транзистор работает в ключевом режиме управляясь шим-сигналом, это снижает нагрев силового ключа. Основной транзистор управляется маломощным ключом, такое включение обеспечивает большое усиление по току и разгружает микросхему ШИМ.По сути это аналог составного транзистора. Транзистор нужен с током на менее 10 ампер, возможно также использование составных транзисторов прямой проводимости. Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью переменного резистора R9, для наиболее точной настройки желательно использовать многооборотный резистор, притом очень советую использовать резистор с мощностью 0.5 ватт.Нижним резистором можно установить верхнюю границу выходного напряжения, а подбором соотношения резисторов R1, R3, устанавливается нижняя граница выходного напряжения.Для более быстрой и точной подстройки этот делитель может быть заменён на многооборотный подстроечный резистор сопротивлением от 10 до 20 ком. За ограничение тока отвечает переменный резистор R6, верхнюю границу выходного тока можно изменить подбором резистора R4.
Обратите внимание на чёткое срабатывание функции ограничения, даже при коротком замыкании, ток не более 6.5 ампер. Регулируется довольно плавно, если использовать многооборотный резистор.
Токовый шунт или датчик тока…, тут хотел бы обратить ваше внимание на то, что входные и выходные земли разделяются шунтом, обратите на это внимание при сборке. В качестве шунта можно использовать отрезок нихромовый проволоки с нужным сопротивлением. В моём же варианте было использование snd-шунты, которые можно найти на платах защиты аккумуляторов от ноутбука. Номинальное сопротивление шунта 0.5 ом +- 50%. При токе в 6 ампер такой шунт справляется очень даже не плохо.Силовой дроссель… Сердечник взят из выходного дросселя групповой стабилизации компьютерного блока питания, обмотка состоит из 30 витков, намотана двойным проводом, диаметр каждого составляет 1 мм. Тут важен один момент, количество нужно будет подобрать в зависимости от рабочей частоты генератора и материалов магнитопровода. Не верно подобранный дроссель приведёт к сильному нагреву силового ключа при больших токах, это легко понять по характерному свисту при токах в 2-3 ампера, если свист присутствует, то нужно увеличить рабочую частоту генератора.Для этих целей сопротивление резистора R2 снижается до 1 ком и последовательно ему подключается многооборотный подстроечный резистор на 10 ком, таким образом частоту генератора можно менять в пределах от 50 до 550 кГц.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
После настройки на нужную частоту, подстроечный резистор выпаивается, измеряется его сопротивление, прибавляется к полученному числу сопротивление дополнительного резистора в 1 ком и сборка заменяется одним постоянным резистором близкого сопротивления. Этим настройка завершена…
Силовой диод VD1 очень советую — шотки, с напряжение не менее 60 вольт и током от 10 ампер. При токах в 3-4 ампера тепловыделения почти не наблюдается, если же собираетесь гонять схему на больших токах, то нужен радиатор. Возможно и применение обычных импульсных диодов с нужным током.В качестве источника питания может быть задействован либо импульсный блок питания, либо сетевой трансформатор дополненный диодным выпрямителем и сглаживающим конденсатором. В обоих случаях постоянное напряжение с источника питания должно быть не менее 16\17 вольт и ток до 10 ампер.
Я использовал обыкновенный трансформатор с диодным мостом. Ну вот вроде и всё, всем спасибо за внимание, печатка находиться в архиве.Архив к статье; скачать…
Автор; АКА Касьян
Автоматическое зарядное устройство
Вот 12 вольт свинцово-кислотные автоматическое зарядное устройство, что отключит процесс зарядки, как только аккумулятор достигает полного заряда. Это предотвращает перезаряда батареи, так что, зарядное устройство может быть оставлено без присмотра.
Если напряжение на клеммах аккумулятора снижается ниже заданного уровня, скажем, 13,5 вольт, схема автоматически включается в режим зарядки.
Ток зарядки, а также питание схемы получается из 0-18 вольт 2 ампер понижающего трансформатора. Низкое напряжение переменного тока выпрямляется мостовой выпрямитель содержащий D1-D4 и сделаны без пульсаций на сглаживающий конденсатор C1. Для зарядки цели, 18 В постоянного тока используется для питания в то время как схема, 9 вольт постоянного тока с регулируемой IC1 используется.
Схема схема автоматического зарядного устройства
IC2 (CA3140) используется в качестве простого компаратора напряжения для приведения в действие реле. Его инвертирующем входе получает 4,7 вольт опорное напряжение от стабилитрона ZD, то время как не инвертирующий вход получает Регулируемое напряжение через POT VR1.So нормально, Инверсия 2 входной контакт становится выше напряжения от стабилитрона (и скорректированным VR1) и выходе IC2 остается низким. T1 затем остается выключенным сохранении реле не отключится. Зарядный ток проходит к батарее через NC (нормально подключен) контактов реле.
Когда терминал напряжение батареи увеличивается до 13,5 вольт, вывод 3 IC2 становится выше, чем напряжение контакт 2 и выход IC2 становится высоким. Это активирует реле и контакты перерыва. Ток зарядки для аккумулятора отрезать и реле остается как таковой, так как напряжение аккумуляторной батареи (13,5 или более) удерживает напряжение на pin3 из IC2 выше, чем в контакте 2.
Зарядного устройства
Перед подключением батареи, установить входное напряжение IC2 использованием полностью заряженный аккумулятор или элемент питания переменного тока.Поверните переключатель S1 в положение выключения и переключатель питания.Затем подключите полностью заряженный аккумулятор / питания переменного тока для проверки точки TP соблюдая полярность. Измерьте входное напряжение на вывод 3 микросхемы IC2.
Медленно отрегулировать VR1 до входного напряжения на вывод 3 микросхемы IC2 повышается до 5 вольт. На данный момент, реле должно включиться и Красный светодиодный индикатор загорается. Затем подключите батарею для зарядки и включить S1. Если батарея берет на себя ответственность, текущего контакта 3 IC2 будет низкой, так как большинство ток стока происходит в батарею. Это удерживает реле не отключится. Когда напряжение батареи повышается выше 13,5 вольт, не более Ток проходит в аккумулятор, так что напряжение на pin3 из IC2 поднимается и реле включится.
CA3140 Datasheet
Подобрать автомобильное зарядное устройство
<<< Схемы электрические
Автоматическое зарядное устройство для авто
Нормальное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора должно отдавать на выходе напряжение порядка 14,5 вольт при токе 7-10 Ампер. Оптимальный зарядный ток герметичных свинцово-гелиевых аккумуляторов составляет 10 % от общей емкости. Простое зарядное устройство состоит из силового трансформатора и выпрямителя. Трансформатор предназначен для понижения сетевых 220 вольт до нужного уровня.
К счастью, многие спортивные тренажеры не нуждаются ни в каких подзаряжающих устройствах, так как способны работать без электроэнергии или подпитываются с помощью обычных батареек. Кстати, если вам требуются подобные спорт тренажеры для дома, то мы советуем заглянуть в интернет-магазин fitness-easy.ru, который уже довольно давно занимается реализацией таких товаров. Здесь можно без проблем найти недорогую и качественную продукцию для фитнеса.
Однако такая конструкция получается достаточно большой и энергоемкой. В процессе зарядки аккумулятора нужно регулярно изменить напряжение для определения окончания процесса зарядки. Ниже представлена конструкция полностью автоматического зарядного устройства. Схема состоит из регулятора тока зарядки, выполненный на симисторе VS1 со схемой управления на двухбазовом транзисторе VT1 и схемы контроля заряда, а также автоматического системы отключения аккумулятора. Регулятор зарядного тока позволяет изменять ток в пределах 0-10 А.
Использованная схема не новая — впервые она пулбиковалась в журнале Радио 20 лет назад. Транзистор КТ117 найти не очень уж и просто, поэтому предлагаем также схему замены такого транзистора.
Схема контроля и автоматического выключения работает следующим образом. Тиристор VS2 в начале процесса открыт током, который протекает через R8. Со временем напряжение на нем растет. С достижением величины 14-14,3 Вольт, стабилитрон VD5 начинает пропускать ток. В это время открывается транзистор VT2, который забирает некоторую часть тока, поступающего на управляющий электрод тиристора VS2, тогда тиристор закрывается, а процесс зарядки аккумулятора останавливается.
Регулятора зарядного тока настраивают подбором резистора R2 с учетом того, чтобы при нулевом сопротивлении R1 зарядный ток был максимальным. Для настройки схемы регулятор зарядного тока сначала подключают зарядное устройство в сеть, затем подключают к нему полностью заряженный аккумулятор и с помощью R13 добиваются открывания транзистора VT2 (на коллекторе транзистора должно быть напряжение порядка 0,6… 1 В) и закрытия тиристора VS2. На этом завершена настройка зарядного устройства. Данноеавтоматическое зарядное устройство для автомобиля было давно собрано и успешно эксплуатируется вот уже 5 лет.
Схема автоматического зарядного устройства
Источники питания
На рис. 1 приведена электрическая принципиальная схема автоматического зарядного устройства. Схема обеспечивает два режима работы — ручной и автоматический.
“Мозгом” данного устройства является устройство контроля напряжения ( УКН, обведено красным), которое и управляет просессом заряда.
Рис. 1. Схема зарядного устройства
В ручном режиме работы выключатель SА1 находится в положении включено,(по схеме “Ручн”). Переключателем SA2 устанавливается необходимый ток зарядки. При ручном режиме работы схема автоматики на процесс зарядки не влияет.
Рассмотрим работу схемы в автоматическом режиме заряда. Переключатель SA1 разомкнут. При напряжение на аккумуляторе меньше 14,5 В, напряжение на стабилитроне VD5 не достаточно для его отпирания, и транзисторы VT1, VT2 закрыты. Реле К1 обесточено и его контакты К1.1 и К1.2 замкнуты. Контакты реле К 1.2 шунтируют переменный резистор R3. Идет заряд аккумуляторной батареи. При достижении напряжения на аккумуляторе 14,5 В стабилитрон VD5 открывается, что приводит к отпиранию транзисторов VT1,VT2. Срабатывает реле К1 и его контакты К 1.1 выключают питание зарядного устройства. Т.к контакты К1.2 разомкнуты,в цепь делителя напряжения R2-R5 включается дополнительный резистор R3. При этом падение напряжения на VD5 увеличится, и он будет оставаться в открытом состоянии пока напряжение на аккумуляторе не снизится до 12,9 В. При снижении напряжения до этого значения, транзисторы VT1 и VT2 закроются, реле К1 обесточится, и его контакты К1.1 включит питание зарядного устройства. Процесс зарядка начнется вновь.
Настройка узла автоматики зарядного устройства производится следующим образом. Устройство к сети не подключаемся. К выходу ХР2 присоединяется стабилизированный источник постоянного тока с регулируемым выходным напряжением. Выставляем на нем напряжение 14,5 В. Резистора R3 устанавливается в нижнее по схеме положение, а резистор R4 в верхнее. При этом транзисторы должны быть закрыты, а реле, соответственно, выключено . Медленно вращая резистор R4, добиваемся срабатывания реле. Затем на клеммах соединителя ХР2 устанавливается напряжение 12,9 В и добиваемся настройкой резистора R3 отпускания реле. Сопротивления резисторов делителя напряжения R2—R5 рассчитаны таким образом, что срабатывание и отпускание реле происходит соответственно при напряжениях 14,5 и 12,9 В при средних положениях резисторов R3 и R4.
Реле — любого типа с двумя группами размыкающих или переключающих контактов, надежно работающее при напряжении 12 В. Можно, например, использовать реле РСМ-3 паспорт РФ4.500.035П1 или РЭС6 паспорт РФ0.452.125Д.
Таблица 1 Моточные данные трансформатора
|
Тип сердечника |
1 обмотка |
II обмотка |
||
|
число витков |
диаметр провода, мм |
число витков |
диаметр провода. мм |
|
|
ШЛ25Х40 |
900 |
0,41 |
32+7×3=53 |
1,6 |
|
УШ26Х52 |
700 |
0,45 |
20+7×3=41 |
1,6 |
|
УШ30Х30 |
1000 |
0,45 |
32+7×4=60 |
1.6 |
Хотелось бы добавить, что не обязательно повторять всю схему целиком, достаточно собрать схему автоматики (УКН) и добавить её в зарядное устройство, которое у Вас уже есть.
Смотрате также: Регулируемый стабилизатор тока
Схема и описание автоматического зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов
Схема и описание самодельного автоматического зарядного устройства на тринисторах для зарядки автомобильных аккумуляторов.
Как известно, свинцовые аккумуляторные батареи служат существенно дольше, если находятся постоянно в заряженном виде. Для этой цели промышленность выпускает несколько моделей несложных бытовых зарядных устройств, однако их стоимость “не по карману” многим из читателей. Ниже описано самодельное зарядное устройство, изготовление которого вполне под силу радиолюбителям средней квалификации.
В большинстве случаев зарядное устройство представляет собой источник постоянного или пульсирующего тока, состоящий из сетевого трансформатора, выпрямителя и балластного элемента, ограничивающего ток зарядки батареи. На балластном элементе (чаще всего его роль выполняет реостат, лампа накаливания или мощный транзистор) теряется значительная мощность, выделяющаяся в виде тепла.
В процессе зарядки необходимо постоянно контролировать и подстраивать зарядный ток, изменяющийся вследствие изменения напряжения на батарее, нестабильности напряжения сети и прочих причин, что крайне неудобно.
На страницах радиолюбительской литературы описано довольно много разнообразных конструкций зарядных устройств. Тем не менее хотелось бы предложить вниманию читателей еще один вариант автоматизированного зарядного устройства, свободного от перечисленных недостатков и позволяющего заряжать свинцовые аккумуляторные батареи емкостью от 10 до 160 А·ч.
Оно обеспечивает стабильный пульсирующий ток, равный (среднее значение в амперах) 5…10 % от значения емкости батареи (в ампер-часах). Зарядка длится 10… 12 ч до достижения напряжения на батарее 14,6… 14,9 В при плотности электролита 1,27…1,29 г/см3.
Зарядное устройство состоит из сетевого трансформатора Т2 (см. принципиальную схему), мощного выпрямителя на диодах VD8, VD9 и тринисторах VS1, VS2, маломощного источника, выполненного на элементах VD6, VD7, R17, VD5, VD4, С4, С5 и питающего электронный узел. В электронный узел, в свою очередь, входят устройство управления тринисторами, собранное на однопереходном транзисторе VT2 и импульсном трансформаторе Т1, стабилизатор зарядного тока на ОУ DA2, система автоматического контроля напряжения батареи на компараторе DA1 и устройство защиты от ошибочного подключения нагрузки в обратной полярности, выполненное на реле К1.
Нажмите на рисунок для просмотра.
Благодаря использованию устройств автоматики, стабилизирующих зарядный ток и контролирующих степень заряженности батареи по напряжению на ней, полностью отпадает необходимость постоянного наблюдения за процессом зарядки.
С токоизмерительного резистора R18 на инвертирующий вход ОУ DA2 через резистор R14 поступает напряжение, пропорциональное зарядному току. С делителя R12R13 на тот же вход подано напряжение, требуемое для задания начального смещения и компенсации технологического разброса параметров операционного усилителя, что необходимо при однополярном его питании. Это позволяет использовать в узле практически любые ОУ.
Резистором R9 устанавливают необходимое значение тока зарядки.
Благодаря конденсатору C3, ОУ DA2, кроме сравнения сигналов на входах, выполняет еще и функцию интегрирования их разности с большой постоянной времени. Дело в том, что напряжение, падающее на резисторе R18, не постоянное, а пульсирующее. При увеличении по какой-либо причине зарядного тока возрастает напряжение на резисторе R18, а значит, и на инвертирующем входе ОУ DA2. Напряжение на его выходе уменьшается, замедляется зарядка конденсатора C3 и запаздывает открывание тринисторов выпрямителя. В результате ток зарядки возвращается к первоначальному значению.
За напряжением на выводах заряжаемой батареи следит система автоматического контроля, собранная на компараторе DA1. Напряжение поступает на его инвертирующий вход с делителя R2R3. Как только оно превысит пороговый уровень, установленный делителем R1R4R5, на выходе с открытым эмиттером (вывод 2) компаратора появится высокий уровень. Транзистор VT1 откроется и зашунтирует конденсатор С6. По этой причине поступление импульсов управления на тринисторы VS1, VS2 прекратится, и они закроются, а включившийся “зеленый” светодиод HL1 просигнализирует об окончании зарядки.
Если же через некоторое время напряжение на батарее уменьшится до 11…11,5 В, компаратор переключится в первоначальное состояние, транзистор VT1 закроется и вновь начнется процесс зарядки. Пороговое напряжение, соответствующее прекращению зарядки, устанавливают резистором R1. Цепь C1R7VD2 позволяет более точно измерить напряжение на выводах батареи, поскольку исключает влияние выходного напряжения зарядного устройства.
При ошибочном подключении батареи к зарядному устройству в обратной полярности диод VD11 откроется, сработает реле К1 и зашунтирует своими контактами К1.1 конденсатор С6. Поэтому тринисторы не будут открываться при включении питания устройства. Ошибку проиндицирует включившийся светодиод HL2.
Следует отметить, что такая защита эффективна только тогда, когда батарею подключают к выключенному зарядному устройству – это следует помнить при его эксплуатации. Если использовать более мощное автомобильное реле К1, следует включить его размыкающие контакты в разрыв минусовой цепи в точке Б (см. схему) – защита будет более надежной.
Предохранитель FU2 служит для размыкания зарядной цепи при аварийных ситуациях. Так как зарядное устройство является, по сути, источником стабильного тока, оно выдерживает кратковременные замыкания выхода, но длительное пребывание его в таком режиме недопустимо из-за перегрева элементов большим импульсным током.
Конструктивно зарядное устройство выполнено в металлическом кожухе подходящих размеров (который при эксплуатации прибора должен быть заземлен), хотя может быть вмонтировано непосредственно в распределительный электрощит гаража или мастерской. Элементы выпрямителя VS1 и VD8, VS2 и VD9 устанавливают попарно на два теплоотвода. Резистор R18 выполнен из провода диаметром 0,5…0,8 мм с высоким удельным сопротивлением (константан, манганин, нихром).
Замена тринисторов КУ202Е и диодов Д231 на Т122-16 и Д112-16 соответственно увеличит максимально допустимый зарядный ток и надежность устройства. При этом сетевой трансформатор Т2 нужно тоже подобрать более мощный. Вместо К553УД1 подойдут практически любые ОУ общего назначения, к примеру, из серии К140 или 153. В качестве компаратора DA1 также можно применить ОУ.
Реле К1 – РЭС10, паспорт РС4.529.031-08. Амперметр РА1 – любой магнитоэлектрический с током полного отклонения 10 А.
Трансформатор Т1 – серийный ТИ-4 или самодельный, намотанный на кольце типоразмера К20х12х6 из феррита М3000НМ. Первичная обмотка содержит 60, а вторичные – по 40 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,1 мм. Обмотки следует надежно изолировать одну от другой и от маг-нитопровода лакотканью.
Сетевой трансформатор Т2 – промышленный или самодельный мощностью не менее 180 Вт с напряжением на вторичной обмотке 18…20 Вэфф при токе не менее 10 А. В случае самостоятельного изготовления трансформатора его проще переделать из сетевого ТС-180 или ТС-200 от лампового телевизора. Все вторичные обмотки с него следует удалить и намотать новую – 65 витков провода ПЭВ-2 1,5.
Провода от зарядного устройства к батарее должны иметь двойную изоляцию, сечение не менее 2,5 мм2, и заканчиваться зажимами, обеспечивающими надежный контакт с выводами батареи.
Если при повторении зарядного устройства возникли трудности с приобретением однопереходного транзистора КТ117А или сомнения в его работоспособности, задачу проще всего решить заменой этого прибора аналогом, собранным из двух биполярных транзисторов (см. статью Б. Ерофеева “Экономичный сенсорный выключатель освещения” в “Радио”, 2001, № 10, с. 29, 30).
Устройство не критично к разбросу параметров элементов, но требует налаживания. Для этого потребуются исправная заряженная аккумуляторная батарея, эквиваленты нагрузки – два проволочных резистора сопротивлением 1 и 3 Ом с мощностью рассеивания не менее 100 Вт (отрезки нихромовой спирали, проволочные резисторы и т. п.), а также кислотный ареометр для измерения плотности электролита.
Сначала налаживают систему стабилизации зарядного тока. К выходу устройства подключают нагрузку сопротивлением 3 Ом. Отключают диод VD3 от коллекторной цепи транзистора VT1 и подают питание устройства. Резистором R12 при верхнем по схеме положении движка резистора R9 добиваются тока в нагрузке, равного 1 А.
Далее к выходу устройства подключают нагрузку сопротивлением 1 Ом и, подбирая резисторы R10, R11 и R13 (осторожно, чтобы не перегрузить зарядное устройство!), добиваются изменения тока через нагрузку в пределах 1…10 А при вращении движка резистора R9.
Затем налаживают систему автоматического контроля напряжения на батарее. Припаивают на место вывод диода VD3. Присоединяют к выходу устройства батарею аккумуляторов и включают питание. При достижении плотности электролита 1,27…1,29 г/см3 медленно вращают движок резистора R1 до зажигания светодиода HL1 и выключения зарядного тока. Подстраивая резистор R5, добиваются повторного включения зарядного тока при снижении напряжения на выводах батареи до 11…11,5 В (батарею для этого необходимо разрядить).
Если для переменного резистора R9 изготовить шкалу и при налаживании проградуировать ее, можно отказаться от амперметра РА1.
В заключение – совет: ни в коем случае не следует заряжать кислотные свинцовые батареи в условиях городской квартиры по причине выделения в процессе зарядки агрессивных токсичных газов и невозможности заземления устройства.
Читать далее – Автоматическое ЗУ на микросхеме и транзисторах
Популярные схемы зарядных устройств:
Схема тиристорного зарядного устройства
Десульфатирующее зарядное устройство
Простое зарядное устройство
Схема автомата включения-выключения зарядного устройства
Схема автоматического портативного зарядного устройства 12 В с использованием LM317
Вы когда-нибудь пытались разработать зарядное устройство, которое заряжает аккумулятор автоматически, когда напряжение аккумулятора ниже указанного? В этой статье объясняется, как разработать автоматическое зарядное устройство.
Зарядное устройство, расположенное ниже, автоматически прекращает процесс зарядки, когда аккумулятор полностью заряжен. Это предотвращает глубокую зарядку аккумулятора. Если напряжение аккумулятора ниже 12 В, то схема автоматически заряжает аккумулятор.
Схема автоматического зарядного устройства 12 В Схема автоматического зарядного устройстваЭта схема автоматического зарядного устройства в основном состоит из двух частей – блока питания и блока сравнения нагрузок.
Основное напряжение питания 230 В, 50 Гц подключено к первичной обмотке центрального ответвительного трансформатора для понижения напряжения до 15–0–15 В.
Выход трансформатора подключен к диодам D1, D2.Здесь диоды D1, D2 используются для преобразования низкого переменного напряжения в пульсирующее постоянное напряжение. Этот процесс также называется исправлением. Пульсирующее напряжение постоянного тока подается на конденсатор емкостью 470 мкФ для устранения пульсаций переменного тока.
Таким образом на выходе конденсатора нерегулируется постоянное напряжение. Это нерегулируемое напряжение постоянного тока теперь подается на регулятор переменного напряжения LM317 для обеспечения регулируемого напряжения постоянного тока.
Выходное напряжение этого регулятора напряжения может изменяться от 1,2 В до 37 В, а максимальный выходной ток этой ИС равен 1.5А. Выходное напряжение этого регулятора напряжения изменяется путем изменения потенциометра 10 кОм, который подключен к регулировочному выводу LM317.
[Также читайте: Как сделать регулируемый таймер]
Выход регулятора напряжения Lm317 подается на батарею через диод D5 и резистор R5. Здесь диод D5 используется для предотвращения разряда батареи при отключении основного питания.
При полной зарядке аккумулятора стабилитрон D6, подключенный в обратном направлении, проводит ток. Теперь база транзистора BD139 NPN получает ток через стабилитрон, так что полный ток заземлен.
В этой схеме зеленый светодиод используется для индикации заряда аккумулятора. Резистор R3 используется для защиты зеленого светодиода от высокого напряжения.
Выходное видео:Принцип схемы
Если напряжение батареи ниже 12 В, то ток от микросхемы LM317 протекает через резистор R5 и диод D5 в батарею. В это время стабилитрон D6 не будет проводить, потому что аккумулятор забирает весь ток для зарядки.
Когда напряжение аккумулятора повышается до 13.5 В, ток к батарее прекращается, и стабилитрон получает достаточное напряжение пробоя и пропускает ток через него.
Теперь база транзистора получает ток, достаточный для включения, так что выходной ток регулятора напряжения LM317 заземляется через транзистор Q1. В результате красный светодиод указывает на полный заряд.
Настройки зарядного устройства
Выходное напряжение зарядного устройства должно быть меньше, чем в 1,5 раза от напряжения аккумулятора, а ток зарядного устройства должен составлять 10% от тока аккумулятора.Зарядное устройство должно иметь защиту от перенапряжения, короткого замыкания и обратной полярности.
ПРИМЕЧАНИЕ : Также получите представление о том, как построить схему индикатора уровня заряда аккумулятора?
2. Автоматическое зарядное устройство
Принципиальная схема
В этом проекте упоминается схема автоматического зарядного устройства для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. Это схема импульсного типа зарядного устройства, которая помогает продлить срок службы батарей.Работа этой схемы объясняется ниже.
LM317 действует как регулятор напряжения и устройство контроля тока. Стабилитрон 15 В используется для настройки LM317 на подачу напряжения 16,2 В на выходе при отсутствии нагрузки. Когда 2N4401 включен выходом 555, вывод ADJ LM317 заземлен, и его выходное напряжение составляет 1,3 В.
LM358 действует как компаратор и повторитель напряжения. LM336 используется для подачи опорного напряжения 2,5 В на неинвертирующую клемму (контакт 3) LM358. Сеть делителя напряжения используется для подачи части напряжения батареи на инвертирующий вывод (вывод 2) LM358.
Когда заряд аккумулятора достигает 14,5 В, входной сигнал инвертирующего терминала LM358 немного больше 2,5 В на контакте 3, установленном LM336. Это повысит выход 555.
В результате горит красный светодиод и транзистор включается. Это приведет к заземлению вывода ADJ на LM317, и его выход упадет до 1,3 В.
Когда заряд аккумулятора падает ниже 13,8 В, выход LM358 высокий, а выход 555 низкий. В результате напряжение течет от LM317 к аккумулятору, и зеленый светодиодный индикатор светится, указывая на зарядку.
[Связанное сообщение – Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов с использованием LM317]
3. Зарядное устройство с использованием SCR
В этом проекте реализована схема автоматического зарядного устройства с использованием SCR. Его можно использовать для зарядки аккумуляторов 12 В. Батареи с разным потенциалом, например, 6 В и 9 В, также можно заряжать, выбрав соответствующие компоненты. Схема работы следующая.
Источник переменного тока преобразуется в 15 В постоянного тока с помощью трансформатора и мостового выпрямителя, и загорается зеленый светодиод.Выход постоянного тока представляет собой пульсирующий постоянный ток, поскольку после выпрямителя нет фильтра.
Это важно, поскольку тиристор перестает проводить ток, только когда напряжение питания равно 0 или когда он отключен от источника питания, и это возможно только при пульсирующем постоянном токе.
Первоначально SCR1 начинает проводить, поскольку он получает напряжение затвора через R2 и D5. Когда SCR1 проводит ток, через аккумулятор проходит 15 В постоянного тока, и аккумулятор начинает заряжаться. Когда аккумулятор почти полностью заряжен, он препятствует прохождению тока, и ток начинает течь через R5.
Это фильтруется с помощью C1, и когда потенциал достигает 6,8 В, стабилитрон ZD1 начинает проводить и подает напряжение затвора на SCR2, достаточное для его включения.
В результате ток протекает через SCR2 через R2, и SCR1 отключается, так как напряжение затвора и напряжение питания отключены. Красный светодиод горит, указывая на полную зарядку аккумулятора.
Знать, как спроектировать схему автоматического отключения и автоматической зарядки аккумулятора с помощью SCR.
Схема автоматической зарядки аккумулятора – Полное руководство – Robu.в | Индийский интернет-магазин | Радиоуправляемый хобби
Считаете ли вы, что зарядные устройства для аккумуляторов стали важной частью нашей повседневной жизни, как в личной, так и в профессиональной сфере?
Дело в том, что мы хотим использовать портативное электронное оборудование, для работы которого требуется аккумулятор. Точно так же на рынке доступны различные виды электронного оборудования с батарейным питанием, например мобильные телефоны, электрические велосипеды, ноутбуки и т. Д.
Большинство из нас не инженеры, но хотят иметь возможность устранять и предотвращать проблемы с аккумулятором простым способом.Для решения таких проблем мы используем зарядное устройство. Это безопасно для всех пользователей. Кроме того, безопасно перемещаться из одного места в другое (по дороге), так что каждый может использовать его с гибкостью.
Гиков всегда интересовало, как работают зарядные устройства. В этом блоге мы собираемся обсудить схему автоматической зарядки аккумулятора и ее параметры.
Основные параметры зарядкиТам три основных параметра, которые необходимо учитывать при зарядке аккумулятор безопасно:
- Постоянный ток (CC)
- Постоянное напряжение (CV) и
- Автоматическое отключение
Постоянный ток – Здесь величина тока зарядки аккумулятора является фиксированной.Этот ток поддерживается изменением напряжения.
Постоянное напряжение – Здесь ток будет изменяться в соответствии с требованиями к зарядке аккумулятора, сохраняя при этом постоянное напряжение.
Автоматическое отключение – Он постоянно определяет напряжение зарядки аккумулятора и, когда аккумулятор достигает полного уровня заряда, отключает напряжение зарядки.
Эти три основные вещи, которые необходимы для зарядки аккумулятора успешно, не влияя на срок службы батареи.
В литий-ионных батареях, помимо этих параметров, управление температурой и ступенчатая зарядка также важны для поддержания напряжения батареи и ее срока службы. Литий-ионный аккумулятор использует BMS (систему управления батареями) для поддержания этих параметров.
Let’s вкратце выясните вышеупомянутые основные параметры.
Почему CC и CV важны?Уровень зарядного тока является наиболее важным фактором, который существенно влияет на поведение аккумулятора.Это простой метод, который использует небольшой постоянный ток для зарядки аккумулятора во время полного процесса зарядки. Когда аккумулятор достигает заданного значения, зарядка CC прекращается.
В основном этот метод используется для зарядки никель-кадмиевых, никель-металлогидридных и литий-ионных аккумуляторов. Высокий ток зарядки быстро заряжает аккумулятор, но значительно снижает срок его службы. Следовательно, низкий зарядный ток обеспечивает высокое использование емкости, но заряжает аккумулятор медленно, что неудобно для электромобилей.
Например, в литий-ионном аккумуляторном блоке 2S две ячейки 18650 по 3,7 В каждая подключены последовательно, поэтому общее напряжение составляет 7,4 В. Этот аккумулятор следует заряжать, когда напряжение падает до 6,4 В (3,2 В на элемент), а зарядка должна быть завершена до 8,4 В (4,2 В на элемент). Следовательно, значения 6,4 В и 8,4 В для этого аккумуляторного блока уже фиксированы.
Другой метод – это зарядка при постоянном напряжении, при которой поддерживается заданное напряжение для зарядки аккумулятора. Если напряжение постоянно, зарядный ток уменьшается по мере зарядки аккумулятора.
Для зарядки аккумулятора требуется более высокое значение тока, чтобы обеспечить постоянное напряжение на ранней стадии. Высокий зарядный ток от 15% до 80% обеспечивает быструю зарядку, но нагружает аккумулятор и может повлиять на срок его службы.
В режиме CC мы определяем ток зарядки. Этот ток зависит от класса C батареи / элемента (указанного в техническом описании батареи) и от номинала батареи в ампер-часах.
Предположим, мы выбрали значение 1000 мА в качестве постоянного зарядного тока.Таким образом, изначально, когда начинается зарядка аккумулятора, зарядное устройство должно перейти в режим CC и выдать 1000 мА в аккумулятор, изменяя напряжение зарядки. Благодаря этому аккумулятор будет заряжаться, и напряжение начнет медленно расти.
Цепь постоянного напряженияЗдесь мы рассматриваем режим CV зарядного устройства литиевой батареи, в котором мы должны регулировать напряжение батареи от 6,4 В до 8,4 В, как обсуждалось ранее. Стабилизатор напряжения IC LM317 может сделать это, используя всего два резистора.Схема ниже описывает схему зарядного устройства с режимом постоянного напряжения.
Для расчета выходного напряжения регулятора LM317,
- Vout = 1,25 * (1 = (R2 / R1)), где 1,25 – опорное напряжение.
Здесь выходное напряжение (Vout) должно быть 8,4 В. Чтобы построить это схемы, значение R1 должно быть меньше 1000 Ом, поэтому мы используем 560 Ом Резистор. С помощью приведенной выше формулы мы можем вычислить значение R2.
- 8.4 В = 1,25 * (1+ (R2 / 560 Ом)
В качестве альтернативы вы можете использовать любую комбинацию номиналов резистора, которая обеспечивает выходное напряжение 8,4 В. Для этой комбинации вы можете использовать онлайн-калькулятор LM317 Calculator . проще.
Цепь постоянного токаИспользуя единственный резистор, LM317 IC может быть регулятором тока. На приведенной ниже схеме показана схема зарядного устройства для этого регулятора тока.
Согласно приведенному выше объяснению, мы рассматриваем 1000 мА как Постоянный ток зарядки.
Для расчета номинала резистора на требуемый ток (указано в паспорте батареи) as,
Резистор (Ом) = 1,25 / Ток (А)
Итак, нам нужно использовать резистор 1,25 Ом для построения этой схемы. У нас нет резистора на 1,25 Ом, поэтому мы выбираем ближайшее значение 1,5 Ом, которое указано на принципиальной схеме.
Цепь автоматического отключенияАвтоотключение – важнейший параметр зарядки аккумулятора.В настоящее время в большинстве батарей используется цепь автоматического отключения. На приведенной ниже схеме показана схема зарядного устройства с функцией автоматического отключения. Это реализовано с помощью регулируемого стабилизатора напряжения LM317.
Эта схема обеспечивает регулируемое выходное напряжение постоянного тока и заряжает аккумулятор. LM317 – это монолитная интегрированная ИС, доступная в трех различных корпусах. Этот регулируемый регулятор напряжения обеспечивает ток нагрузки 1,5 А и диапазон выходного напряжения от 1.От 2 до 37 В.
Работа цепи автоматического отключенияВ основном, он использует основные компоненты источника питания, такие как трансформатор, выпрямитель, фильтр и регулятор. Понижающий трансформатор (от 230 В до 15 В) понижает напряжение питания переменного тока. Далее, выпрямитель использует четыре диода 1N4007, которые преобразуют понижающий переменный ток в постоянный.
Конденсаторы C1 и C2 используются для работа фильтра. Для регулирования напряжения мы использовали микросхему C1 LM317. Это также работает как устройство управления током.
Здесь переменный резистор VR1 изменяет питание на вывод ADJ (Adjust) регулятора напряжения и, следовательно, он изменяет выходное напряжение.
Здесь мы показали зеленый и красный светодиоды. Зеленый светодиод показывает состояние зарядки аккумулятора, а красный светодиод отображает полную зарядку аккумулятора.
Когда батарея полностью заряжается, стабилитрон (12 В) генерирует обратное напряжение, которое течет к базе транзистора BD139 и включает его.Из-за такой проводимости в транзисторе контакт ADJ регулятора напряжения будет подключаться к земле, которая отключает выходное напряжение регулятора. Во время этого непрерывного процесса, чтобы избежать теплового воздействия, используйте радиатор с регулятором напряжения.
IC LM317 предоставляет переменную выходное напряжение. Это напряжение можно изменять с помощью контакта ADJ, чтобы общее выходное напряжение as,
- Vout = Vref (1 + R2 / R1) + IADJ R2
Где Vout – выходное напряжение.
В зависимости от положения резистора формула будет иметь вид
.- Vout = VREF (1 + VR1 / R1) + I ADJ VR1
Очень важно выбрать зарядный ток, чтобы продлить срок службы батареи. Этот зарядный ток зависит от емкости аккумулятора (номинал в ампер-часах). Каждая батарея имеет определенный номинал в ампер-часах. Это заряд аккумулятора.
Пожалуйста, обратитесь к приведенным ниже примерам расчетов времени зарядки.Приведенные ниже расчеты являются приблизительными. Зарядный ток не всегда одинаковый. Когда аккумулятор почти полностью заряжен, зарядный ток уменьшается.
Например, у нас есть аккумулятор емкостью 50 Ач:
Сначала рассчитаем зарядный ток. По стандарту зарядный ток должен составлять 10% от емкости аккумулятора.
Следовательно, зарядный ток для АКБ 50А = 50 Ач x (10/100) = 5 Ампер.
Но из-за некоторых потерь мы можем взять 5-8 ампер для зарядки аккумулятора.
Предположим, мы использовали для зарядки 8 Ампер,
Тогда время зарядки аккумулятора 50 Ач = 50/8 = 6,25 часа.
Но это идеальный случай, практически было замечено, что 40% потерь приходится на зарядку аккумулятора.
- 50 x (40/100) = 20… .. (120 Ач x 40% потерь)
Следовательно, 50 + 20 = 70 Ач (50 Ач + потери)
Время зарядки аккумулятора = Ач / зарядный ток
- 70/8 = 8,75 часов (в реальном случае)
Следовательно, для полной зарядки аккумулятора на 50 Ач потребуется около 9 часов. зарядка при необходимом зарядном токе 8А.
Если ваша батарея имеет емкость 50 Ампер-час, то вам не следует использовать зарядное устройство с зарядным током 5А. Если да, то на зарядку аккумулятора уйдет около 10 часов, и вам это точно не понравится.
Идеальное время зарядки аккумуляторов должно составлять 2-3 часа. Этот зарядный ток может варьироваться в зависимости от типа батарей, поэтому вы можете установить зарядный ток в соответствии с емкостью батареи и ее типом.
Заключительные словаЯ надеюсь, что эта статья поможет вам понять полное руководство по схеме автоматического зарядного устройства.Зарядные устройства для аккумуляторов различаются в зависимости от приложений, таких как зарядное устройство для мобильных телефонов, зарядные устройства для аккумуляторов электромобилей и зарядные станции. В соответствии со спецификацией батареи мы можем разработать схему зарядного устройства с использованием SCR, операционного усилителя, различных микросхем регуляторов и т. Д.
Цепь зарядного устройства| Полный проект DIY Electronics
Большинство зарядных устройств прекращают зарядку батареи, когда она достигает максимального зарядного напряжения, установленного схемой. Эта схема зарядного устройства для аккумулятора 12 В заряжает аккумулятор при определенном напряжении, то есть напряжении поглощения, и после достижения максимального напряжения зарядки зарядное устройство изменяет выходное напряжение на напряжение холостого хода для поддержания аккумулятора при этом напряжении.Напряжение абсорбции и плавающее напряжение зависят от типа батареи.
Для этого зарядного устройства установлены напряжения для герметичной свинцово-кислотной (SLA) батареи 12 В, 7 Ач, для которой напряжение поглощения составляет от 14,1 В до 14,3 В, а плавающее напряжение составляет от 13,6 В до 13,8 В. Для безопасной работы и во избежание перезарядки аккумулятора напряжение поглощения выбрано как 14,1 В, а плавающее напряжение выбрано как 13,6 В. Эти значения должны быть установлены в соответствии с указаниями производителя батареи.
Схема зарядного устройства 12 В
Рис. 1: Схема зарядного устройства 12 ВПринципиальная схема абсорбирующего и поплавкового зарядного устройства 12 В показана на рис.1. Он построен на понижающем трансформаторе X1, регулируемом стабилизаторе напряжения LM317 (IC1), компараторе операционного усилителя LM358 (IC2) и некоторых других компонентах. Используемый в этой схеме трансформатор с первичной обмоткой 230 В переменного тока на вторичный трансформатор 15–0–15 В с током 1 А снижает сетевое напряжение, которое выпрямляется диодами D1 и D2 и сглаживается конденсатором C1. Это напряжение подается на вход LM317 для регулирования.
Базовая схема представляет собой регулируемый источник питания с использованием LM317 с контролем на выходе путем изменения сопротивления на регулировочном контакте 1.Для LM317 требуется хороший радиатор. LM358 – это усилитель двойного действия, который используется для контроля перезарядки аккумулятора. Конденсатор C4 должен быть как можно ближе к выводу 1 IC2. Перемычка J1 используется для калибровки (настройки). Устанавливая напряжение зарядки, снимите перемычку и после калибровки снова подключите ее.
Для начальной настройки снимите перемычку J1, выключите S2, включите S1 и отрегулируйте потенциометр VR2, чтобы получить 13,6 В в контрольной точке TP2. Отрегулируйте потенциометр VR3 так, чтобы светодиод 2 начал светиться.Настройте потенциометр VR1 так, чтобы он показал 0,5 В (разница 14,1 В и 13,6 В) в контрольной точке TP1. Настройте VR2 на 14,1 В в контрольной точке TP2.
С этими настройками TP2 должен показывать 14,1 В при низком напряжении в контрольной точке TP3 и 13,6 В при высоком напряжении в контрольной точке TP3. Подключите перемычку J1. Теперь зарядное устройство готово к использованию. Подключите заряжаемый аккумулятор 12 В (BUC), соблюдая полярность, к CON2. Включите S2; один из светодиодов вне LED2 и LED3 загорится (скорее всего, это будет LED2).Если ни один из них не загорается, проверьте соединения; батарея могла быть разряжена. Включите S1 для зарядки. Полностью заряженный аккумулятор будет обозначен свечением светодиода LED3.
Не беспокойтесь, если вы забудете выключить зарядное устройство. Зарядное устройство находится на плавающем напряжении (13,6 В), и его можно держать в этом режиме зарядки вечно.
Строительство и испытания
Односторонняя печатная плата для цепи абсорбирующего и поплавкового зарядного устройства 12 В аккумулятора показана на рис. 2, а расположение ее компонентов – на рис.3. Соберите схему на печатной плате, за исключением трансформатора X1 и заряжаемой батареи (BUC).
Рис. 2: Печатная плата схемы зарядного устройства 12В Рис. 3: Компонентная компоновка печатной платы Загрузите печатную плату и компоновку компонентов в формате PDF: щелкните здесьПоместите печатную плату в небольшую коробку. Закрепите клемму аккумулятора на передней части коробки для подключения BUC. Подключите переключатели S1 и S2, потенциометры VR1 – VR3 и т. Д. На корпусе коробки.
Примечания EFY
- Выключите S2 или отсоедините клеммы аккумулятора, чтобы избежать ненужной разрядки аккумулятора, когда он не заряжается, то есть когда S1 выключен.
- Подключите аккумулятор, соблюдая полярность.
- Корпус IC1 не должен быть заземлен, поэтому используйте изоляцию.
Фаяз Хассан, менеджер металлургического завода в Висакхапатнам, Висакхапатнам, интересуется проектами микроконтроллеров, мехатроникой и робототехникой.
Эта статья была впервые опубликована 26 июня 2016 г. и обновлена 13 августа 2019 г.
зарядное устройство 12 В | Зарядное устройство 12 В с автоматическим отключением, принципиальная схема
Цепь зарядного устройства 12 В с защитой от перезарядаЭта схема зарядного устройства на 12 батарей обеспечивает автоматическое отключение, когда батарея полностью заряжена.Перед использованием этой схемы вам необходимо отрегулировать диапазон напряжения отключения для автоматического отключения. Эта регулировка выполняется с помощью подвижной предустановки 10k, а для проверки диапазона автоматического отключения выходного напряжения мультиметр подключен к выходным клеммам, которые идут к батарее. Этот диапазон напряжения можно установить с помощью любого источника постоянного тока 13 В или 14 В, который соединяет клеммы, идущие к батарее. И перемещайте предустановку, пока не загорится зеленый светодиод. После установки напряжения автоматического отключения схема готова к использованию.
Одна клемма входа переменного тока к трансформатору, подключенная через реле 12 В.Когда аккумулятор нуждается в зарядке, загорается красный светодиод, когда уровень заряда превышает 12 В или 13 В, красный светодиод выключается, а зеленый светится. И входное питание трансформатора зарядного устройства также отключается реле.
Зарядное устройство 12 В с функцией автоматического отключенияОдна микросхема таймера 555 используется для определения уровня напряжения, а реле используется для отключения входа переменного тока. Стабилизатор напряжения 7808 используется для постоянного питания цепи для отключения при требуемом фиксированном напряжении.
Это зарядное устройство на 12 В, автоматическое отключение цепи после полной зарядки и обеспечивающее высокий ток 6 ампер, которое можно использовать для свинцово-кислотных аккумуляторов большого размера до 100 Ач. Если вы хотите получить более высокий ток, замените трансформатор на 10А и используйте диод 10А10. Вы можете использовать готовый мостовой выпрямитель 12 В 10 А, который доступен на рынке.
Принципиальная схемаКомпоненты
Диод
6A8 или 6A10 – 4 шт.
1N4007 – 1
7808 ic – 1 шт.
микросхема таймера 555 – 1 шт.
Конденсатор
1000 мкФ 50 В – 1 шт.
1000 мкФ 25 В – 1 шт.
100нф (104) – 1 шт
Резистор
10 тыс. – 1
5 тыс. – 1
470 Ом – 2
Реле 12В 6 А – 1
Предустановка 10k – 1 шт.
Светодиод 1 шт – зеленый
LED 1 шт. – КРАСНЫЙ
Транзистор BC547 -1 шт
Схема зарядного устройства на 10 А
Принципиальная схемаКонтур 2
Подключите положительный выходной провод к NC через Общий контакт реле
Контур 3
Максимальная допустимая токовая нагрузка этой цепи составляет только 1 А.
Создайте интеллектуальное зарядное устройство с использованием однотранзисторной схемы
Загрузите эту статью в формате .PDF
Следующая конструкция автоматического зарядного устройства создана с использованием схемы, которая может квалифицироваться как простейший оконный компаратор, когда-либо построенный на одном транзисторе (см. Рисунок) . Зарядка начинается, когда напряжение батареи падает выше заданного значения, и прекращается, когда достигается верхнее заданное напряжение.
% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275eff6d5f267ee210c16” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы Рисунок 01 “data-embed-src =” https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2002/11/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_figure_01.png?auto=max&wit=ru 1440 “data-embed-caption =” “]}%
С помощью источника точного переменного напряжения были установлены верхний и нижний уровни напряжения.Нормально подключенный (NC) вывод реле не подключен к источнику постоянного тока 15 В, что блокирует прохождение этого напряжения на выводы батареи. Это позволит точно установить верхний и нижний уровни. Но в схему был включен зарядный блок на 15 В постоянного тока.
Во-первых, переменное питание фиксируется на 13,3 В постоянного тока – напряжении полностью заряженной батареи – и связано с точкой батареи в цепи. Ползунок VR1 повернут до крайнего конца со стороны, прикрепленной к плюсовой клемме аккумулятора.Ползунок VR2 следует повернуть к концу, который подключен к VR1. Транзистор включается, шунтируя VR1. Затем ползунок VR1 поворачивается к другому концу, то есть концом, соединенным с VR2.
Теперь испытательное напряжение питания установлено на 11,8 В постоянного тока, что является напряжением разряженной батареи. Затем VR2 настраивается так, что он просто снова отключает транзистор. Испытательное напряжение снова повышается до 13,3 В постоянного тока, и VR1 настраивается так, чтобы транзистор включился. Когда установлен верхний и нижний уровни, точка NC подключается к цепи (напряжение зарядки 15 В постоянного тока).Теперь зарядное устройство установлено и готово к работе.
Прочтите комментарий к этой статье Anoop Hegde: Если вы построите интеллектуальное зарядное устройство с использованием однотранзисторной схемы, остерегайтесь последствий.
555 Универсальное автоматическое зарядное устройство
В этой схеме мы делаем универсальное автоматическое зарядное устройство 555. С помощью этой схемы можно заряжать любые типы аккумуляторных батарей с напряжением от 6 до 24 В. Максимальный выходной ток этой цепи составляет 10 А.
Эту схему также можно модифицировать для зарядки аккумуляторов с напряжением ниже 6 В. Для этого вам нужно будет изменить значение стабилитрона на 2,4-2,5 В. Выберите источник питания, который по крайней мере на 1,5–3 В превышает напряжение недостаточного заряда аккумулятора. А ток блока питания надо подбирать по 1/10 АХ АКБ. Если вы хотите зарядить аккумулятор 6 В 10 Ач, используйте источник питания постоянного тока 7,5 В и 1 А.
Компоненты оборудования
| С.нет. | Компонент | Значение | Кол-во | |
| 1 | Батарея | – | 1 | |
| 2 | IC | NE555 | 9047 9047 9047 9047 9047 1 | |
| 4 | Транзистор | 2N3906 | 1 | |
| 5 | Реле | – | 1 | |
| 6 | 3.3V | 1 | ||
| 8 | Резистор | 1 кОм, 10 кОм, 8,2 кОм, 470RΩ, 100 кОм | 2, 1, 1, 1, 1 | |
| 9 | ||||
| 10 | LED | – | 1 | |
| 11 | Переключатель | – | 1 | |
| 12 | Блок питания | – | 4 Схема
