Зарядное устройство-автомат для автомобильного АКБ
Продолжая тему о зарядных устройствах (ЗУ) для автомобильных аккумуляторов, хочу предложить для повторения очень простую и надёжную схему полностью автоматического ЗУ.
Схема является параметрическим стабилизатором на 14,2 В, а регулирующим элементом в ней служит мощный mosfet-транзистор IRFZ48.
Всё что нужно для изготовления данного ЗУ – наличие сетевого трансформатора габаритной мощностью не менее 150 Вт, вторичная обмотка которого может обеспечить напряжение 17-20 В при токе нагрузки 10 А. Но его необходимо доработать – намотать дополнительную слаботочную обмотку. Для этого делают десять витков любого провода поверх остальных обмоток для вычисления количества витков на вольт.
И исходя из расчётов наматывают дополнительную обмотку для получения на ней напряжения 5-7 В при токе нагрузки 50-100 мА. Ток небольшой, поэтому намоточный провод может быть малого диаметра.
Эта обмотка необходима для развязки питания цепи затвора регулирующего транзистора в схеме ЗУ. Итак, в итоге трансформатор должен содержать следующие обмотки: I – сетевая, II – 17-20 В (10 А), III – 5-7 В (50-100 мА).
Чтобы получить на выходе 14,2 В, на затвор VT1 нужно подать порядка 18 В т.к. отсечка у данного типа транзисторов составляет около 4 В. Для этого в схеме используется регулируемый источник опорного напряжения VD4, который и питается от дополнительной обмотки трансформатора T1 через резистор R1. Стабилитрон VD3 служит для температурной компенсации от внешней температуры.
Введите электронную почту и получайте письма с новыми поделками.
При подключении к ЗУ сильно разряженной АКБ (U меньше 11 В), транзистор VT1 полностью отопрётся т.к. разность между напряжением на затворе и истоке достаточно велика. Ток заряда будет ограничен лишь сопротивлениями параллельно соединённых резисторов R2-R5 (сопротивлением канала транзистора можно пренебречь).
По мере зарядки АКБ и росте напряжения на её клеммах вплоть до напряжения стабилизации 14,2 В, ток зарядки будет плавно уменьшаться, пока не прекратится совсем. В таком состоянии ЗУ можно оставить на долгое время, аккумулятор не перезарядится, т.к. транзистор перейдёт в полностью закрытое состояние из-за отсутствия необходимой разницы напряжений затвор — исток.
Лампа накаливания HL1 служит для сигнализации о подключенной заряжаемой АКБ, а также является нагрузкой, для более точного установления выходного напряжения.
Конструкция, детали, наладка
Печатная плата односторонняя. На ней размещены все детали схемы кроме трансформатора Т1, амперметра РА1 и индикаторной лампы HL1. При монтаже деталей силовые дорожки платы необходимо залудить толстым слоем припоя, т.к. через них, особенно на начальном этапе зарядки, протекают значительные токи.
Транзистор VT1 IRFZ48 можно заменить на IRFZ46. Он должен быть закреплён на теплоотводе с полезной площадью 100-150 см2. Диодный мост – любой в корпусе KBPC-W, рассчитанный на ток не менее 15 А. Регулируемый стабилитрон VD4 TL431 заменим на отечественный КР142ЕН19А. Резисторы R2-R5 – проволочные, 5-ти ваттные стандартного ряда на 4,7 Ом, например SQP-5.
Процесс зарядки и её окончание контролируют по амперметру РА1. Это может быть стрелочный или цифровой прибор. В качестве него удобно использовать дешёвые китайские индикаторы тока с Али.
Вся наладка схемы заключается в установке порогового напряжения на выходе подстроечным резистором R8. Это напряжение должно соответствовать напряжению полностью заряженной АКБ, при котором ток через неё полностью прекратится. Типовое значение – 14,2 В, но оно может и отличатся от указанного, в зависимости от типа АКБ и его состояния. Так что к этому параметру надо отнестись со всей внимательностью, чтобы избежать перезаряда или же наоборот оставить АКБ не дозаряженной.
Скачать печатную плату.
Зарядное устройство для авто аккумуляторов
Сидя в вынужденном отпуске, захотелось собрать что-то для гаража. Давно хотелось приспособить некоторые компоненты. У меня уже есть зарядное устройство для авто аккумуляторов. Ничего, соберу еще одно зарядное устройство, для запаса. Собрать решил на доступных комплектующих. Соберу из того, что есть.
Схема.
Схема очень популярна. Собрана многими, в том числе моим напарником, не один раз. Основным элементом служит тиристор. Регулирует ток простой импульсный регулятор. Схема печаталась в журнале «Радио», точный номер не помню. В зарядном устройстве пока что не будет защиты от переполюсовки.
Для самоделки понадобится
— корпус;
— трансформатор;
— диодный мост;
— амперметр;
— тиристор;
— провода с крокодилами;
— листовой пластик;
— компоненты по схеме.
Сборка
Корпус с установленным трансформатором у меня был. 17 вольт на выходе трансформатора в самый раз. Обмотка толстая, примерно 2 мм.
Диодный мост на стареньких отечественных диодах Д242. Диоды установлены на игольчатый радиатор. Каждый прикручен через слюдяную прокладку. Можно применить цельный диодный мост, но я собираю из того, что есть. Благо Д242 у меня достаточно и размеры корпуса позволяют их установку.
Прикручиваю диоды к тыльной стенке корпуса. Через стойки, они обеспечат зазор.
Диоды распаиваю в мост. Провода трансформатора припаиваю к мосту.
Изготовил печатную плату.
Отверстия просверлил сверлом, было 1.2 мм. Слегка повредились пятачки, не критично.
Распаял все компоненты. Благо они в достатке и не редкие. Все можно найти на старых печатных платах. Для крепления платы, изготовил скобу с вырезом под ножки конденсатора.
Тиристор, КУ202Е, установил на плоскую сторону радиатора. На обратной поверхность кривая, сделать ровной у меня не получилось бы. В радиаторе сделал отверстия и нарезал в них резьбу. Нашлась длинная стойка, которую я разрезал пополам. Радиатор прикрутил к пластинке. Получившуюся конструкцию, через стойки, прикручу в корпусе.
Для подключения зарядного устройства к аккумулятору, применил провода с крокодилами.
Для фронтальной панели отрезал панель, из композитного пластика.
Разметил на наклейке все отверстия. Просверлил и вырезал. Пленку сниму позже, она частично защищает от царапин.
Припаиваю провода к печатной плате. Плату креплю при помощи скобы. Тиристор закрепил и распаял.
Амперметр у меня на 20 Ампер. Показывает как в плюс, так и в минус. Шунт прикручен к контактам.
Устанавливаю сетевой выключатель. Амперметр крепится при помощи винтов М3. Регулировочный резистор закреплю после предварительной проверки. Включаю. Ток регулируется плавно. Напряжение в норме.
Укладываю все провода, точней пытаюсь. Как не примерял, длины не хватило. Все получилось с натяжкой.
Такое зарядное устройство получилось. Схема проверена не однократно. Мой напарник собирал ее более 10-ти раз, все отлично работает. Может, сделаю обвес позже, переполюсовка, автомат отключения.
Видео по сборке
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст.
Схемы зарядных устройств | 2 Схемы
Сборник радиосхем зарядных устройств для свинцовых, никель-кадмиевых и литиевых аккумуляторов. Есть зарядки для авто на 12 В, есть для электровелосипедов и электромобилей. Все пойдут для сборки своими руками.
Как известно, литий-ионные аккумуляторы требуют специального контроллера для управления процессом заряда-разряда. Попытка зарядить такой аккумулятор с нарушением режима чревата занимательными пиротехническими эффектами. Модуль контроллера заряда …
Потребители энергии получают определенный ток от батареи или аккумулятора. Как долго они могут работать, зависит от емкости элементов, составляющих батарею. Если нагрузка потребляет ток 1 …
Для свинцово-кислотного, гелевого или другого аккумулятора с жидким электролитом, как все знают требуется подходящее зарядное устройство. Автоматическая зарядка ограничивает зарядный ток и максимальное напряжение, которое …
Всем любителям самодельных девайсов привет.
В своей практике каждый автолюбитель часто сталкивался с необходимостью стабильного питания заряда АКБ авто. При использовании некоторых цифровых автомобильных зарядных модулей, в случае сбоя питания …
Хотим представить довольно удачный цифровой выпрямитель для зарядки автомобильных аккумуляторов, сделанный некоторое время назад сразу в двух экземплярах. Предыдущий простой выпрямитель, который сделан был на …
Знакомые с автобазы маршрутных микроавтобусов попросили сделать зарядное устройство для зарядки аккумуляторов 12 В и 24 В. Поскольку пользоваться им будут абсолютно неподготовленные люди, решено …
А это ещё один зарядный аппарат для авто аккумулятора по схеме автоматического выпрямителя на 12 В / 5 А. Зарядное устройство было сделано для периодической …
Здравствуйте уважаемые радио-авто-любители, представляем интересный проект зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов на основе драйвера TL494. В эпоху доступности таких устройств и их привлекательных цен можно …
Здравствуйте все посетители сайта 2 Схемы. Представляем очередной девайс для самостоятельное сборки, которое работает как зарядное устройство гелевой батареи. Представленное ЗУ состоит из трансформатора ТС25/6 …
Данный зарядный выпрямитель к мощным аккумуляторам основан на схеме, которую за последние 30 лет повторили уже наверное тысячи раз. Сюда только добавлен простой контроллер вентилятора, …
Вот самодельный выпрямитель для небольших кислотных или гелевых необслуживаемых батарей. Устройство имеет возможность изменять выходное напряжение под АКБ 6 и 12 В. Многие из аккумуляторов, …
Это схема очень мощного самодельного пуско-зарядного устройства для авто АКБ 14,5 В на ток 500 А, представляет собой однотранзисторный прямоходовый преобразователь. Для ключа использован регенеративный …
Здесь вы сможете посмотреть схему и готовую конструкцию автоматического зарядного устройства для батареек Крона типоразмера 6F22 (на 9 В), выполненное на специализированном чипе MAX712. Зарядное …
Большой популярностью среди автолюбителей самодельщиков пользуются тиристорные автозарядки, в которых питание от мощного трансформатора поступает на АКБ через тиристор, управляемый открывающими его импульсами от генератора. …
Зима неумолимо приближается и скоро начнется сезон покупки (сборки) автомобильных зарядных устройств. Хотим представить зарядное устройство, которое изготовлено самостоятельно для собственных потребностей в зарядке двух …
Все кто имел дело с мощным зарядным устройством знает, что обратное подключение полярности аккумулятора может повредить или зарядное устройство, или сам аккумулятор. Но далеко не …
Как всегда неожиданно пришли холода и снова пришло понимание, что нужно купить для аккумулятора машины зарядный выпрямитель. Все знают, что мороз не нравится батареям, а …
Это зарядное устройство верой и правдой служит уже года 4, причём оно в отличии от многих других самодельных и промышленных автозарядок имеет несколько преимуществ, которые …
Это уже второй собранный зарядный выпрямитель, первый был очень успешным в действии и теперь понадобилось другое похожее зарядное устройство.
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
У каждого автомобилиста рано или поздно возникают проблемы с аккумулятором. Не избежал этой участи и я. После 10 минут безуспешных попыток завести свой автомобиль решил, что необходимо приобрести или сделать самому зарядное устройство. Вечером сделав ревизию в гараже и найдя там подходящий трансформатор решил делать зарядку сам.Там же среди ненужного барахла нашел и стабилизатор напряжения от старого телевизора, который по моему мнению чудесно подойдет в качестве корпуса.
Проштудировав бескрайние просторы Интернета и реально оценив свои силы выбрал наверное самую простую схему.
Распечатав схему пошел к соседу, увлекающемуся радиоэлектроникой. Он в течение 15 минут набрал мне необходимые детали, отрезал кусок фольгированного текстолита и дал маркер для рисования плат. Затратив около часа времени, я нарисовал приемлемую плату (монтаж просторный размеры корпуса позволяют).
Просверлив все необходимые отверстия и выведя на экран монитора цоколевку транзисторов я взялся за паяльник и спустя примерно час у меня была готовая плата.
Диодный мостик можно купить на рынке, главное чтобы он был рассчитан на ток не менее 10 ампер. У меня нашлись диоды Д 242 их характеристики вполне подходят, и на кусочке текстолита я спаял диодный мост.
Тиристор необходимо устанавливать на радиатор, так как при работе он заметно греется.
Отдельно должен сказать про амперметр. Его пришлось покупать в магазине, там же продавец консультант подобрал и шунт. Схему решил немного доработать и добавить переключатель, чтобы можно было измерять напряжение на аккумуляторе. Здесь тоже понадобился шунт, но при измерении напряжения он подключается не параллельно, а последовательно.
Разметив переднюю стенку я просверлил отверстия под переменный резистор и переключатель, потом сверлом маленького диаметра по окружности просверлил отверстия под амперметр. Острые края доработал напильником.
Немного поломав голову над расположением трансформатора и радиатора с тиристором, остановился на таком варианте.
Прикупил еще пару зажимов «крокодил» и все-зарядка готова. Особенностью данной схемы является то что она работает только под нагрузкой, поэтому собрав устройство и не найдя напряжения на выводах вольтметром не спешите меня ругать. Просто повесьте на выводы хотя бы автомобильную лампочку, и будет вам счастье.
Трансформатор берите с напряжением на вторичной обмотке 20-24 вольта. Стабилитрон Д 814. Все остальные элементы указанны на схеме.
Цепи зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторовЦепи зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов, описанные в этой статье, можно использовать для зарядки всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов с заданной скоростью.
В этой статье рассказывается о нескольких схемах зарядного устройства свинцово-кислотных аккумуляторов с автоматической перезарядкой и отключением при малой разрядке. Все эти конструкции проходят тщательные испытания и могут использоваться для зарядки всех автомобильных аккумуляторов и аккумуляторов SMF емкостью до 100 Ач и даже 500 Ач.
Введение
Свинцово-кислотные батареи обычно используются в тяжелых условиях, требующих много сотен ампер.Для зарядки этих аккумуляторов нам особенно нужны зарядные устройства, рассчитанные на длительную зарядку при высоком токе. Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов специально разработано для зарядки аккумуляторов большой мощности с помощью специализированных цепей управления.
5 полезных и высокомощных схем зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, представленных ниже, могут использоваться для зарядки больших сильноточных свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью от 100 до 500 Ач, конструкция полностью автоматическая и переключает питание на аккумулятор, а также после полной зарядки аккумулятора.
ОБНОВЛЕНИЕ: вы также можете создать эти простые схемы зарядного устройства для 12 В 7 Ач аккумуляторной батареи s , проверьте их.
Что означает Ач
Единица Ач или Ампер-час в любой батарее означает идеальную скорость , при которой батарея будет полностью разряжена или полностью заряжена в течение 1 часа. Например, если аккумулятор на 100 Ач заряжался при токе 100 ампер, для полной зарядки аккумулятора потребуется 1 час. Точно так же, если бы аккумулятор был разряжен при токе 100 ампер, время поддержки продлилось бы не более часа.
Но подождите, никогда не пробуйте этот , так как зарядка / разрядка на полной мощности может иметь катастрофические последствия для вашей свинцово-кислотной батареи.
Единица измерения Ач используется только для того, чтобы предоставить нам контрольное значение, которое можно использовать для определения приблизительного времени заряда / разряда батареи при установленной скорости тока.
Например, когда рассмотренный выше аккумулятор заряжается на 10 ампер, используя значение Ач, мы можем найти время полной зарядки по следующей формуле:
Поскольку скорость зарядки обратно пропорциональна времени, мы имеем:
Время = Ач значение / скорость зарядки
T = 100/10
где 100 — уровень заряда батареи в Ач, 10 — ток зарядки, T — время при скорости 10 А
T = 10 часов.
Формула предполагает, что в идеале для оптимальной зарядки аккумулятора при токе 10 ампер потребуется около 10 часов, но для реальной батареи это может быть около 14 часов на зарядку и 7 часов на разряд. Потому что в реальном мире даже новый аккумулятор не будет работать в идеальных условиях, и с возрастом ситуация может ухудшиться.
Важные параметры, на которые следует обратить внимание
Свинцово-кислотные батареи дороги, и вам нужно убедиться, что они прослужат как можно дольше.Поэтому, пожалуйста, не используйте дешевые и непроверенные зарядные устройства, которые могут показаться простыми, но могут медленно повредить вашу батарею.
Большой вопрос: необходим ли идеальный способ зарядки аккумулятора? Простой ответ — НЕТ. Потому что, когда мы применяем идеальный метод зарядки, описанный на сайтах «Википедия» или «Университет аккумуляторов», мы стараемся зарядить аккумулятор до максимально возможной емкости. Например, при идеальном уровне 14,4 В ваша батарея может быть полностью заряжена, но делать это обычными методами может быть рискованно.
Чтобы достичь этого без риска, вам, возможно, придется использовать усовершенствованную схему ступенчатого зарядного устройства, которую может быть сложно построить и может потребоваться слишком много вычислений.
Если вы хотите избежать этого, вы все равно можете зарядить аккумулятор оптимально (около 65%), убедившись, что аккумулятор отключен на немного более низком уровне. Это позволит батарее всегда находиться в менее напряженном состоянии. То же самое касается уровня и скорости разряда.
Как правило, он должен иметь следующие параметры для безопасной зарядки, не требующей специальных ступенчатых зарядных устройств:
- Фиксированный ток или постоянный ток (1/10 номинала батареи в Ач)
- Фиксированное напряжение или постоянное напряжение (на 17% выше, чем Напряжение, указанное на батарее)
- Защита от перезарядки (отключение, когда батарея заряжается до указанного выше уровня)
- Плавающая зарядка (необязательно, не обязательно)
Если в вашей системе нет этих минимальных параметров, тогда это может постепенно ухудшить производительность и повредить аккумулятор, резко сократив время автономной работы.
- Например, если ваша батарея рассчитана на 12 В, 100 Ач, то фиксированное входное напряжение должно быть на 17% выше, чем напечатанное значение, что равно примерно 14,1 В (не 14,40 В, если вы не используете ступенчатое зарядное устройство) .
- Ток (в амперах) в идеале должен составлять 1/10 от уровня в ампер-часах, указанного на батарее, так что в нашем случае это может быть 10 ампер. Чуть более высокий вход усилителя может быть нормальным, поскольку наш полный уровень заряда уже ниже.
- Автоматическое отключение зарядки рекомендуется на вышеуказанном 14.1 В, но это не обязательно, так как уровень полного заряда у нас уже немного ниже.
- Плавающий заряд — это процесс снижения тока до незначительных пределов после того, как аккумулятор полностью зарядился. Это предотвращает саморазряд батареи и постоянно поддерживает ее на полном уровне до тех пор, пока пользователь не извлечет ее для использования. Совершенно необязательно . Это может быть необходимо только в том случае, если вы не используете аккумулятор в течение длительного времени. В таких случаях также лучше вынимать аккумулятор из зарядного устройства и периодически подзаряжать его каждые 7 дней.
Самый простой способ получить фиксированное напряжение и ток — использовать микросхемы стабилизаторов напряжения, как мы узнаем ниже.
Еще один простой способ — использовать в качестве источника входного сигнала готовый 12-вольтный импульсный блок питания на 10 ампер с регулируемой предустановкой. SMPS будет иметь небольшую предустановку в углу, которая может быть настроена на 14,0 В.
Помните, что вам придется держать аккумулятор подключенным не менее 10–14 часов или пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 14,2 В. Хотя это уровень может выглядеть немного заниженным, чем стандартный 14.Полный уровень 4 В гарантирует, что ваша батарея никогда не перезарядится и гарантирует длительный срок службы батареи.
Все подробности представлены в этой инфографике ниже:
Однако, если вы любитель электроники и заинтересованы в создании полноценной схемы со всеми идеальными опциями, в этом случае вы можете выбрать следующие комплексные схемы.
[Новое обновление] Автоматическое отключение батареи, зависящее от тока
Обычно во всех обычных схемах зарядного устройства используется автоматическое отключение при обнаружении напряжения или зависящее от напряжения.
Тем не менее, функция определения тока может также использоваться для инициирования автоматического отключения, когда аккумулятор достигает оптимального уровня полной зарядки. Полная принципиальная схема автоматического отключения по току показана ниже:
ПОЖАЛУЙСТА, ПОДКЛЮЧИТЕ РЕЗИСТОР 1K ПОСЛЕ ПРАВОЙ СТОРОНЫ 1N4148 ДИОДПринцип работы
Резистор 0,1 Ом действует как датчик тока, создавая эквивалентную разность потенциалов. через себя. Номинал резистора должен быть таким, чтобы минимальное отклонение потенциала на нем было не менее 0.На 3 В выше, чем падение диода на выводе 3 ИС, пока аккумулятор не достигнет желаемого уровня полного заряда. По достижении полного заряда этот потенциал должен упасть ниже уровня падения диода.
Первоначально, когда батарея заряжается, в потребляемом токе возникает отрицательная разность потенциалов, скажем, -1 В на входных контактах ИС. Это означает, что напряжение на контакте 2 теперь становится ниже напряжения на контакте 3 как минимум на 0,3 В. Из-за этого на выводе 6 микросхемы появляется высокий уровень, позволяющий полевому МОП-транзистору проводить и подключать батарею к источнику питания.
Когда батарея заряжается до оптимального уровня, напряжение на резисторе измерения тока падает до достаточно низкого уровня, в результате чего разность потенциалов на резисторе становится почти нулевой.
Когда это происходит, потенциал контакта 2 повышается выше, чем потенциал контакта 3, вызывая низкий уровень на контакте 6 ИС и отключая полевой МОП-транзистор. Таким образом, аккумулятор отключается от источника питания, что приводит к прекращению процесса зарядки. Диод, подключенный к контактам 3 и 6, блокирует или фиксирует цепь в этом положении до тех пор, пока питание не будет отключено и снова не включено для нового цикла.
Вышеуказанная схема зарядки, зависящая от тока, также может быть выражена следующим образом:
При включении питания конденсатор емкостью 1 мкФ заземляет инвертирующий вывод операционного усилителя, вызывая кратковременный высокий уровень на выходе операционного усилителя, который включает МОП-транзистор. Это начальное действие подключает батарею к источнику питания через полевой МОП-транзистор и измерительный резистор RS. Ток от батареи вызывает соответствующий потенциал для развития через RS, который поднимает нон-invering вход ОУ над входом опорного инвертирующий (3V).
Теперь выход операционного усилителя фиксируется и заряжает батарею, пока она не будет почти полностью заряжена. Такое положение уменьшает ток через RS таким образом, что потенциал на него падает ниже 3 ссылки V и ОУ выход включается низким уровень, выключая MOSFET и процесс зарядки для аккумулятора.
1) Использование одиночного операционного усилителя
Глядя на первую сильноточную схему для зарядки больших батарей, мы можем понять идею схемы с помощью следующих простых моментов: каскад питания, состоящий из трансформатора и мостовой выпрямительной сети.
Конденсатор фильтра после мостовой схемы был проигнорирован для простоты, однако для лучшего вывода постоянного тока на батарею можно добавить конденсатор 1000 мкФ / 25 В между положительным и отрицательным полюсом моста.
Выходной сигнал источника питания подается непосредственно на аккумулятор, который необходимо зарядить.
Следующий каскад состоит из компаратора напряжения IC на операционном усилителе 741, который сконфигурирован так, чтобы измерять напряжение батареи во время ее зарядки и переключать свой выход на вывод № 6 с соответствующим ответом.
Контакт № 3 ИС подключен к батарее или положительному полюсу питания схемы через предустановку 10K.
Предварительная установка настроена таким образом, что ИС меняет свой выходной сигнал на выводе №6, когда батарея полностью заряжается, и достигает примерно 14 вольт, что является напряжением трансформатора при нормальных условиях.
Контакт # 2 IC зажимают с фиксированной ссылкой через делитель напряжения сети, состоящей из 10K резистор и стабилитрон 6 вольт.
Выходной сигнал ИС подается на каскад драйвера реле, где транзистор BC557 образует главный управляющий компонент.
Первоначально питание схемы инициируется нажатием переключателя «пуск». При этом переключатель обходит контакты реле и мгновенно запитывает цепь.
Микросхема определяет напряжение аккумулятора, и, поскольку оно будет низким, d
Схема зарядного устройства аккумулятора с индикатором, защита от перегрузки по току и перезаряда
Зарядное устройство LM317 со схемой максимальной токовой защиты
Схема представляет собой схему зарядного устройства LM317 с регулированием напряжения и тока 6 В, которая генерирует регулируемый выходной сигнал 6 В постоянного тока.
Трансформатор T1 понижает входное напряжение 230 В / 50 Гц переменного тока до 6 В переменного тока. Затем он был преобразован в постоянный ток 6 В с помощью схемы мостового выпрямителя. Конденсатор C1 фильтрует выпрямленный выход.
В схеме используется стабилизатор LM317, который представляет собой регулируемый линейный стабилизатор положительного напряжения, который может работать в диапазоне входного напряжения 3-40 В.
Значение резисторов R1 и R2 определяет значение выходного напряжения LM317.
Уравнение для выходного напряжения LM317, Vout = 1.25 * (1+ R2 / R1)
В данной схеме комбинация резисторов (R1 и R2) будет иметь максимальное выходное напряжение 6,125 В.
LM317 имеет максимальный рабочий ток 1,5 А, с внутренним ограничением тока и защитой от тепловой перегрузки. Но схема уже разработана с дополнительной защитой от перегрузки по току. Устройство ограничения тока регулирует выходное напряжение LM317 для ограничения тока, превышающего фиксированное значение. Входное напряжение аккумулятора будет регулироваться само в соответствии с зарядным током.Выходное напряжение схемы изменяется от 1,25 В до 6,125 В. Когда ток, протекающий через чувствительный резистор R3, увеличивается, базовый ток Q1 также увеличивается. Таким образом, это уменьшит сопротивление на R2 и, следовательно, значение V из .
Эта схема предназначена для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 6V 4.5AH. Но выходное напряжение и ограничение тока схемы можно изменить для использования с другими батареями. Напряжение и ток зарядки зависят от значения сопротивления R2 и R3 соответственно.Таким образом, заменив сопротивление R2 и R3 на потенциометр, мы всегда сможем отрегулировать выходное напряжение и ток цепи.
Но при использовании схемы с другими батареями следует учитывать скорость зарядки и другие параметры.
LM317 — регулятор напряжения IC
Резистор — R1, R4 — 1 кОм, R2 — 3,9 кОм, R3 — 2 Ом
Конденсатор — C1 — 2200 мкФ
Диод — D1-D5 -1N4007
Транзистор — Q1- BC547
Трансформатор — Т1- 230В / 6В, 1А
Автоматическое зарядное устройство со светодиодным индикатором и схемой защиты от перезарядки
Здесь представлена схема автоматического зарядного устройства на 6 В с защитой от перезаряда, светодиодным индикатором зарядки и функцией ограничения тока.
Схема управляет зарядкой батареи, принимая обратную связь по напряжению на клеммах батареи. Схема заряжает батарею до тех пор, пока ее напряжение ниже порогового значения. И если оно достигает значения, равного пороговому, схема автоматически отключает питание от аккумулятора.
Светодиоды D1 и D2 показывают статус, заряжается аккумулятор или нет. Красный свет (светодиод D2) указывает на то, что аккумулятор заряжается, а зеленый свет (светодиод D1) указывает, что аккумулятор полностью заряжен.
Схема зарядного устройства батареи может работать с широким диапазоном входных напряжений постоянного тока. Схема может работать в диапазоне напряжений примерно от 6,2 В до 18 В (максимальное рабочее напряжение IC7555).
Работа схемы
Обычно микросхема 555 имеет пороговое и триггерное напряжение 2/3 и 1/3 напряжения питания соответственно.
Здесь стабилитрон 1N4735 на 6,2 В подключен к клемме управляющего напряжения (вывод 5), как показано на схеме.Триггерный вход (контакт 2) подключен через сеть делителя напряжения, а пороговый вход (контакт 6) подключен напрямую от батареи. Это регулирует пороговое напряжение и напряжение запуска до фиксированного значения 6,2 В и 3,1 В для любых значений входного напряжения выше 6,2 В.
Выход (контакт 3) 7555 подключен к базе транзистора Q1, который регулирует ток зарядки аккумулятора. Когда напряжение батареи опускается ниже 6,2 В, вход триггера на контакте 2 становится равным 3.1В. Затем выход переключается в состояние высокого уровня и включается транзистор Q1. Точно так же, когда напряжение достигает порогового значения 6,2 В, выход переходит в низкое состояние и отключает Q1.
Схема с транзисторами Q1 и Q2 работает как схема ограничения тока. Когда ток, протекающий к батарее, увеличивается, это пропорционально увеличивает падение напряжения на резисторе R6 считывания тока. Таким образом, ток базы транзистора Q1 снижается транзистором Q2 и уменьшает ток коллектора через Q1.Таким образом, схема может ограничить любую возможность перегрузки по току.
Необходимые компоненты
Микросхема -IC1 — 7555
Резистор — R1, R2, R3, R7, R8 — 1K, R4, R5 — 100K
Диод — D1 — зеленый светодиод, D2 — красный светодиод, D3 — стабилитрон 1N4735
Транзистор — Q1 — 2N2222, Q2 — BC547
Зарядное устройствоCircuitsfree electronic circuit links
Зарядное устройство 12 В — переменный источник питания — Схема, представленная здесь, может заряжать свинцово-кислотную батарею 12 В емкостью от 50 до 80 Ач (даже до 100 Ач) и даже может использоваться как Регулируемая мощность 18 В постоянного тока __ Electronics Projects for You
Вход 12 В Зарядное устройство для аккумулятора 12 В — Хорошо подходит для зарядки гелевых аккумуляторов от автомобиля при работающем или остановленном двигателе. __ Разработан Манфредом Морнхинвегом
Зарядное устройство для дифференциальной температуры, 12 В, 4 элемента AA. В этом проекте внесен ряд улучшений по сравнению с моей схемой зарядного устройства NIC D с контролируемой температурой. Новая схема работает от 12 В постоянного тока, что позволяет использовать ее в автомобиле или от солнечной системы на 12 В. Кроме того, светодиод датчика тока проверяет, получают ли элементы зарядный ток. Обратите внимание, что схема датчика тока __ Разработана G. Forrest Cook
12v_To_24v_Solar_Battery_Charger — Некоторое время назад я получил электронное письмо от посетителя Discover Circuits.Он хотел знать, как можно использовать одну солнечную панель на 12 В для зарядки батареи свинцово-кислотных аккумуляторов на 24 В. Он сказал, что использовал 24-вольтовую батарею для работы в аварийной системе электроснабжения на 120 В переменного тока. Используя более высокие 24 В вместо 12 В, его инвертор постоянного тока в переменный мог выдавать больше пиковой мощности для запуска таких вещей, как колодезные насосы и оконные кондиционеры. . . . Hobby Circuit Дэвида Джонсона P.E. — июль 2017 г.
— Эта схема была создана для зарядки нескольких литиевых элементов (3.6 вольт каждый, емкость 1 ампер-час), установленный в переносной транзисторной радиостанции. Зарядное устройство работает, подавая короткий импульс тока через последовательный резистор, а затем отслеживая напряжение батареи, чтобы определить, требуется ли еще один импульс. Ток можно регулировать путем изменения последовательного резистора или регулировки входного напряжения __ Разработано Биллом Боуденом
Схема изолятора батареи 2–12 В с LTC4412 — Только что анонсировал небольшой аккуратный чип (LTC4412). Он был разработан для использования вместе с внешним силовым полевым транзистором P-канала, чтобы сформировать идеальную диодную функцию с очень низким нулем.Падение напряжения 05в. Микросхема контролирует напряжение на eit. . . Hobby Circuit, разработанный Дэвидом А. Джонсоном P.E. — август 2006 г.
Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов с 2-элементными солнечными панелями. На этой схеме показано компактное зарядное устройство на солнечных батареях, использующее LTC3105 в качестве повышающего преобразователя и LTC4071 в качестве шунтирующего литий-ионного зарядного устройства. Двухэлементная солнечная панель мощностью 400 мВт обеспечивает входную мощность для LTC3105 для выработки тока заряда более 60 мА при полном солнечном свете. Контроль максимальной мощности предотвращает попадание напряжения солнечной панели __ Linear Technology / Analog Devices App Note, 1 июля 2011 г.
3.Для питания литиевых элементов 3 В требуется один индуктор — 05.08.99 Идеи дизайна EDN: из-за растущей популярности литий-ионных (Li-ion) батарей и источников питания 3,3 В разработчикам портативного оборудования часто приходится создавать источник питания 3,3 В, который один литий-ионный элемент может питать __ Схема разработки Мэтта Шиндлера и Джея Сколио, Maxim Integrated Products, Саннивейл, Калифорния
4-элементный никель-кадмиевый стабилизатор / зарядное устройство для портативных компьютеров — DN54 Примечания по конструкции__ Linear Technology / Analog Devices
4_D-Cell_LED_Lantern_Modified — Однажды, делая покупки в магазине спортивных товаров, я заметил компактный светодиодный фонарь. Похоже, это был тот фонарь, который я мог переделать. Светодиоды фонаря были сгруппированы в три секции по 7 светодиодов в каждой, ориентированные под углом 120 градусов. Светодиоды были стандартными эпоксидными типами Т 1-3 / 4. Фонарь имел трехрежимный переключатель, который выбирал между выключенным, полным и половинным режимами. В режиме половинной мощности горела только половина из 21 светодиода. На полной мощности горели все светодиоды. . . . Hobby Circuit Дэвида Джонсона P.E. — сентябрь 2017 г.
Регулятор 5 В — Прокрутите для этого — Вам нужно добавить регулятор 5 В для питания USB-устройства, и этот регулятор должен быть с низким падением напряжения, потребляющим «микро» мощность, чтобы не разряжать батарею на свой собственный.В корпусе PWP есть коммерческие стабилизаторы, такие как TPS76750Q, которые справятся с этой задачей с помощью всего лишь пары хороших керамических байпасных конденсаторов. (Существует огромное количество подходящих вариантов регуляторов.) Но если вам нравится собирать свой гаджет из имеющихся деталей, ниже приведены несколько схем, которые будут работать. __ Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.
Солнечное зарядное устройство на 5 В — В этом проекте используется аккумулятор 1,2 В и солнечная панель от солнечного садового светильника. Эти фонари можно купить менее чем за 5 долларов.00 в большинстве магазинов по 2,00 доллара или аналогичных магазинов, где продаются предметы домашнего обихода. __ Связаться с Коллином Митчеллом
Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов на 6 В — для этой схемы требуется стабилизированный входной каскад постоянного тока 10 В, способный обеспечить ток 2 А. Начинает цикл зарядки при 240 мА и при полной зарядке автоматически переключается в состояние плавающего заряда (постоянный заряд) 12 мА. __ Разработан Тони ван Рооном VA3AVR
Тестер аккумуляторов NMH / NiCd 6 В — я разработал эту схему для проверки аккумуляторных батарей на 6 В в условиях постоянного тока.В соответствии с конструкцией схема прикладывает к аккумуляторной батарее нагрузку 10 А. На главном силовом транзисторе необходимо использовать радиатор. . . Схема Дэйва Джонсона P.E. — декабрь 2004 г.
Полевое зарядное устройство 7,2 В — Это зарядное устройство было разработано мной в 1993 году, чтобы удовлетворить мою потребность. Это было у меня два R.C. модели лодок, которым требовалось по 2 батареи, и мне нужно было заряжать их одновременно от автомобильного аккумулятора. Я не мог найти коммерческое подразделение для этого, поэтому придумал отличный проект, чтобы оплатить счет.Макет был выполнен на 2 прототипах, одна плоская, а другая вертикальная для отображения гистограмм. Перед ними отображается красный фильтр. __ Разработан Тони ван Рооном VA3AVR
Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов на 8 солнечных элементов, версия 2 — Джим Уилбер посмотрел на мою конструкцию зарядного устройства и прислал мне несколько предложенных изменений. Он предложил использовать идеальную диодную микросхему LTC4412 для отключения пути тока от солнечного элемента к батарее в темноте. Он также отметил, что версия 2.Выбранный мною регулятор 5 В от Seiko больше не производился и предлагал использовать шунтирующий источник. . . Схема Дэвида А. Джонсона P.E. — май 2013 г.
8 Светодиодный светильник на солнечных батареях. За последние несколько лет я модифицировал множество солнечных садовых и дорожных светильников. Я покупаю некоторые устройства в магазинах товаров для дома, затем полностью их выпотрошиваю. Достаю аккумулятор, электронную плату управления, светодиод и солнечную панель. Затем я заменяю эти компоненты новыми. Увеличиваю размер солнечной панели и аккумулятора.Я использую более эффективный и яркий светодиод. . . Схема Дэвида Джонсона P.E. — сентябрь 2017 г.
Зарядное устройство Nicad 9 В — только схема __ Разработано Яном Хамером
Создание зарядного устройства NiMH и NiCd с питанием от USB
5 февраля 2007 г.
Я всегда жалуюсь на все зарядные устройства и бородавки, которые мне нужно носить с собой в поездку. Этот проект, который может заряжать пару никель-металлогидридных (NiMH) или никель-кадмиевых (NiCd) элементов AA, используя USB-порт ноутбука для питания, возник для решения части этой проблемы. (Кстати, если вы хотите облегчить нагрузку на свой ноутбук, обратите внимание на мышь MoGo Mouse.)
Любой порт USB может подавать 5 В при токе до 500 мА. Стандарт USB указывает, что устройство не может использовать более 100 мА до тех пор, пока оно не договорится о праве на использование 500 мА, но, очевидно, нет портов USB, обеспечивающих выполнение этого требования. Это делает порт USB удобным источником питания для таких устройств, как это зарядное устройство.
Существуют коммерчески доступные решения для зарядки USB AA, но каждое из них имеет некоторые недостатки:
USBCell — это никель-металлгидридный элемент AA емкостью 1300 мАч со съемной крышкой, которая позволяет подключать его непосредственно к USB-порту.Отдельного зарядного устройства не требуется. К сожалению, емкость элемента очень мала (в наши дни большинство NiMH элементов AA имеют емкость 2500 мАч), и для каждой ячейки требуется свой собственный порт.
Доступно двухэлементное зарядное устройство типа AA с питанием от USB, которое продается под разными названиями, но оно заряжается с очень низкой скоростью 100 мА.
Дистрибьютор называет это «ночным зарядным устройством», но при 100 мА элементу 2500 мА потребуется около 40 часов для зарядки (40 часов вместо 25 из-за неэффективности зарядки при низких токах).
Я нашел зарядное устройство на 2/4 элемента, которое может питаться от USB-порта, автомобильного адаптера или стенной бородавки, но оно такого же размера, как настенное зарядное устройство, которое я пытаюсь заменить.Здесь и здесь можно найти разные, но для зарядки аккумуляторов емкостью 2500 мАч требуется от 10 до 12 часов.
[ Обновление за декабрь 2007 г.: Sanyo представила зарядное устройство с питанием от USB для своих аккумуляторов Eneloop. Это зарядное устройство не имеет недостатков, перечисленных выше, и заряжает пару элементов емкостью 2000 мАч примерно за 5 часов или одну ячейку за половину этого времени. Хотя он разработан для Eneloops (см. Мой обзор), он также будет работать с обычными NiMH элементами. Следите за обзором на этом сайте в ближайшее время. ]
Зарядное устройство в этом проекте предназначено для зарядки двух никель-металлгидридных или никель-кадмиевых элементов AA любой емкости (при условии, что они одинаковы) примерно до 470 мА. Он будет заряжать никель-кадмиевые батареи емкостью 700 мАч примерно за 1,5 часа, никель-металлогидридные батареи емкостью 1500 мАч примерно за 3,5 часа и никель-металлогидридные батареи емкостью 2500 мАч примерно за 5,5 часов. Зарядное устройство включает в себя схему автоматического отключения заряда в зависимости от температуры элемента, и элементы могут оставаться в зарядном устройстве на неопределенное время после отключения.
Технические характеристики
Это зарядное устройство имеет следующие характеристики:
- Размер: 3.8 ″ Д x 1,2 ″ Ш x 0,7 ″ В (9,7 см x 3,0 см x 1,5 см).
- Ячейки: два AA, NiMH или NiCd
- Зарядный ток: 470 мА
- Метод прекращения зарядки: температура батареи (33 ° C)
- Ток утечки: 10 мА
- Источник питания: настольный компьютер, ноутбук или концентратор USB-порт
- Условия эксплуатации: от 15 до 25 ° C (от 59 до 77 ° F)
Схема
Сердце этого зарядного устройства — Z1a, половина двойного компаратора напряжения LM393. Выход (контакт 1) может находиться в одном из двух состояний: плавающем или низком.Во время зарядки выходной сигнал понижается внутренним транзистором, потребляя около 5,2 мА тока через Q1 и R5. Q1 имеет бета около 90, поэтому около 470 мА будет проходить через два заряжаемых элемента AA. Это позволит полностью зарядить пару элементов емкостью 2500 мАч чуть более чем за 5 часов.
с питанием от USB.
Во время зарядки R1, R2 и R4 образуют трехсторонний делитель напряжения, который дает около 1,26 В на неинвертирующем входе Z1a (вывод 3, Vref ).
TR1 — это термистор, который находится в прямом контакте с заряжаемыми элементами. Он имеет сопротивление 10 кОм при 25 ° C (77 ° F), которое обратно пропорционально температуре примерно на 3,7% на каждые 1 ° C (1,8 F °). R3 и TR1 образуют делитель напряжения, значение которого подается на инвертирующий вход (вывод 2, Vtmp ). При температуре 20 ° C (68 ° F) сопротивление TR1 составляет около 12 кОм, что дает Вт для около 1,76 В.
Как только элементы будут полностью заряжены, зарядный ток буквально исчезнет в виде тепла.При повышении температуры ячейки сопротивление TR1 падает. При 33 ° C (91 ° F) сопротивление будет около 7,4 кОм, что составляет Vtmp около 1,26 В, что равно напряжению Vref .
Зависимость напряжения аккумулятора от времени. Ячейки заполнены, когда напряжение достигает пика, и вскоре после этого зарядное устройство отключается.
При повышении температуры выше 33 ° C значение Vtmp станет меньше Vref , а выход с открытым коллектором Z1a будет высоким. Таким образом, ток, протекающий через R5, значительно уменьшается, поскольку теперь он ограничен R1, R2 и R4.В результате ток, протекающий через Q1 и элементы, снижается до 10 мА.
Кроме того, поскольку R4 теперь подключен к + 5V через R5 и Q1 вместо того, чтобы удерживаться Z1a на уровне 0,26 В, напряжение Vref изменяется примерно до 2,37 В. Это гарантирует, что при понижении температуры элемента зарядное устройство больше не включится. Чтобы напряжение Vtmp достигло 2,37 В, TR1 должен достичь около 20 кОм, что соответствует температуре около 6 ° C (43 ° F), чего никогда не должно быть при комнатной температуре.
Z1b — другой компаратор на микросхеме LM393, и пристальный взгляд на схему показывает, что он выполняет то же сравнение, что и Z1a. Однако вместо того, чтобы управлять зарядным транзистором, он включает светодиод, который указывает на то, что идет зарядка. R6 ограничивает ток светодиода примерно до 10 мА. При запуске светодиода от его собственного компаратора (который находится на микросхеме, независимо от того, используем мы его или нет), ток светодиода не влияет на Vref .
Наконец, C1 нужен для того, чтобы зарядка началась, когда вставлена пара ячеек.При отсутствии ячеек и выключенном зарядном устройстве на C1 подается около 1,9 В (5–0,7 В — Vref). Как только вставляется вторая из двух ячеек, на положительной стороне C1 внезапно снижается напряжение батареи (около 2,4 В). Это немедленно понижает отрицательную сторону на 1,9 В до примерно 0,5 В. Поскольку он подключен к Vref , выход Z1a становится низким, что вызывает начало зарядки. Через несколько миллисекунд C1 подстраивается к новой разнице напряжений, создаваемой R1, R2 и R4 с одной стороны и ячейками с другой, и больше не влияет на схему.
Строительство
Схему лучше всего строить на печатной плате. См. Мою статью на эту тему Создание отличных печатных плат . Вот макет печатной платы:
Медная сторона. Фактический размер: 3,8 x 1,2 дюйма (9,7 x 3,0 см). Нажмите, чтобы увеличить.
Начните с установки всех резисторов и конденсатора. Резисторы следует устанавливать горизонтально. Установите LED1, обязательно сориентируя его так, чтобы отрицательная клемма была подключена к контакту 7 Z1b.
Схема размещения компонентов. Нажмите, чтобы увеличить.
Затем установите Z1, убедившись, что контакт 1 (обозначенный маленькой точкой или обозначением в одном углу ИС) ориентирован, как показано на схеме размещения. Если хотите, используйте розетку для Z1.
Транзистор Q1 установлен на небольшом радиаторе. Сначала отогните провода назад на 90 ° там, где они начинают сужаться. Не сгибайте их слишком сильно, иначе они могут сломаться. Вставьте Q1 в соответствующие отверстия и сдвиньте радиатор под ним. При пайке выводов удерживайте все на месте зажимом.Не снимая зажима, просверлите отверстие для болта радиатора.
Зарядное устройство со всеми установленными электронными компонентами. Обратите внимание, что под Q1 есть место для радиатора. Область платы, в которую будет помещаться держатель батареи, имеет потертости для улучшения адгезии.
Следующим шагом является установка держателя батареи. Я использовал держатель с 2 ячейками, сделанный путем отрезания двух внешних позиций ячеек от расположенного рядом держателя с 4 ячейками. Вы, конечно, можете просто купить держатель на 2 ячейки, но когда я пошел в магазин запчастей, его не было в наличии.У моего подхода есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что ячейки легче вставлять и извлекать, поскольку стороны держателя не загибаются внутрь над ячейками.
Перед установкой держателя удалите участок центральной перегородки длиной ¼ дюйма, чтобы освободить место для термистора. Также припаяйте некоторые выводы к клеммам держателя ячеек. Приклейте держатель к монтажной плате заподлицо с краями и краями платы. Когда клей высохнет, просверлите отверстия TR1 в плате, чтобы сделать соответствующие отверстия в держателе батареи.Если вы все сделали аккуратно, эти два отверстия должны быть прямо на центральной линии, где вы сняли раздел разделителя.
Вставьте термистор в отверстия, а затем вставьте пару элементов AA в держатель. Со стороны меди надавите на термистор, чтобы он плотно прилегал к элементам, а затем припаяйте его на место. Затем удалите элементы и подсоедините провода держателя батареи к отверстиям, отмеченным B + и B- на схеме размещения.
Укомплектованное зарядное устройство с одним элементом на месте.Держатель с 2 ячейками был изготовлен путем отрезания внешних позиций от держателя с 4 ячейками. Обратите внимание, как установлен термистор, чтобы обеспечить физический контакт с заряжаемыми элементами. Небольшой радиатор сохраняет Q1 прохладным.
Последний шаг — подключить кабель питания USB. Либо купите кабель, либо отрежьте его от выброшенного USB-устройства, например сломанной мыши. Отрежьте кабель до нужной длины и снимите с конца около 1 дюйма внешней оболочки. Откатите экран и найдите провода + 5V и GND.Обычно это красный и черный цвет соответственно. Зачистите и залудите их концы и припаяйте к клеммам USB + 5V и USBGND зарядного устройства.
Тестирование
Перед подключением зарядного устройства к источнику питания внимательно осмотрите свою работу. Убедитесь, что все компоненты ориентированы правильно (в частности, Q1, LED1, Z1 и держатель батареи).
Для начальных тестов я использовал USB-концентратор для питания. Пара лезвий хобби-ножа №11 между элементами и контактами позволила мне подключить монитор напряжения.
Для начальных тестов я предлагаю вам использовать концентратор USB с питанием. Используя концентратор, вы гарантируете, что зарядное устройство не потребляет энергию от вашего компьютера, поскольку дефект зарядного устройства может повредить источник питания. Однако обратите внимание, что большинство концентраторов с питанием не будут выдавать мощность, если концентратор не подключен к компьютеру. В качестве альтернативы вы можете использовать регулируемый источник питания 5 В, временно подключенный к дорожкам + 5 В и GND на печатной плате.
При включенном питании убедитесь, что светодиод не горит.Если он включен, используйте резистор 330 Ом, чтобы на мгновение замкнуть TR1 (это заставляет схему думать, что элементы сильно нагрелись). Если светодиод не гаснет, что-то не так.
При выключенном светодиоде измерьте напряжение между GND и Vref (контакт 3 Z1). Это должно быть примерно 2,37 В. Это может быть немного больше или меньше в зависимости от точного напряжения питания и изменения номиналов резисторов. Также проверьте напряжение на Vtmp (контакт 2). При комнатной температуре это значение должно быть в пределах 1.От 60 В до 1,85 В, в зависимости от температуры.
Теперь вставьте пару подходящих никель-металлгидридных элементов AA, желательно частично или полностью разряженных. Как только вы вставите вторую ячейку, должен загореться светодиод. Снова измерьте напряжение Vref ; теперь оно должно быть около 1,26 В. Vtmp также может немного измениться из-за падения напряжения питания, вызванного нагрузкой на источник питания.
Зарядное устройство заряжается, и напряжение на клеммах аккумулятора должно увеличиваться.Через некоторое время скорость увеличения должна замедлиться. Когда уровень заряда элементов составляет около 75%, скорость нарастания снова возрастет. Наконец, когда ячейки достигнут 100% заряда, напряжение начнет уменьшаться, и элементы начнут нагреваться. Через 15-20 минут зарядное устройство должно выключиться. Если элементы становятся неприятно нагретыми и зарядное устройство не отключается, что-то не так.
Также стоит измерить ток заряда. Самый простой способ сделать это — вставить две тонкие проводящие полоски, например, латунную прокладку, разделенные изолятором, между одним элементом и контактом держателя батареи.Затем подключите к двум полоскам амперметр, чтобы зарядный ток прошел через счетчик. Счетчик должен показывать где-то между 450 и 490 мА. Если он будет выше, вы превысите спецификацию источника тока USB, так как само зарядное устройство использует дополнительные 10 мА (в основном для светодиода).
Если измеренный ток I слишком велик или слишком мал, замените R5 резистором другого номинала по следующей формуле:
R5 = 1,6 x I
Используйте ближайшее стандартное значение.Например, если вы измеряете ток 510 мА, замените R5 резистором 820 Ом. Если измеренный ток составлял 420 мА, используйте резистор 680 Ом.
Корпус
В то время, когда я писал это, я еще не сконструировал корпус для этой схемы, но планирую сделать это в ближайшем будущем, поскольку голая плата недостаточно прочна, чтобы ее можно было бросить в сумку для ноутбука при поездке. Корпус будет сделан из пластика 1/16 дюйма или авиационной фанеры по бокам и снизу, с полупрозрачной пластиковой панелью поверх схем.Батарейный отсек останется открытым. Устройство для снятия натяжения предотвратит обрыв USB-проводов в местах их присоединения к плате. Для охлаждения планирую просверлить отверстия по бокам и сверху в области радиатора.
Использование зарядного устройства
Зарядное устройство использовать очень просто. Просто подключите его к USB-порту и вставьте две ячейки, которые хотите зарядить. Когда светодиод гаснет, зарядка завершена. Приблизительное время зарядки:
Тип ячейки | Время зарядки |
---|---|
700 мАч NiCd | 1.5ч |
1100 мАч NiCd | 2.5h |
1600 мАч NiMH | 3.5h |
2000 мАч NiMH | 4.5h |
2500 мАч NiMH | 5.5h |
Важно, чтобы два заряжаемых элемента были одного типа и с одинаковым уровнем разряда. Если ячейки не соответствуют друг другу, одна из них будет полностью заряжена раньше другой. Когда она достигнет 33 ° C, зарядное устройство отключится.Если второй ячейке требуется примерно на 200 мАч больше, чем первой ячейке, она не будет полностью заряжена.
Это зарядное устройство с подходящим корпусом идеально подходит для использования в поездках, где для питания зарядного устройства используется ноутбук. Ноутбук должен быть подключен к сети, чтобы не разрядить его аккумулятор.
Как правило, если две ячейки используются вместе в одном устройстве (цифровая камера, GPS и т. Д.), Они останутся синхронизированными и могут заряжаться вместе.
Когда зарядка завершится, зарядное устройство переключится на постоянный заряд 10 мА.Этого достаточно, чтобы преодолеть естественную скорость саморазряда элементов, но достаточно низкую, чтобы элементы можно было оставлять в зарядном устройстве на неопределенный срок. Однако не покидает ячейки в зарядном устройстве, если зарядное устройство не подключено к включенному USB-порту. В противном случае элементы будут подавать питание на схему и в процессе будут разряжаться.
При использовании этого зарядного устройства с любым компьютером убедитесь, что компьютер не настроен на переход в режим энергосбережения, который отключает питание портов USB.В этом случае зарядка прекратится, а заряжаемые элементы разрядятся. При использовании ноутбука в качестве источника питания лучше всего подключить блок питания ноутбука, так как зарядное устройство потребляет значительный объем энергии и, вероятно, займет больше времени, чем хватит на аккумулятор ноутбука.
При питании зарядного устройства от концентратора USB обязательно используйте концентратор с питанием. Концентратор без питания не сможет подавать достаточный ток на зарядное устройство, поскольку он должен разделять 500 мА, исходящие от компьютера, с портами концентратора (обычно четыре).Дополнительная длина кабеля также снижает напряжение на зарядном устройстве.
Зарядка элементов AAA
Если пружины в держателе батареи достаточно длинные, зарядное устройство также можно использовать для зарядки пары элементов AAA. Однако затем необходимо вставить прокладки между элементами и сторонами держателя батареи, чтобы гарантировать, что элементы остаются в контакте с термистором. Заряжайте только современные элементы AAA емкостью 700 мАч и более.
Список запчастей
Некоторые детали можно приобрести в Radio Shack, но более крупные поставщики электроники, такие как Digi-Key, с большей вероятностью будут иметь в наличии все необходимые детали.
Часть | Описание |
---|---|
R1 | 56кОм Вт, резистор 5% |
R2 | 27кОм Вт, резистор 5% |
R3 | 22кОм ¼Вт, резистор 5% |
R4 | 47кОм Вт, резистор 5% |
R5 | 750 Ом Вт, резистор 5% |
R6 | 220 Ом Вт, резистор |
TR1 | Термистор 10 кОм при 25 ° C, прибл.3,7% / C ° NTC Radio Shack # 271-110 (снято с производства † ) |
C1 | Конденсатор 0,1 мкФ 10 В |
1 квартал | Транзистор TIP32C PNP, корпус ТО-220 |
Z1 | ИС двойного компаратора напряжения LM393, DIP |
LED1 | Красный, зеленый или желтый светодиод, 10 мА |
Другое | Держатель двухэлементной батареи AA Кабель USB Маленький радиатор |
† Обратите внимание, что термистор Radio Shack снят с производства.Хотя я не пробовал ни один из них, есть и другие подобные термисторы, например Vishay # 2381 640 54103 (Digi-Key # BC2298-ND). Температурный коэффициент немного отличается (около 4,6% / C °), но в интересующем нас диапазоне достаточно близок. При использовании этого термистора температуры отключения и включения будут примерно 32 ° C (89 ° F) и 10 ° C (50 ° F) соответственно.
В качестве альтернативы вы можете использовать указанные ниже значения резисторов с термистором Vishay, чтобы поднять температуру отсечки обратно до 33 ° C, снизив при этом температуру включения до 3 ° C (37 ° F).
Часть | Альтернативные значения резисторов для использования с Vishay # 2381640 54103 Термистор |
---|---|
R1 | 82кОм Вт, резистор 5% |
R2 | 33кОм Вт, резистор 5% |
R3 | 27кОм Вт, резистор 5% |
R4 | 39 кОм Вт, резистор 5% |
Я не тестировал эту комбинацию, но значения были вычислены с использованием той же программы, которую я использовал для вычисления значений, которые использовались с термистором Radio Shack.Не совмещайте , а не , и сравнивайте значения из этой таблицы с перечисленными выше. Если вы измените любое из значений на значения в этой таблице, замените все из них.
Если кто-нибудь найдет альтернативный источник термистора Radio Shack, сообщите мне.
Статьи по теме
Если вы нашли эту статью полезной, вас также могут заинтересовать:
6v-12v-acu-зарядное устройство-схема-ayrlanabilir-current-control-mosfet — 320Volt
схема идеи Зарядное устройство постоянного тока s.c. dwivedi • Monoj Das Существует множество способов зарядки аккумуляторов, но зарядка постоянным током , в частности, является популярным методом для свинцово-кислотных и никель-кадмиевых аккумуляторов. В этой схеме аккумулятор заряжается постоянным током , который обычно составляет одну десятую емкости аккумулятора в ампер-часах. Таким образом, для аккумулятора на 4,5 Ач постоянный зарядный ток составит 450 мА. Это зарядное устройство аккумулятора имеет следующие особенности: 1.Он может заряжать батареи 6 В, 9 В и 12 В. Батареи, рассчитанные на другое напряжение, можно заряжать, изменяя значения стабилитронов ZD1 и ZD2. 2. Постоянный ток может быть установлен в соответствии с емкостью батареи с помощью потенциометра и мультиметра, соединенных последовательно с батареей. 3. Когда аккумулятор полностью заряжен, он достигнет определенного уровня напряжения (например, 13,5–14,2 В в случае аккумулятора 12 В), выдаст сигнал, и зарядное устройство автоматически отключится.Вам не нужно извлекать аккумулятор из цепи . 4. Если батарея разряжена ниже установленного предела, появится индикация глубокой разрядки. 5. Покойный ток меньше 5 мА и в основном за счет стабилитронов. 6. Напряжение источника постоянного тока (V CC) варьируется от 9 В до 24 В. 7. зарядное устройство защищено от короткого замыкания . D1 представляет собой диод Шоттки SB560 с малым прямым падением и пиковым обратным напряжением (PRV) 60 В при 5 А или диод 1N5822, имеющий 40 В PRV при 3 А.Обычно минимальное напряжение источника постоянного тока должно быть «падение D1 + напряжение полностью заряженной батареи + V DSS + падение R2», что приблизительно равно «полностью заряженному напряжению батареи + 5В». Например, если мы возьмем напряжение полной зарядки как 14В для батарея 12В, напряжение источника должно быть 14 + 5 = 19В. Для простоты эта цепь зарядного устройства аккумулятора постоянного тока разделена на три части: источник постоянного тока . , секции защиты от перезарядки и защиты от глубокого разряда.Источник постоянного тока построен на полевом МОП-транзисторе T5, транзисторе T1, диодах D1 и D2, резисторах R1, R2, R10 и R11 и потенциометре VR1. Диод D2 — это высокостабильный эталонный диод LM236-5 с низким температурным коэффициентом.