Зарядное устройство с регулировкой тока и напряжения своими руками: до 10 А, своими руками, ЗУ для АКБ из трансформатора

Содержание

до 10 А, своими руками, ЗУ для АКБ из трансформатора

Автор Акум Эксперт На чтение 12 мин Просмотров 64.9к. Опубликовано Обновлено

Практически каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядки аккумуляторной батареи стационарным зарядным устройством (СЗУ). Причин тут множество – частые пуски, короткие поездки, длительные стоянки. Но для того чтобы батарея служила долго, она должна не только быть постоянно заряженной, но и правильно заряжаться. В этой статье мы рассмотрим несколько схем регуляторов зарядного тока. Ведь этот узел – неотъемлемая часть любого «правильного» СЗУ.

Содержание

  1. Простые зарядные устройства с ручной регулировкой
  2. Простой регулятор с балластными конденсаторами
  3. С плавной регулировкой тока зарядки
  4. С зарядкой ассиметричным током
  5. Схемы регуляторов тока на микросхемах
  6. Стабилизатор
  7. Регулятор-стабилизатор
  8. Регулятор тока и напряжения
  9. Подведем итоги

Простые зарядные устройства с ручной регулировкой

Начнем с простых устройств, позволяющих вручную регулировать параметры зарядки. Поскольку большинство аккумуляторных батарей легковых автомобилей имеет емкость не более 100-120 Ач, зарядного устройства, обеспечивающего ток до 10 ампер, будет вполне достаточно.

Простой регулятор с балластными конденсаторами

Сделать такое зарядное устройство, не имеющее дефицитных деталей, сможет каждый, умеющий пользоваться мультиметром и держать в руках паяльник. Взглянем на схему, приведенную ниже.

Схема простого зарядного устройства с балластными конденсаторами

Устройство состоит из понижающего трансформатора Tr1, мощного выпрямителя, собранного на диодах VD1-VD4 и набора конденсаторов разной емкости С1-С4. Каждый из конденсаторов может включаться в цепь питания трансформатора при помощи отдельного выключателя S2-S4. Емкости конденсаторов подобраны так, что каждый последующий обеспечивает выходной ток ЗУ вдвое больший, чем предыдущий.

В зависимости от номинала и количества подключенных конденсаторов будет изменяться выходное напряжение, а значит, и зарядный ток. Комбинируя конденсаторы выключателями S2-S4, можно изменять зарядный ток от 1 до 15 А с шагом 1 А, что более чем достаточно для зарядки любой АКБ.

Напряжение на клеммах аккумуляторной батареи, подключенной к клеммам XS2, XS3, можно контролировать при помощи вольтметра PU1. Величину зарядного тока покажет амперметр PA1. Выключателем питания служит тумблер S1.

В конструкции можно использовать любой сетевой трансформатор (можно самодельный), обеспечивающий ток не менее 10 А при выходном напряжении 22-24 В. Диоды Д305 можно заменить на любые выпрямительные, рассчитанные на прямой ток не менее 10 А и выдерживающие обратное напряжение не ниже 40 В. Диоды выпрямительного моста необходимо установить на изолированные друг от друга радиаторы с площадью рассеяния не менее 100 см2 каждый.

Важно! Если полупроводники будут устанавливаться на один общий радиатор, то это нужно делать через изолирующие слюдяные прокладки. При этом рассеиваемая площадь радиатора выбирается не менее 300 см2 .

Конденсаторы C2-C4 – неполярные, бумажные, рассчитанные на рабочее напряжение не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБГЧ, МБГО, КБГ-МН, МБМ, МБГП, которые широко использовались в качестве фазосдвигающих для асинхронных двигателей бытовой техники. На месте PU1 может работать любой вольтметр постоянного тока с пределом измерения 30 В. PA1 – амперметр с пределом измерения 20-30 А, в качестве которого удобно использовать любой микроамперметр с соответствующим шунтом.

С плавной регулировкой тока зарядки

Следующая схема сложнее, где в качестве регулирующего элемента использует тиристор. Преимущество данной конструкции – плавная регулировка выходного напряжения, а значит, и зарядного тока. Диапазон регулировки – 0-10 А. Принцип работы СЗУ – фазоимпульсное управление ключом (тиристором).

Схема импульсного зарядного устройства

Прибор состоит из силового трансформатора T1, выпрямительного моста, собранного на мощных диодах VD1-VD4, и схемы регулировки тока, собранной на транзисторах VT1, VT2 и тиристоре VS1. Переменное напряжение величиной 18-22 В поступает со вторичной обмотки силового трансформатора на выпрямительный мост. Выпрямленное, оно подается на схему регулировки. В начале полуволны начинает заряжать конденсатор С2. Скорость его зарядки можно плавно регулировать переменным резистором R1.

Как только конденсатор зарядится до определенной величины, откроется аналог однопереходного транзистора, собранный на элементах VT1, VT2. Конденсатор быстро разрядится через управляющий электрод тиристора, последний откроется и будет находиться в таком состоянии до окончания этой полуволны. При появлении следующей процесс повторится.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Таким образом, при каждой полуволне тиристор будет открываться с той или иной задержкой (зависит от времени заряда конденсатора С2), отсекая передний ее фронт. Чем большая часть полуволны будет отсечена, тем меньшее действующее напряжение будет приложено к клеммам аккумулятора, а значит, и зарядный ток будет ниже.

В качестве силового подойдет любой сетевой трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 18-22 В при токе не менее 10 А. На месте VT1, кроме указанного, могут работать КТ361Б-КТ361Е, КТ502Г, КТ502В, КТ3107А, КТ501Ж-KT501K. Вместо КТ315А подойдут КТ315Б-Д, КТ3102А, КТ312Б,  КТ503В-Г, П307. В качестве С2 могут использоваться конденсаторы типа МБГП, К73-17, К42У-2, К73-16, К73-11 емкостью 0.47-1 мкФ. Вместо КД105Б подойдут КД105В, КД105Г или Д226 с любой буквой. Переменный резистор R1 типа СПО-1, СП-1, СПЗ-30а.

Амперметр PA1 – любой с током полного отклонения 10 А. Вместо мощных выпрямительных диодов Д245 подойдут любые из серий КД213, КД203, Д245, КД210, Д242, Д243, выдерживающие ток не менее 10 А и обратное напряжение на ниже 50 В. Их необходимо установить на радиаторы площадью не менее 100 см2. Тиристор КУ202В можно заменить на КУ202Г-Е и даже на Т-160 или Т-250. Он тоже устанавливается на радиатор.

Полезно! Если выходное напряжение трансформатора несколько выше 22 В (скажем, 24-28 В), то можно использовать и его. Единственное, при этом необходимо номинал резистора R5 увеличить до 200 Ом.

С зарядкой ассиметричным током

Это зарядное устройство имеет предел регулировки тока от 0 до 10 А и производит зарядку ассиметричным током, при котором определенное время батарея заряжается, а остальную часть – разряжается током около 600 мА. Это существенно продлевает жизнь АКБ и предотвращает сульфатацию.

Схема СЗУ с зарядкой ассиметричным током

Здесь регулировка зарядного тока производится по высокому переменному напряжению при помощи симметричного тиристора (симистора). Принцип регулировки тот же, что и в предыдущей схеме, – фазоимпульсное управление. Но схема регулятора выглядит и работает несколько иначе.

В начале положительной полуволны зарядка конденсатора С2 происходит через резистор R3 и диод VD1 диодного моста VD1-VD4. Как только конденсатор зарядится до напряжения зажигания газоразрядной лампы HL1 (время зарядки зависит от положения движка переменного резистора R1), последняя зажжется. Конденсатор быстро разрядится через управляющий электрод симистора, и он откроется, подавая напряжение на сетевую обмотку понижающего трансформатора Т1.

В таком состоянии симистор будет находиться до окончания полупериода. При отрицательной полуволне конденсатор будет заряжаться через резистор R5 и диод VD2. При этом полярность напряжения будет противоположной предыдущей. Снова разряд в лампе, тиристор открывается, пропуская на обмотку уже отрицательную полуволну.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Любопытно! Резисторы R3 и R5 исполняют еще одну немаловажную роль. Они попеременно через диоды VD3 и VD4 шунтируют сетевую обмотку трансформатора. Это предотвращает закрывание симистора сразу после короткого открывающего импульса на время, пока ток в обмотке Т1, являющейся индуктивной нагрузкой, не установится выше тока удержания симмитричного тиристора.

Пониженное напряжение, величина которого зависит от положения движка R1, выпрямляется диодами VD5, VD6 и подается на клеммы аккумуляторной батареи, производя ее зарядку выбранным нами током. После закрытия симистора и до следующего его открытия батарея разряжается через нагрузочный резистор R6, обеспечивающий разрядный ток порядка 600 мА.

Зарядный ток можно контролировать при помощи амперметра PA1, прибор PV1 показывает напряжение на клеммах АКБ.

Важно! Устанавливая величину зарядного тока по амперметру, необходимо учитывать и ток (600 мА), протекающий через резистор R6. То есть, если мы установим на приборе 6 А, фактический зарядный ток, протекающий через АКБ, будет составлять 6 – 0.6 = 5.4 А.

О деталях. В качестве сетевого подойдет любой трансформатор соответствующей мощности (выдаваемый ток не менее 10 А) с выходным напряжением 20 В и отводом от середины. Если вторичная обмотка не имеет отвода от середины, то можно использовать выпрямитель, собранный по мостовой схеме. Диоды VD5, VD6 – любые мощные выпрямительные на ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В.

VD1-VD4 можно заменить на любые выпрямительные, выдерживающие ток не менее 200 мА и напряжение 300 В. Конденсаторы С1, С2 – пленочные или бумажные, неполярные. Симистор можно заменить на КУ208В. Амперметр PA1 имеет предел измерения 15-20 А, вольтметр PV1 – 20 В. Мощные выпрямительные диоды VD5, VD6 и симистор VS1 необходимо установить на радиаторы. При этом диоды можно установить на общий радиатор без изолирующих прокладок. Диоды VD1-VD4 в радиаторе не нуждаются.

Схемы регуляторов тока на микросхемах

Выше мы рассмотрели несколько схем зарядных устройств с ручной регулировкой. Основной их недостаток – отсутствие стабилизации. В процессе зарядки АКБ ток через нее уменьшается, а это значит, что придется постоянно контролировать и подстраивать этот параметр. Но построить стабилизированный источник питания ненамного сложнее. Для начала несколько схем регулятора тока для зарядного устройства со стабилизацией, которые можно использовать для построения стационарных ЗУ.

Стабилизатор

Эта схема позволяет заряжать шести- и двенадцативольтовые батареи током одной, заранее установленной стабильной величины до 10 ампер.

Стабилизатор тока для зарядного устройства

Сердцем узла является интегральный стабилизатор напряжения, включенный по схеме токовой стабилизации. Величина зарядного тока будет зависеть от номинала резистора R4, который можно рассчитать по формуле:

I = 1.2/R,

где:

  • I – необходимый зарядный ток в А;
  • R – номинал резистора R4 в Ом.

Поскольку сама по себе микросхема КР142ЕН12А маломощная, для обеспечения большей мощности используются  транзисторные ключи T1 и T2, включенные параллельно. Резисторы R1 и R2 – токовыравнивающие. Они компенсируют разброс параметров транзисторов.

Несмотря на токовыравнивающие резисторы желательно подбирать транзисторы с как можно более близкими коэффициентами передачи.

Резисторы R1, R2, R4 изготавливаются из отрезков обмоточного провода необходимой длины, которые для большей компактности свернуты в спираль. Транзисторы VT1 и VT2 можно установить на один общий радиатор без изолирующих прокладок. Площадь рассеяния радиатора – 300 см2. Если на место R4 установить мощный реостат сопротивлением 0.8 Ом, то легко получить регулируемый стабилизатор.

Регулятор-стабилизатор

Эта схема является регулируемым стабилизатором и в отличие от предыдущей имеет более высокий КПД, поскольку рассеиваемая мощность на токозадающем резисторе намного меньше из-за его низкого сопротивления.

Схема регулятора-стабилизатора на операционном усилителе

Узел собран на операционном усилителе LM358 и полевом транзисторе IRFZ44. Регулировка зарядного тока производится при помощи переменного резистора R3. Резистор R5 является токозадающим.

При указанных на схеме номиналах R5 регулировка будет производиться в диапазоне 0 … 8 А. Если необходимы большие величины, то номинал резистора нужно уменьшить.

На месте T1 может работать транзистор STP55NF06, стабилитрон 1N4734A заменим на любой маломощный с напряжением стабилизации 5.6 В. Отечественные аналоги микросхемы LM358 – КР1401УД5, КР1053УД2, КР1040УД1. Полевой транзистор устанавливаем на радиатор.

Регулятор тока и напряжения

И напоследок рассмотрим схему, которая будет полезна для конструирования зарядного устройства с регулировкой напряжения и тока. Подойдет она и в качестве лабораторного источника питания. Устройство обеспечивает плавную регулировку напряжения в диапазоне 2.4-28 вольт и регулировку ограничения тока от 0 до 15 ампер. По сути, это готовое зарядное устройство-автомат, достаточно добавить к схеме силовой трансформатор с выходным напряжением 18-22 В и способный обеспечить ток до 15 А.

Схема универсального регулятора

Регулятор напряжения собран на транзисторах Т1 Т2 и регулируемом стабилитроне D1 по схеме обычного параметрического стабилизатора. Величина выходного стабилизированного напряжения регулируется при помощи переменного резистора P1. Стабилизатор-регулятор тока выполнен на интегральном стабилизаторе напряжения DD1 и мощном полевом транзисторе T3. Регулировка осуществляется при помощи переменного резистора P2. Схемы обоих узлов классические и особых пояснений не требуют.

Единственное, скажем пару слов о назначении светодиодов Led1 и Led2. Они служат для индикации правильного подключения СЗУ к аккумуляторной батарее. Если полярность верная, то загорится индикатор Led1: можно подключать зарядное устройство к сети и начинать зарядку. Если полярность перепутана, то загорится Led2. Пока прибор не включен в сеть, ему ничего не грозит. Просто меняем полярность на правильную.

Полезно! Зарядка батареи производится следующим образом. Резистором P1 устанавливаем конечное напряжение зарядки (14.5 В), резистором P2 – начальный ток заряда (0.1 от емкости батареи). В процессе зарядки АКБ напряжение на ее клеммах будет увеличиваться, и как только оно достигнет установленного нами значения, ток зарядки упадет до 100-200 мА, процесс закончен.

В устройстве вместо моста KBPC2510 можно использовать любые мощные выпрямительные диоды (VD1-VD4), выдерживающие ток не менее 15 А и обратное напряжение 50 В. Транзистор TIP35C можно заменить на КТ867А, TIP41С – на КТ805 или КТ819. Диоды и транзисторы нужно установить на радиаторы площадью не менее 100 см2 каждый. Если используется мост, то он тоже должен иметь радиатор. Аналоги управляемого стабилитрона TL431 – КР142ЕН19А, К1156ЕР5Т, KA431AZ, LM431BCM, HA17431VP, IR9431N.

Интегральный стабилизатор напряжения L7812CV заменим на LM7812CT, UA7812CKC KA7812A, MC7812CT, КР142ЕН8Б. Полевой транзистор IRFP250 можно заменить на IRFP260. Ему тоже нужен радиатор. Светодиоды – любые индикаторные, желательно разного цвета свечения.

Подведем итоги

Итак, мы выяснили, что схем, позволяющих регулировать параметры зарядки аккумуляторной батареи, немало. Сложные и простые, с широким функционалом и просто стабилизаторы – выбирать есть из чего. Ну а тем, кого не удовлетворила, надо признать, довольно скромная подборка конструкций, можно рекомендовать статью «» и несколько роликов по теме.

Простое зарядное устройство

Зарядное устройство из готовых узлов

Зарядное устройство с автоматическим отключением

Сейчас читают:

схема на тиристоре, с регулятором тока

Содержание

  1. Принцип работы и основные компоненты
  2. Принципиальные схемы зарядных устройств
  3. Простое зарядное устройство для АКБ автомобиля на 12В
  4. Зарядное на тиристоре ку202н
  5. ЗУ для автомобильного аккумулятора на tl494
  6. Схема с автоматическим отключением
  7. Схема мощного ЗУ с регулировкой тока
  8. Технология сборки
  9. Часто задаваемые вопросы

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора — необходимое устройство в любом автохозяйстве. Его можно купить в магазине. А можно сделать самостоятельно.

Принцип работы и основные компоненты

Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжают постоянным (выпрямленным) напряжением, стабильным по уровню. Чтобы получить ток, втекающий в батарею, зарядное напряжение должно быть выше напряжения АКБ. Ток заряда в таком режиме зависит от разницы напряжений источника и батареи.

Полностью разряженная АКБ автомобиля выдает напряжение 10,5 вольт (ниже разряжать нельзя), полностью заряженная — 12,6 вольт. В процессе уровень на выходе ЗУ остается постоянным, на клеммах батареи плавно повышается. Поэтому в начале зарядки ток будет максимальным, по окончании – минимальным. Снижение уровня тока служит признаком окончания процесса. Также для автоматического завершения зарядки можно использовать достижение напряжения на АКБ значения 12,5..12,6 вольт.

Процесс зарядки свинцово-кислотной батареи стабильным напряжением.

Стандартная схема построения зарядника содержит:

  1. Сетевой трансформатор;
  2. Выпрямитель;
  3. Регулятор тока (напряжения) — стабилизированный или нет.
Общая схема построения зарядников для автомобильных АКБ.

Очень желательны приборы, индицирующие ток и напряжение. Дополнительно ЗУ может оснащаться:

  • схемой ограничения тока;
  • электрическими защитами;
  • индикацией или автоматическим отключением по окончании зарядки.

Эти функции являются сервисными и повышают удобство работы с ЗУ.

Принципиальные схемы зарядных устройств

Зарядное устройство для автомобильной батареи можно выполнить на разной элементной базе. Все зависит от наличия комплектующих и квалификации мастера.

Простое зарядное устройство для АКБ автомобиля на 12В

Для регулирования тока и напряжения можно применить обычный потенциометр. Вращением его движка можно подстраивать ток в зарядной цепи.

ЗУ с регулирующим потенциометром.

На практике такая схема не используется по двум причинам:

  • через потенциометр идет полный ток нагрузки, элемент такой мощности найти трудно;
  • ток нагрузки идет через подвижный контакт движка переменного резистора, это значительно снижает надежность работы устройства.

Зато по этой схеме легко понять принцип работы простых зарядников.

Схема простого ЗУ.

На практике реализуется другая схема зарядного устройства для сборки своими руками. Здесь потенциометр включен в цепь базы транзистора, и ток через него небольшой. Зарядный же ток идет через коллектор-эмиттер транзистора, а полупроводниковый элемент подобной мощности найти гораздо проще. Но в этом и состоит главный недостаток схемы. Сквозной ток идет через регулирующий элемент, вся излишняя мощность рассеивается на нем. Потребуется радиатор значительной площади.


Зарядное на тиристоре ку202н

Популярна схема самодельного зарядного устройства, где аккумулятор заряжается выпрямленным напряжением, а ток регулируется вручную посредством тиристора (подходит отечественный КУ202Н или зарубежные аналоги).

Схема зарядного устройства на тиристоре.

Сетевое напряжение понижается трансформатором Т1 и выпрямляется мостом VD1..VD4. На однопереходном транзисторе VT2 собран генератор импульсов. Его частота задается цепью из конденсатора C1 и управляемого резистора на VT1. Его сопротивление регулирует потенциометр R5. В начале каждого полупериода генератор запускается через цепь R1VD1, и начинает выдавать импульсы с заданной частотой. Первый импульс открывает тиристор, остальные (следующие до конца полупериода) не имеют значения. Чем раньше открывается ключ на VS1, тем большая часть синусоиды попадает в нагрузку, тем выше усредненное напряжение на аккумуляторе и средний ток, втекающий в него.

Принцип фазоимпульсного регулирования.

Амперметр служит для контроля этого тока. Недостаток схемы в том, что напряжение не стабилизировано, и будет изменяться вслед за изменением напряжения сети 220 вольт (оно может меняться в пределах ±5%). Вслед за напряжением будет меняться ток заряда, потому процесс требует периодического контроля и, при необходимости, подстройки. Кроме того, напряжение на АКБ не измерить обычным вольтметром или мультиметром – они рассчитаны на измерение постоянного напряжения, а зарядник выдает резко отличающуюся от постоянки форму. Погрешность будет очень высокой, поэтому для контроля придется отключать аккумулятор и замерять его напряжение.


Схема ЗУ без однопереходного транзистора.

Если однопереходного транзистора нет, схему можно собрать без него. Она немного усложнится. Но вместо регулируемого сопротивления на транзисторе для задания частоты генерации возможно применить обычный потенциометр.

Зарядное устройство на симисторе.

Существуют различные варианты данной схемы. Например, регулируемое устройство на симисторе. Здесь силовым ключом служит мощный симистор, а тиристор задействован в схеме формирования открывающих импульсов.

Видео версия: Зарядное с десульфатацией на одном тиристоре.

Схема мощного ЗУ с регулировкой тока

Схема мощного зарядного устройства.

Заслуживает внимания еще одна схема ЗУ, обеспечивающая ток не менее 10 А. Ее особенности:

  • схема управления собрана по стороне 220 вольт;
  • первичная обмотка трансформатора служит одновременно индуктивностью, накапливающей энергию, а затем отдающей ее в нагрузку через вторичные обмотки.

Принцип регулирования – фазоимпульсный, ключом служит симистор VS1. Ток устанавливается потенциометром R1 и регулируется от нуля до 10 А. Первичная обмотка трансформатора должна иметь достаточную индуктивность. Для его изготовления можно применить ЛАТР-2. Его обмотка будет служить первичкой. Сверху надо обустроить изоляцию (достаточно 3 слоя лакоткани), а поверх намотать вторичную обмотку проводом сечением 3 кв.мм 40+40 витков. Резистор R6 служит нагрузкой выпрямителя и создает импульсы разряда батареи. Считается, что такой режим продлевает период эксплуатации АКБ. Вместо него можно установить автомобильную лампу накаливания на 12 вольт мощностью 10 ватт.

Читайте также

Схема и сборка самодельного блока питания с регулировкой напряжения и тока

 

Технология сборки

Большинство электронных компонентов лучше собрать на печатной плате. В домашних условиях плату можно изготовить методом ЛУТ или фотоспособом. Разработать рисунок можно в бесплатных программах, например LayOut или условно-бесплатной Eagle. А можно нарисовать дедовским способом на бумаге и нанести рисунок лаком на поверхность фольги. Плата травится в растворе хлорного железа или в следующем составе:

  1. 100 мл аптечной перекиси водорода.
  2. 30 г лимонной кислоты.
  3. Две чайные ложки поваренной соли.

Силовые элементы монтируются на радиаторы достаточной площади. Устанавливать их надо на теплопроводящую пасту. Если теплоотводящая поверхность элемента не соединена с общим выводом, на теплоотвод деталь крепят через изолирующую прокладку – слюдяную или из упругого материала. Радиатором может служить металлическая стенка корпуса. Также можно сделать теплоотвод частью конструкции. Можно организовать обдув радиаторов – тогда их площадь можно значительно уменьшить. Для этого понадобится вентилятор на 12 вольт, который можно подключить к выходу диодного моста.

Корпус подбирается готовым или изготавливается самостоятельно. На передней панели крепятся:

  • измерительные приборы;
  • органы регулирования напряжения и тока;
  • индикаторы включенного состояния.

Для подключения проводов, отходящих к аккумулятору, клеммы и разъемы лучше не использовать. Токи через них идут большие, поэтому потенциальный источник дополнительного переходного сопротивления нежелателен. Провода лучше подпаять к плате и вывести через отверстия в передней панели. Сечение проводников должно достаточным – не менее 2 кв.мм, а лучше 4 кв.мм. С другой стороны проводов надо припаять зажимы «крокодил».

Зарядное устройство в самодельном корпусе.

Это не полный обзор схем зарядок для автомобильного аккумулятора – их существует великое множество. По представленным конструкциям можно понять принципы построения ЗУ, требования к ним, разобраться в несложной схемотехнике. Отработав на практике сборку этих зарядных устройств, впоследствии можно перейти к более серьезным схемам, в том числе с использованием микроконтроллеров.

Похожая статья: Самодельное зарядное устройство для литий ионных аккумуляторов

Часто задаваемые вопросы

Каковы должны быть пределы регулировки по напряжению

Изменением уровня напряжения изменяют зарядный ток. Если предстоит зарядка автомобильных свинцово-кислотных батарей, то можно выбрать нижний предел регулировки, равный нижнему напряжению разряженной батареи – 10,5 вольт. Верхний предел надо установить по верхнему уровню 12,5 вольт плюс 1,5..2 вольта. На практике неплохо иметь запас по лимитам регулирования. Пределы от 10 до 16 вольт обеспечиат полный диапазон практически используемых зарядных токов.

Где можно взять трансформатор для автомобильного зарядного

Трансформатор можно подобрать промышленного изготовления. Ориентироваться надо на выходное напряжение и ток. Первый параметр должен составлять 12-14 (или 18..24 в зависимости от схемотехники) вольт, второй – от 4 до 10 ампер. Характеристики нескольких подходящих трансформаторов приведены в таблице.

Тип промышленного трансформатораВыходное напряжение, ВНаибольший ток, А
ТТП-100127,5
ТТП-1501212
ТН8-127/220-502х6,3 (обмотки соединяются последовательно)4,8
ТН28-127/220-502х6,3 (обмотки соединяются последовательно)4,8

Если есть трансформатор подходящей габаритной мощности, но вторичная обмотка не подходит по току или напряжению, ее можно смотать и намотать новую. Габаритная мощность определяется по сечению железа по формуле P=0,8..0,88*S2*/14000, где:

  1. P – габаритная мощность, ВА.
  2. 0,8..0,88 – коэффициент, учитывающий материал стали (если он неизвестен, выбирается значение 0,8).
  3. S — площадь сечения сердечника в квадратных сантиметрах.

Площадь сечения для тороидального сердечника вычисляется как (D-d)*h/2 (см.рис), для других типов – a*b.

Площадь сечения для разных типов сердечников

Для тока 4..10 А габаритная мощность должна быть не менее, соответственно, 50..120 ВА. Если железо подходит, вторичная обмотка перематывается медным проводом. Его сечение выбирается по упрощенной формуле d=0,72√I, где:

  • d – диаметр провода в мм;
  • I – потребный ток в амперах.

Число витков выбирается по формуле N=(50/S)*V (где V – требуемое выходное напряжение в вольтах) или подбирается экспериментально. Также для расчета можно воспользоваться различными программами-калькуляторами, в том числе размещенными на веб-сервисах.

Можно ли с помощью самодельных ЗУ заряжать АКБ без снятия с автомобиля

Этого делать не стоит. При зарядке на аккумулятор подается напряжение, уровнем и формой отличающееся от напряжения бортсети машины. Есть риск повреждения автомобильной электроники. Клеммы от АКБ надо отключить. Сам аккумулятор при этом можно не демонтировать, но это не очень удобно, да и длины проводов от ЗУ может не хватить.

6 Объяснение полезных схем зарядного устройства постоянного тока для сотовых телефонов

Зарядное устройство для сотового телефона или мобильного телефона постоянного тока — это устройство, которое заряжает мобильный телефон от доступного источника питания постоянного тока. Устройство преобразует нерегулируемый источник постоянного тока в постоянный ток и постоянное выходное напряжение, что становится безопасным для зарядки любого мобильного телефона.

В этой статье мы узнаем, как создавать схемы зарядных устройств для мобильных телефонов с постоянным током, используя 6 уникальных концепций. В первой концептуальной концепции используется IC 7805, во второй концепции используется один BJT, в третьей идее используется IC M2575, в четвертом методе мы пробуем LM338 IC, 5-я схема показывает, как заряжать несколько мобильных телефонов от одного источника, в то время как последний или шестой метод показывает нам, как использовать ШИМ для реализации эффективной зарядки мобильного телефона.

Предупреждение: хотя все концепции проверены и технически правильны, автор не несет никакой ответственности за результаты, пожалуйста, делайте это на свой страх и риск.

Содержание

Введение

Простая схема зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона является одним из тех помощников сотового телефона, который нельзя игнорировать, потому что сотовый телефон не работает без зарядного устройства.

Обычно схема зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона является составной частью комплекта сотового телефона, и мы используем ее вместе с нашей сетью переменного тока.

Но что произойдет, если ваш сотовый телефон перестанет заряжаться в середине пути, возможно, когда вы едете на машине или велосипеде по середине шоссе?

Как это работает

В этой статье обсуждается очень простая, но достаточно эффективная схема зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона, которую может легко собрать дома даже неспециалист.

Хотя предлагаемая схема зарядного устройства не будет заряжать ваш сотовый телефон со скоростью, равной обычному зарядному устройству от переменного тока к постоянному, тем не менее, оно безотказно выполнит свою функцию и точно вас не подведет.

Предлагаемую схему зарядного устройства постоянного тока для мобильного телефона можно понять по следующим пунктам:

Все мы знаем общие характеристики аккумулятора мобильного телефона, это около 3,7 вольт и 800 мАч.

Это означает, что сотовому телефону потребуется около 4,5 вольт для начала процесса зарядки.

Однако литий-ионный аккумулятор, который используется в сотовых телефонах, очень чувствителен к плохому напряжению и может просто взорваться, что приведет к серьезным проблемам с жизнью и имуществом.

Имея это в виду, внутренняя схема сотового телефона имеет очень строгие размеры.

Параметры просто не допустят напряжения, которое может хоть немного выходить за диапазон технических характеристик батареи.

Использование в схеме универсальной микросхемы 7805 просто идеально отвечает на поставленный выше вопрос, так что зарядное напряжение на ее выходе становится идеально подходящим для зарядки аккумулятора сотового телефона.

Резистор высокой мощности, подключенный к выходу микросхемы, гарантирует, что ток, подаваемый на сотовый телефон, остается в пределах заданного диапазона, хотя в любом случае это могло бы не быть проблемой, сотовый телефон просто отказывался бы заряжаться, если бы резистор не был включен.

1) Схема зарядного устройства постоянного тока для мобильного телефона

Иллюстрированная схема

Вы можете использовать эту схему зарядного устройства постоянного тока для зарядки вашего мобильного телефона в чрезвычайных ситуациях, когда нет розеток сети переменного тока, цепь может питаться от любого 12-вольтового свинцово-кислотного аккумулятора. аккумулятор или аналогичный источник питания постоянного тока

Список деталей

R1 = 5 Ом, 2 Вт,
C1, C2 = 10 мкФ/ 25 В,
D1 = 1N4007,
IC1 = 7805, установленный на радиаторе,
Батарея, любая 12 В автомобильный аккумулятор

Использование LM123/LM323

В приведенной выше концепции для зарядки используется микросхема 7805, которая может обеспечить максимальный ток 1 ампер. Этого тока может быть недостаточно для зарядки смартфонов или мобильных телефонов с большей емкостью мАч в диапазоне 4000 мАч. Поскольку этим сильноточным батареям может потребоваться ток до 3 ампер для зарядки с достаточно высокой скоростью.

A 7805 может быть совершенно бесполезен для таких приложений.

Тем не менее, IC LM123 является одним из кандидатов, который может выполнить вышеуказанное требование, обеспечивая точность 5 В на выходе с хорошим током 3 ампера. Вход может быть от любого источника 12 В, такого как аккумулятор автомобиля/мотоцикла или солнечная панель. Схему простого зарядного устройства для мобильного телефона на 3 ампера можно увидеть ниже:

Как видно из вышеизложенного, схема зарядного устройства на 3 ампера не требует внешних компонентов для реализации процедур, при этом она чрезвычайно точна при регулировании выходного напряжения и тока и практически не разрушается благодаря множеству внутренних функций защиты.

2) Зарядное устройство для сотового телефона постоянного тока с использованием одного транзистора

Следующая конструкция объясняет, что зарядное устройство для сотового телефона постоянного тока с использованием одного биполярного транзистора, вероятно, является самым простым по своей форме и может быть построено очень дешево и использоваться для зарядки любого стандартного сотового телефона от Внешний источник постоянного тока 12 вольт.

Схема работы

Принципиальная схема иллюстрирует довольно простую конструкцию, включающую очень мало компонентов для реализации предлагаемых действий по зарядке сотового телефона.

Здесь основная активная часть представляет собой обычный силовой транзистор, который был сконфигурирован с другой активной частью, зенет-диодом, для формирования небольшой цепи постоянного тока для зарядного устройства сотового телефона.

Резистор является единственным пассивным компонентом, кроме указанной выше пары активных частей, который был связан в цепи.

Таким образом, нужно использовать всего три компонента, и полноценная схема зарядного устройства для сотового телефона будет готова за считанные минуты.

Резистор действует как компонент смещения для транзистора, а также действует как «стартер» для транзистора.

Стабилитрон был включен, чтобы запретить транзистору проводить больше напряжения, чем указанное, определяемое напряжением стабилитрона.

Хотя сотовому телефону в идеале требуется всего 4 вольта для начала процесса зарядки, здесь напряжение стабилитрона, а затем и выходное напряжение зафиксировано на уровне 9V, потому что способность высвобождения тока этой схемы не очень эффективна, и, по-видимому, мощность должна падать до требуемого уровня 4 В, когда сотовый телефон подключен к выходу.

Однако ток может быть уменьшен или увеличен соответствующим увеличением или уменьшением сопротивления резистора соответственно.

Если сотовый телефон «отказывается» заряжаться, можно немного увеличить значение резистора или попробовать другое более высокое значение, чтобы сотовый телефон реагировал положительно.

Пожалуйста, обратите внимание, что схема была разработана мной только на основе предположений, и схема не была проверена или подтверждена на практике.

Принципиальная схема

3) Использование 1-A Простой импульсный регулятор напряжения с понижением напряжения

Если вас не устраивает зарядное устройство с линейным стабилизатором, вы можете выбрать это 1 Простой импульсный регулятор напряжения с понижением напряжения на основе элемента постоянного тока Схема зарядного устройства для телефона, работающая по принципу переключаемого понижающего преобразователя, который позволяет схеме заряжать сотовый телефон с высокой эффективностью.

Как это работает

В одном из моих предыдущих постов мы узнали об универсальном стабилизаторе напряжения IC LM2575 от TEXAS INSTRUMENTS.

Как видно, на схеме почти не используются какие-либо внешние компоненты для обеспечения работоспособности схемы.

Пара конденсаторов, диод Шоттки и катушка индуктивности — все, что нужно для создания этой схемы зарядного устройства для сотового телефона.

На выходе вырабатывается точное напряжение 5 вольт, которое очень подходит для зарядки сотового телефона.

Входное напряжение имеет широкий диапазон, прямо от 7В до 60В, может применяться любой уровень, который дает требуемые 5 вольт на выходе.

Катушка индуктивности введена специально для получения импульсного выходного сигнала на частоте около 52 кГц.

Половина энергии катушки индуктивности используется обратно для зарядки сотового телефона, гарантируя, что микросхема остается включенной только в течение половины периода цикла зарядки.

Это обеспечивает охлаждение микросхемы и ее эффективную работу даже без использования радиатора.

Это обеспечивает энергосбережение, а также эффективную работу всего устройства по назначению.

Входной сигнал может быть получен от любого источника постоянного тока, такого как автомобильный аккумулятор.

Предоставлено и исходная схема: ti.com/lit/ds/symlink/lm2575.pdf

4) Двойное зарядное устройство постоянного тока для мобильного телефона

Недавний запрос от одного из моих подписчиков г-на Раджи Гилсе (по электронной почте) мне разработать схему двойного зарядного устройства постоянного тока для мобильных телефонов, которая может облегчить зарядку многих мобильных телефонов одновременно, давайте научимся делать схему.

Я уже говорил о нескольких цепях зарядки мобильных телефонов с постоянным током, однако все они предназначены для зарядки одного мобильного телефона. Для зарядки более чем одного сотового телефона от внешнего источника постоянного тока, такого как автомобильный аккумулятор, требуется сложная схема.

Технические характеристики

Уважаемый господин. Пожалуйста, скажите мне, какие изменения я должен сделать, чтобы заряжать два мобильных телефона одновременно от вашей «ЦЕПИ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА НА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕ 12 В» (от Bright Hub). Я использую схему за последние 8 месяцев, все в порядке. Пожалуйста, опубликуйте эту статью в своем новом блоге.

Уважаемый сэр, я так много раз пытался опубликовать этот комментарий в вашем блоге в «простой схеме зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона», но тщетно. Пожалуйста, ответьте здесь~ Сэр, я использовал еще один резистор 10 Ом мощностью 2 Вт параллельно существующему, так как у меня нет резистора большей мощности. Это работает нормально. Большое спасибо, у меня есть одно сомнение, ранее в ярком хабе в той же статье вы говорили использовать резистор 10 Ом, а здесь 5 Ом, который подходит?

У меня есть еще один вопрос из этой статьи; Пожалуйста, помогите мне, могу ли я использовать три кремниевых диода 1N4007 вместо одного кремниевого диода 1N5408? Моя цель — разрешить ток 3А только в одном направлении. Но у меня нет диода на 3А т.е. 1N5408. Поскольку 1N4007 имеет емкость 1 ампер, можно использовать три 1N4007 параллельно и аналогично для 5А пять 1N4007 параллельно, потому что у меня есть номер 1N4007

rajagilse

Решение запроса схемы

Привет, Раджагилсе, Используйте следующую схему двойного зарядного устройства постоянного тока для мобильного телефона, приведенную ниже: будет заряжать сотовый телефон быстрее, чем 10 Ом, и так далее. Я проверю проблему с комментированием в своем блоге… однако другие комментарии приходят нормально, как обычно! Посмотрим. Спасибо и С уважением.

Список деталей
  • R1 = 0,1 Ом 2 Вт,
  • R2 = 2 Ом 2 Ватта
  • R3 = 3 Ом 1 Вт
  • C1 = 100UF/25V
  • C2 = 0,151 = BD14150 = BD1410101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010151 =
  • . = 7805
Конструкция печатной платы

Схема двойного зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона была успешно опробована и построена г-ном Аджаем Дюссой на печатной плате, разработанной в домашних условиях. Следующие изображения макета печатной платы и прототипа были отправлены г-ном Аджаем. .

5) Схема зарядного устройства для сотового телефона на базе LM338

Следующая схема может использоваться для зарядки до 5 сотовых телефонов одновременно. В схеме используется универсальная микросхема LM338 для получения необходимой мощности. Вход выбран на 6 В, но может достигать 24 В. От этой цепи также можно заряжать один сотовый телефон.
Схема была запрошена мистером Рамом.

Цепь зарядного устройства для нескольких мобильных телефонов с использованием IC 7805

Любое желаемое количество мобильных телефонов можно заряжать с помощью параллельного подключения IC 7805, как показано на следующем рисунке. Поскольку все микросхемы установлены на одном радиаторе, тепло распределяется между ними равномерно, обеспечивая равномерную зарядку всех подключенных мобильных устройств.

Здесь 5 интегральных схем используются для зарядки сотовых телефонов среднего размера, можно добавить большее количество микросхем для размещения большего числа мобильных телефонов в зарядном массиве.

6) Использование ШИМ для зарядки аккумулятора сотового телефона

Эту схему может легко сделать дома любой школьник и использовать для демонстрации на научной выставке. Схема представляет собой простое зарядное устройство для сотового телефона, которое может работать в сочетании с любым источником постоянного тока, от аккумулятора автомобиля или мотоцикла или от любого обычного адаптера постоянного тока на 12 В переменного тока.

В настоящее время мы находим, что большинство транспортных средств имеют встроенные зарядные устройства для мобильных телефонов, что, безусловно, очень удобно для путешественников, которые в основном остаются на улице, путешествуя в своем автомобиле.

Предлагаемая схема зарядного устройства для сотового телефона так же хороша, как и обычные зарядные устройства, которые устанавливаются в автомобилях и мотоциклах.

Кроме того, схема может быть легко интегрирована в собственное транспортное средство, если эта функция изначально недоступна в транспортном средстве.

В качестве альтернативы можно подумать о производстве настоящего устройства и продаже его на рынке в качестве автомобильного зарядного устройства для сотового телефона и заработать немного денег.

Circuit Operation

Сотовые телефоны, как мы все знаем, по своей природе очень сложные устройства, и когда дело доходит до зарядки сотовых телефонов, параметры, несомненно, также должны соответствовать очень высоким стандартам.

Зарядные устройства для мобильных телефонов переменного/постоянного тока, которые поставляются с мобильными телефонами, основаны на SMPS и очень хороши с их выходами, и именно поэтому они так эффективно заряжают мобильный телефон.

Однако, если мы попытаемся сделать свою версию, она может вообще выйти из строя, и сотовые телефоны могут просто не реагировать на ток и отображать на экране «не заряжается».

Аккумулятор сотового телефона нельзя просто зарядить, подав 4 вольта постоянного тока, если ток не подобран оптимально, зарядка не начнется.

ШИМ против линейного

Использование ИС стабилизатора напряжения для создания зарядного устройства постоянного тока, которое я обсуждал в одной из своих предыдущих статей, является хорошим подходом, но ИС имеет тенденцию нагреваться во время зарядки аккумулятора сотового телефона и, следовательно, требует адекватного теплоотвода, чтобы оставаться прохладным и работоспособным.

Это делает устройство немного более громоздким и, кроме того, значительное количество энергии теряется в виде тепла, поэтому конструкцию нельзя считать очень эффективной.

Настоящая схема зарядного устройства постоянного тока для сотового телефона с ШИМ-управлением является выдающейся в своем отношении, потому что использование импульсов ШИМ помогает поддерживать выходной сигнал, очень подходящий для схемы сотового телефона, а также концепция не предполагает нагрева выходного устройства, что делает вся схема действительно эффективна.

Глядя на схему, мы обнаруживаем, что снова нам на помощь приходит рабочая лошадка IC 555, которая выполняет важную функцию генерации необходимых импульсов ШИМ.

Вход в схему осуществляется через стандартный источник постоянного тока, в идеале от автомобильного аккумулятора.

Напряжение питает микросхему, которая мгновенно начинает генерировать ШИМ-импульсы и подает их на компоненты, подключенные к выходному контакту №3.

На выходе силовой транзистор используется для переключения постоянного напряжения на его коллекторе непосредственно на сотовый телефон.

Однако в конечном итоге на сотовый телефон подается только среднее постоянное напряжение из-за наличия конденсатора 10 мкФ, который эффективно фильтрует пульсирующий ток и обеспечивает стабильные стандартные 4 вольта на сотовый телефон.

После того, как схема будет построена, данный потенциометр необходимо будет идеально оптимизировать, чтобы на выходе вырабатывалось напряжение правильного размера, которое может идеально подходить для зарядки сотового телефона.

Схема цепи

Схемы зарядного устройства 12 В [с использованием LM317, LM338, L200, транзисторов]

В этой статье мы обсудим список простых схем зарядного устройства 12 В, которые очень просты и дешевы по своей конструкции, но чрезвычайно точны с его выходное напряжение и текущие характеристики.

Все конструкции, представленные здесь, управляются по току, что означает, что их выходы никогда не превысят заданный фиксированный уровень тока.


ОБНОВЛЕНИЕ: Ищете сильноточное зарядное устройство? Эти мощные конструкции зарядных устройств для свинцово-кислотных аккумуляторов могут помочь вам выполнить ваши требования.


Содержимое

Простейшее зарядное устройство на 12 В

Как я повторял во многих статьях, основным критерием безопасной зарядки аккумулятора является поддержание максимального входного напряжения немного ток на уровне, не вызывающем нагрева батареи.

Если эти два условия соблюдены, вы можете зарядить любую батарею с помощью минимальной схемы, такой как следующая:

В приведенной выше простейшей схеме 12 В являются среднеквадратичным значением на выходе трансформатора. Это означает, что пиковое напряжение после выпрямления будет 12 x 1,41 = 16,92 В. Хотя это выглядит выше, чем 14 В при полном заряде 12-вольтовой батареи, на самом деле батарея не повреждается из-за низкого тока трансформатора. .

Тем не менее, рекомендуется вынуть аккумулятор, как только амперметр показывает около нуля вольт.

Автоматическое отключение : Если вы хотите, чтобы вышеуказанная конструкция автоматически отключалась при достижении полного уровня заряда, вы можете легко сделать это, добавив каскад BJT с выходом, как показано ниже:

В этом конструкции мы использовали биполярный транзистор с общим эмиттером, база которого зафиксирована на уровне 15 В, а это означает, что напряжение эмиттера никогда не может превысить 14 В.

получает обратное смещение и просто переходит в режим автоматического отключения. Вы можете настроить значение стабилитрона 15 В, пока на выходе для батареи не будет около 14,3 В.

Это превращает первую конструкцию в полностью автоматическую систему зарядного устройства на 12 В, простую в сборке, но абсолютно безопасную.

Кроме того, поскольку фильтрующий конденсатор отсутствует, напряжение 16 В подается не как непрерывный постоянный ток, а как переключение ВКЛ/ВЫКЛ с частотой 100 Гц. Это вызывает меньшую нагрузку на батарею, а также предотвращает сульфатацию пластин батареи.

Для зарядки сильноточной батареи приведенную выше схему можно изменить, как показано ниже:

Почему важен контроль тока (настройка постоянного тока)

Зарядка любой заряжаемой батареи может быть критической и требует особого внимания. Когда входной ток, при котором заряжается аккумулятор, значительно выше, добавление контроля тока становится важным фактором.

Все мы знаем, насколько умен IC LM317, и неудивительно, почему это устройство находит так много применений, требующих точного управления мощностью.

Представленная здесь схема зарядного устройства 12-вольтовой батареи с регулируемым током на микросхеме LM317 показывает, как микросхема LM317 может быть сконфигурирована с помощью всего лишь пары резисторов и обычного трансформаторного моста для зарядки 12-вольтовой батареи с предельной точностью.

Как это работает

ИС в основном подключена в своем обычном режиме, где резисторы R1 и R2 включены для необходимой регулировки напряжения.

Питание ИС подается от обычной сети трансформатор/диодный мост; напряжение составляет около 14 вольт после фильтрации через C1.

Отфильтрованное напряжение 14 В постоянного тока подается на входной контакт микросхемы.

Вывод ADJ микросхемы закреплен на соединении резистора R1 и переменного резистора R2. R2 можно точно настроить для выравнивания конечного выходного напряжения с батареей.

Без включения Rc схема будет вести себя как простой источник питания LM 317, где ток не будет измеряться и контролироваться.

Однако с Rc вместе с транзистором BC547, размещенным в схеме в показанном положении, он способен измерять ток, подаваемый на батарею.

Пока этот ток находится в пределах желаемого безопасного диапазона, напряжение остается на заданном уровне, однако, если ток имеет тенденцию к росту, напряжение снимается ИС и падает, ограничивая дальнейший рост тока и обеспечивая соответствующую безопасность для батареи.

Формула для расчета Rc:

R = 0,6/I, где I — максимальный требуемый предел выходного тока.

Для оптимальной работы ИС требуется радиатор.

Подключенный амперметр используется для контроля состояния заряда аккумулятора. Как только амперметр показывает нулевое напряжение, аккумулятор можно отсоединить от зарядного устройства для использования по назначению.

Схема № 1

Список деталей

Следующие детали потребуются для создания описанной выше схемы

  • R1 = 240 Ом,
  • R2 = 10 кОм по умолчанию.
  • C1 = 1000UF/25V,
  • Diodes = 1N4007,
  • TR1 = 0-14V, 1AMP
Как подключить горшок с LM317 или LM338 Circuit 9

. должен быть правильно сконфигурирован или подключен к любой схеме регулятора напряжения LM317 или цепи регулятора напряжения LM338:

Как видно, центральный контакт и любой из внешних контактов выбраны для подключения потенциометра или потенциометра к схеме, третий неподключенный контакт остается неиспользованным.


Схема № 2
Цепь регулируемого сильноточного зарядного устройства LM317 № 3

Для преобразования вышеуказанной схемы в схему зарядного устройства LM317 с переменным током можно внести следующие изменения:

Цепь зарядного устройства регулируемого тока № 4

5) Компактная схема зарядного устройства 12-вольтовой батареи с использованием IC LM 338

IC LM338 — выдающееся устройство, которое можно использовать для неограниченного числа потенциальных приложений в электронных схемах. Здесь мы используем его для создания схемы автоматического зарядного устройства на 12 В.

 Почему LM338 IC

Основная функция этой ИС — управление напряжением, и с помощью некоторых простых модификаций ее также можно подключить для управления током.

Схемы зарядных устройств идеально подходят для этой ИС, и мы собираемся изучить один из примеров схем для создания 12-вольтовой схемы автоматического зарядного устройства с использованием ИС LM338.

Глядя на принципиальную схему, мы видим, что вся схема подключена к микросхеме LM301, которая формирует схему управления для выполнения действий отключения.

IC LM338 сконфигурирован как регулятор тока и как модуль автоматического выключателя.

Использование LM338 в качестве регулятора и операционного усилителя в качестве компаратора

Всю операцию можно проанализировать по следующим пунктам: IC LM 301 подключен как компаратор, а его неинвертирующий вход привязан к фиксированной опорной точке, полученной от делителя потенциала. сеть, состоящая из R2 и R3.

Потенциал, полученный от соединения R3 и R4, используется для установки выходного напряжения IC LM338 на уровень, который немного превышает требуемое напряжение зарядки, примерно до 14 вольт.

Это напряжение подается на аккумулятор под зарядкой через резистор R6, который здесь включен в виде датчика тока.

Резистор 500 Ом, подключенный между входным и выходным контактами микросхемы LM338, гарантирует, что даже после автоматического выключения цепи батарея постоянно подзаряжается до тех пор, пока она остается подключенной к выходу схемы.

Кнопка «Пуск» служит для запуска процесса зарядки после подключения частично разряженной батареи к выходу схемы.

R6 может быть выбран соответствующим образом для получения различных скоростей зарядки в зависимости от AH батареи.

Детали функционирования схемы (по объяснениям +ElectronLover)

» Как только подключенная батарея полностью заряжена, потенциал на инвертирующем входе операционного усилителя становится выше установленного напряжения на неинвертирующем входе ИС. Это мгновенно переключает выход операционного усилителя на низкий логический уровень».

По моему предположению:

  • В+ = VCC — 74мВ
  • V- = VCC — Iзарядка x R6
  • VCC= Напряжение на контакте 7 операционного усилителя.

Когда Аккумулятор заряжается полностью Зарядка уменьшается. V- становится больше, чем V+, выход операционного усилителя становится низким, включение PNP и светодиода.

Кроме того,

R4 получает заземление через диод. R4 становится параллельным R1, уменьшая эффективное сопротивление между контактом ADJ LM338 и GND.

Vout(LM338) = 1,2+1,2 x Reff/(R2+R3), Reff — сопротивление контакта ADJ относительно GND.

Когда Reff уменьшается, выходной сигнал LM338 уменьшается и блокируется зарядка.

Схема цепи

6) Зарядное устройство 12 В с использованием IC L200

Вы ищете схему зарядного устройства постоянного тока для обеспечения безопасной зарядки аккумулятора? Пятая простая схема, представленная здесь с использованием IC L200, просто покажет вам, как построить блок зарядного устройства постоянного тока.

Важность постоянного тока

Зарядное устройство постоянного тока настоятельно рекомендуется с точки зрения обеспечения безопасности и длительного срока службы батареи. Используя IC L200, можно построить простое, но очень полезное и мощное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, обеспечивающее постоянный выходной ток.

Я уже обсуждал много полезных схем зарядных устройств в своих предыдущих статьях, некоторые из них слишком точны, а некоторые намного проще по конструкции.

Хотя основные критерии, связанные с зарядкой аккумуляторов, в значительной степени зависят от типа аккумулятора, в основном это напряжение и ток, которые особенно нуждаются в соответствующих параметрах, чтобы обеспечить эффективную и безопасную зарядку любого аккумулятора.

В этой статье мы обсуждаем схему зарядного устройства, пригодного для зарядки автомобильных аккумуляторов, оснащенных визуальным индикатором обратной полярности и полного заряда.

Схема включает в себя универсальный, но не очень популярный регулятор напряжения IC L200 вместе с несколькими внешними дополнительными пассивными компонентами для формирования полноценной схемы зарядного устройства.

Давайте узнаем больше об этой схеме зарядного устройства постоянного тока.

Принципиальная схема с использованием L200 IC

Работа схемы

IC L200 обеспечивает хорошую стабилизацию напряжения и, следовательно, обеспечивает безопасную зарядку постоянным током, что необходимо для любого типа заряжаемых аккумуляторов.

Как видно из рисунка, входное питание подается от стандартной конфигурации трансформатора/моста, конденсатор C1 образует основной фильтрующий конденсатор, а C2 отвечает за заземление любого левого остаточного переменного тока.

Зарядное напряжение устанавливается регулировкой переменного резистора VR1, без подключенной к выходу нагрузки.

В схему включен индикатор обратной полярности с использованием светодиода LD1.

Как только подключенная батарея становится полностью заряженной, т. е. когда ее напряжение становится равным установленному напряжению, ИС ограничивает зарядный ток и предотвращает перезарядку батареи.

Вышеописанная ситуация также уменьшает положительное смещение T1 и создает разность потенциалов выше -0,6 В, так что он начинает проводить и включает LD2, показывая, что батарея полностью заряжена и может быть удалена из зарядного устройства.

Резисторы Rx и Ry являются токоограничивающими резисторами, необходимыми для фиксирования или определения максимального зарядного тока или скорости, с которой необходимо заряжать батарею. Рассчитывается по формуле:

I = 0,45(Rx+Ry)/Rx.Ry.

IC L200 может быть установлен на подходящем радиаторе для облегчения непрерывной зарядки аккумулятора; однако встроенная схема защиты ИС практически никогда не позволяет ИС выйти из строя. Обычно он включает в себя встроенную защиту от перегрева, защиты от короткого замыкания на выходе и защиты от перегрузки.

Диод D5 гарантирует, что микросхема не выйдет из строя в случае случайного подключения батареи с обратной полярностью на выходе.

Диод D7 включен для предотвращения разрядки подключенной батареи через микросхему в случае выключения системы без отсоединения батареи.

Вы можете довольно легко модифицировать эту схему зарядного устройства постоянного тока, чтобы сделать ее совместимой с зарядкой 6-вольтовой батареи, просто изменив значение нескольких резисторов. Пожалуйста, обратитесь к списку деталей, чтобы получить необходимую информацию.

Список деталей
  • R1 = 1K
  • R2 = 100E,
  • R3 = 47E,
  • R4 = 1K
  • R5 = 2K2,
  • VR1152
  • R5 = 2K2,
  • VR1151 =
  • R5 = 2K2,
  • vr1151 =
  • R5 = 2K2,
  • vr151 =
  • R5 = 2K2,
  • VR151 =
  • R5 = 2K2,
  • VR151 =
  • R5 = 2K2,
  • VR152
  • .
  • D5, D6 = 1N4148,
  • СВЕТОДИОДЫ = КРАСНЫЕ 5 мм, 9 шт.0152
  • C1 = 2200 мкФ/25 В,
  • C2 = 1 мкФ/25 В,
  • T1 = 8550,
  • IC1 = L200 (корпус TO-3) -12 Вольт FSD
  • TR1 = 0–24 В, ток = 1/10 Ач батареи

Как настроить цепь зарядного устройства CC

Схема настраивается следующим образом:

Подключение регулируемого источника питания к цепи.

Установите напряжение, близкое к верхнему пороговому уровню напряжения.

Отрегулируйте предустановку так, чтобы реле оставалось активированным при этом напряжении.

Теперь немного поднимите напряжение до верхнего порогового уровня и снова отрегулируйте предустановку так, чтобы реле просто сработало.

Схема настроена и может нормально использоваться, используя фиксированный вход 48 В для зарядки нужной батареи.

Запрос от одного из моих подписчиков:

Привет, Swagatam,

Я получил ваше электронное письмо с веб-сайта www.brighthub.com, где вы поделились своим опытом в отношении конструкции зарядного устройства для аккумуляторов.

Пожалуйста, у меня есть небольшая проблема, и я надеюсь, что вы могли бы мне помочь:

Я просто неспециалист и не очень разбираюсь в электронике.

Я использую инвертор мощностью 3000 Вт и недавно обнаружил, что он не заряжает аккумулятор (но инвертирует). У нас здесь не так много специалистов, и, опасаясь дальнейшего повреждения, я решил приобрести отдельное зарядное устройство для зарядки аккумулятора.

Мой вопрос: зарядное устройство, которое я получил, имеет выход 12 вольт 6 ампер, будет ли оно заряжать мою сухую батарею емкостью 200 Ач? Если да, то сколько времени потребуется для полной зарядки, а если нет, то какую емкость зарядного устройства я получу для этой цели? В прошлом у меня был опыт, когда зарядное устройство повредило мою батарею, и я не хочу рисковать в этот раз.

Большое спасибо.

Habu Maks

My Answer to Mr. Habu

Hi Habu,

Зарядный ток зарядного устройства в идеале должен составлять 1/10 Ач аккумулятора. Это означает, что для вашей батареи емкостью 200 Ач зарядное устройство должно быть рассчитано примерно на 20 ампер.
При такой скорости для полной зарядки аккумулятора потребуется от 10 до 12 часов.
При использовании зарядного устройства на 6 ампер зарядка аккумулятора может занять много времени, или просто процесс зарядки может не начаться.

Спасибо и С уважением.

7) Простая схема зарядного устройства 12 В с 4 светодиодными индикаторами

Схема автоматического зарядного устройства 12 В с управлением током и 4 светодиодными индикаторами описана в следующем посте. В конструкцию также входит 4-уровневый индикатор состояния зарядки с использованием светодиодов. Схема была запрошена мистером Денди.

Зарядное устройство с 4-х светодиодным индикатором состояния

Прошу вас изготовить схему автоматического зарядного устройства сотового телефона 5 Вольт и схему зарядного устройства аккумулятора 12 В (на схеме схема и первый трансформатор ТТ) автоматический / отключить с помощью индикатора батареи и

Светодиод загорается красным, когда индикатор заряжается (индикатор зарядки) с использованием IC LM 324, а

LM 317 и полной батареи с использованием зеленого светодиода и отключения электрического тока, когда батарея полностью заряжена.

Для цепи зарядного устройства сотового телефона 5 Вольт Я хочу иметь уровни следующих индикаторов:

0-25% батарея в зарядном устройстве с помощью красного светодиода. 25-50% с помощью синего светодиода (красный светодиод горит выход) 55-75% с использованием желтого светодиода (светодиод красный, синий перебои) 75-100% с использованием зеленого светодиода (светодиод красный, синий, желтый перебои) рядом с цепью зарядного устройства 12 В Я хочу использовать 5 светодиодов следующим образом :0–25 % с использованием красного светодиода 25–50 % с использованием оранжевого светодиода (красный светодиод гаснет) 50–75 % с использованием желтого светодиода (светодиод красный, оранжевый отключен) 75–100 % с использованием синего светодиода (светодиод красный, оранжевый, желтые перебои) более 100% с использованием зеленого светодиода (светодиод красный, оранжевый, желтый, синий перебои).

Я надеюсь, что вы, компоненты являются общими и доступными и сделали принципиальную схему выше как можно скорее, потому что мне действительно нужны детали схемы.

Надеюсь, вы поможете мне найти лучшее решение.

Конструкция

В запрошенной конструкции используется 4-уровневый индикатор состояния, что можно увидеть ниже. доходит до батареи.

Переключатель SPDT можно использовать для выбора зарядки аккумулятора либо от сетевого адаптера, либо от возобновляемого источника энергии, такого как солнечная панель.

Схема цепи

ОБНОВЛЕНИЕ:

Следующая проверенная схема зарядного устройства 12 В была отправлена ​​​​компанией «Ali Solar» с просьбой поделиться ею в этом сообщении:

Схемы зарядного устройства Smart 12 В

Схема умного зарядного устройства на 12 В была разработана мной исключительно в ответ на запросы двух увлеченных читателей этого блога, мистера Винода и мистера Сэнди.

Давайте послушаем, что г-н Винод обсуждал со мной по электронной почте относительно создания схемы умного зарядного устройства:

8) Обсуждаем дизайн персонального зарядного устройства на 12 В

«Привет, Свагатам, меня зовут Винод Чандран. Я дубляж в малаяламской киноиндустрии, но я также энтузиаст электроники. Я постоянный посетитель вашего блога. Теперь мне нужна ваша помощь. Схему прилагаю к этому письму.

Красный светодиод в цепи должен светиться, когда батарея полностью заряжена, но он светится все время (моя батарея показывает только 12,6 В).

Еще одна проблема с банком 10k. нет никакой разницы, когда я поворачиваю горшок влево и вправо. . Поэтому я прошу вас либо исправить эти проблемы, либо помочь мне найти схему автоматического зарядного устройства, которая дает мне визуальное или звуковое оповещение, когда батарея полностью заряжена или разряжена.

Будучи любителем, я делал вещи из старых электронных приборов. Для зарядного устройства у меня есть некоторые компоненты. 1. Трансформер из старого vcd плеера. выход 22В, 12В, 3.3В.

И я не знаю, как измерить ампер. У моего цифрового мультиметра есть возможность проверить только 200 мА. У него есть порт на 10 А, но я не могу измерить с его помощью ампер (метр показывает «1»). Поэтому я предположил, что трансформатор выше 1 А и ниже 2 А с размером и требованиями vcd-плеера. 2. Еще один трансформатор -12-0-12 5А 3.

Еще один трансформатор — 12в 1А 4. Трансформатор от моего старого упса(Цифра 600exv). Вход этого трансформатора регулируется переменным током? 5. Пара LM 317 6. Аккумулятор SLA от старых ИБП- 12v 7Ah. (Сейчас у него зарядка 12,8в) 7. Аккумулятор SLA от старого инвертора 40w — 12v 7Ah. (зарядка 3.1v) Я забыл вам сказать одну вещь. После первой схемы зарядного устройства я сделал еще одну (эту тоже прикреплю). Это не автомат, но работает. И мне нужно измерить ампер этого зарядного устройства.

Для этой цели я погуглил программное обеспечение для моделирования анимированных схем, но пока не нашел его. Но я не могу нарисовать свою схему в этом инструменте. нет таких деталей, как LM317 и LM431 (регулируемый шунтирующий регулятор). нет даже потенциометра или светодиода.

Поэтому я прошу вас помочь мне найти инструмент визуального моделирования цепей. Надеюсь, вы мне поможете. с уважением

Привет, Винод, Красный светодиод не должен светиться все время, и при повороте потенциометра должно измениться> выходное напряжение без подключенной батареи.

Вы можете сделать следующее: > > Удалите резистор 1 кОм последовательно с потенциометром 10 кОм и соедините соответствующую клемму потенциометра напрямую с землей.

Подключите потенциометр 1 кОм к базе транзистора и земле (используйте центральную и любую другую клемму потенциометра).

Удалите все, что представлено на правой стороне батареи на схеме, я имею в виду реле и все такое….. Надеемся, что с приведенными выше изменениями вы сможете отрегулировать напряжение, а также отрегулировать потенциометр базового транзистора для заставляя светодиод светиться только после полной зарядки аккумулятора, при напряжении около 14 В.

Я не доверяю симуляторам и не использую их, я верю в практические тесты, которые являются лучшим методом проверки. Для батареи 12В 7,5 Ач используйте трансформатор 0-24В 2А, отрегулируйте выходное напряжение вышеуказанной схемы до 14,2В.

Отрегулируйте потенциометр базового транзистора так, чтобы светодиод только начинал светиться при напряжении 14 В. Выполняйте эти настройки без батареи, подключенной к выходу. Вторая схема тоже хороша, но не автоматическая… хотя и управляемая по току. Дайте мне знать, что вы думаете. Спасибо, Свагатам

Привет, Swagatam,
Прежде всего позвольте мне поблагодарить вас за быстрый ответ. Я попробую ваши предложения. перед этим мне нужно подтвердить изменения, которые вы упомянули. Я прикреплю изображение, содержащее ваши предложения. Поэтому, пожалуйста, подтвердите изменения в схеме. -винод чандран

Привет, Винод,

Это прекрасно.

Отрегулируйте предварительную настройку базы транзистора, пока светодиод не начнет тускло светиться при напряжении около 14 вольт без подключенной батареи.

С уважением.

Привет, Свагатам. Ваша идея великолепна. Зарядное устройство работает, и теперь горит один светодиод, указывающий на то, что идет зарядка. но как я могу настроить светодиодный индикатор полной зарядки. Когда я переворачиваю потенциометр на землю (что означает более низкое сопротивление), светодиод начинает светиться.

при высоком сопротивлении светодиод гаснет. После 4 часов зарядки моя батарея показывает 13,00 В. Но этот индикатор полного заряда сейчас не горит. Пожалуйста, помогите мне.

Простите, что снова вас беспокою. Последнее письмо было ошибкой. я не правильно понял ваше предложение. Поэтому, пожалуйста, игнорируйте это письмо.

Теперь я настраиваю потенциометр 10k на 14,3 В (довольно сложно настроить потенциометр, потому что небольшое отклонение приведет к большему выходному напряжению. ). И я настраиваю горшок 1k, чтобы он немного светился. Это зарядное устройство должно указывать на аккумулятор 14 В? Ведь дайте мне знать об опасности полного заряда аккумулятора.

Как вы сказали, все было в порядке, когда я тестировал схему на макетной плате. Но после впайки в печатную плату все происходит странно.

Красный светодиод не работает. напряжение зарядки в норме. В любом случае я прилагаю изображение, которое показывает текущее состояние цепи. Пожалуйста, помогите мне. В конце концов, позвольте мне спросить вас об одном. Не могли бы вы дать мне схему автоматического зарядного устройства с индикатором полного заряда батареи. ?.

Привет, свагатам. На самом деле я занимаюсь вашим автоматическим зарядным устройством с функцией гистерезиса. Я просто добавил несколько модификаций. я приложу схему с этим письмом. Пожалуйста, проверьте это. Если эта схема не в порядке, я могу подождать тебя до завтра.

Простой Схема #8

Я забыл спросить одну вещь. Мой трансформатор около 1 — 2 А. Я не знаю, что правильно. как я могу проверить с помощью моего мультиметра?.
Кроме того, если это трансформатор на 1 А или 2 А, как я могу уменьшить ток
до 700 мА.
с уважением

Привет Винод, Схема в порядке, но не будет точной, доставит вам много хлопот при настройке.

Трансформатор на 1 ампер будет обеспечивать 1 ампер при коротком замыкании (проверьте, подключив измерительные штыри к проводам питания в диапазоне 10 ампер и установив постоянный или переменный ток в зависимости от выходного сигнала).

Это означает, что максимальная мощность составляет 1 ампер при нулевом напряжении. Вы можете свободно использовать его с аккумулятором 7,5 Ач, он не нанесет никакого вреда, так как напряжение упадет до уровня напряжения аккумулятора при токе 700 мА, и аккумулятор будет безопасно заряжен. Но не забудьте отключить аккумулятор, когда напряжение достигнет 14 вольт.

В любом случае, в схему, которую я вам предоставлю, будет добавлено средство управления током, так что не о чем беспокоиться

С уважением.

Я дам вам идеальную и простую автоматическую схему, пожалуйста, подождите до завтра.

Привет, swagatam,
Надеюсь, вы поможете мне найти лучшее решение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *