Lader for små batterier. Laderkretser for bilbatterier. Enkel automatisk lader
Jeg prøvde å sette inn i tittelen på denne artikkelen alle fordelene med denne ordningen, som vi vil vurdere, og naturlig nok lyktes jeg ikke helt. Så la oss nå se på alle fordelene i rekkefølge.
Hovedfordelen med laderen er at den er helautomatisk. Kretsen kontrollerer og stabiliserer nødvendig batteriladestrøm, overvåker batterispenningen og når den når ønsket nivå, reduserer den strømmen til null.
Hvilke batterier kan lades?
Nesten alt: litium-ion, nikkel-kadmium, bly og andre. Bruksomfanget er kun begrenset av ladestrømmen og spenningen.Dette vil være nok for alle husholdningsbehov. For eksempel, hvis den innebygde ladekontrolleren er ødelagt, kan du erstatte den med denne kretsen. Trådløse skrutrekkere, støvsugere, lommelykter og andre enheter kan lades med denne automatiske laderen, til og med bil- og motorsykkelbatterier.
Hvor ellers kan ordningen brukes?
I tillegg til laderen kan denne kretsen brukes som ladekontroller for alternative energikilder, for eksempel et solcellebatteri.Kretsen kan også brukes som regulert strømforsyning til laboratorieformål med kortslutningsbeskyttelse.
Hovedfordeler:
- - Enkelhet: kretsen inneholder kun 4 ganske vanlige komponenter.
- - Full autonomi: kontroll av strøm og spenning.
- - LM317-brikker har innebygget beskyttelse mot kortslutning og overoppheting.
- - Små dimensjoner på den endelige enheten.
- - Stort driftsspenningsområde 1,2-37 V.
Feil:
- - Ladestrøm opp til 1,5 A. Dette er mest sannsynlig ikke en ulempe, men en karakteristikk, men jeg vil definere denne parameteren her.
- - For strømmer større enn 0,5 A krever det installasjon på radiator. Du bør også vurdere forskjellen mellom inngangs- og utgangsspenning. Jo større denne forskjellen er, jo mer varmes mikrokretsene opp.
Automatisk ladekrets
Diagrammet viser ikke strømkilden, men kun kontrollenheten. Strømkilden kan være en transformator med en likeretterbro, en strømforsyning fra en bærbar PC (19 V), eller en strømforsyning fra en telefon (5 V). Alt avhenger av hvilke mål du forfølger.Kretsen kan deles inn i to deler, hver av dem fungerer separat. Den første LM317 inneholder en strømstabilisator. Motstanden for stabilisering beregnes enkelt: "1,25 / 1 = 1,25 Ohm", der 1,25 er en konstant som alltid er lik for alle og "1" er stabiliseringsstrømmen du trenger. Vi beregner, og velg deretter den nærmeste motstanden fra linjen. Jo høyere strømmen er, jo mer kraft trenger motstanden å ta. For strøm fra 1 A – minimum 5 W.
Den andre halvdelen er spenningsstabilisatoren. Alt er enkelt her, bruk en variabel motstand for å stille inn spenningen på det ladede batteriet. For eksempel, for bilbatterier er det et sted rundt 14,2-14,4. For å konfigurere, koble en 1 kOhm belastningsmotstand til inngangen og mål spenningen med et multimeter. Vi setter delstrengmotstanden til ønsket spenning, og det er det. Så snart batteriet er ladet og spenningen når innstilt verdi, vil mikrokretsen redusere strømmen til null og ladingen stopper.
Jeg personlig brukte en slik enhet for å lade litium-ion-batterier. Det er ingen hemmelighet at de må lades riktig, og hvis du gjør en feil, kan de til og med eksplodere. Denne laderen takler alle oppgaver.
For å kontrollere tilstedeværelsen av ladning, kan du bruke kretsen beskrevet i denne artikkelen -.
Det er også et opplegg for å inkorporere denne mikrokretsen i en: både strøm- og spenningsstabilisering. Men i dette alternativet er operasjonen ikke helt lineær, men i noen tilfeller kan den fungere.
Informativ video, bare ikke på russisk, men du kan forstå beregningsformlene.
Hvem har ikke i sin praksis møtt behovet for å lade et batteri og, skuffet over mangelen på en lader med de nødvendige parameterne, ble tvunget til å kjøpe en ny lader i en butikk, eller sette sammen den nødvendige kretsen?
Så jeg har gjentatte ganger måttet løse problemet med å lade ulike batterier når det ikke var en passende lader for hånden. Jeg måtte raskt sette sammen noe enkelt, i forhold til et spesifikt batteri.
Situasjonen var tålelig inntil behovet for masseforberedelse og følgelig lading av batteriene oppsto. Det var nødvendig å produsere flere universelle ladere - rimelige, som opererer i et bredt spekter av inngangs- og utgangsspenninger og ladestrømmer.
Laderkretsene som er foreslått nedenfor ble utviklet for lading av litium-ion-batterier, men det er mulig å lade andre typer batterier og komposittbatterier (ved å bruke samme type celler, heretter kalt AB).
Alle presenterte ordninger har følgende hovedparametere:
inngangsspenning 15-24 V;
ladestrøm (justerbar) opptil 4 A;
utgangsspenning (justerbar) 0,7 - 18 V (ved Uin=19V).
Alle kretser ble designet for å fungere med strømforsyninger fra bærbare datamaskiner eller for å fungere med andre strømforsyninger med likestrømutgangsspenninger fra 15 til 24 volt og ble bygget på utbredte komponenter som er tilstede på brettene til gamle datamaskinstrømforsyninger, strømforsyninger til andre enheter , bærbare datamaskiner, etc.
Minnekrets nr. 1 (TL494)
Minnet i skjema 1 er en kraftig pulsgenerator som opererer i området fra ti til et par tusen hertz (frekvensen varierte under forskning), med en justerbar pulsbredde.
Batteriet lades av strømpulser begrenset av tilbakemelding dannet av strømsensoren R10, koblet mellom kretsens felles ledning og kilden til bryteren på felteffekttransistoren VT2 (IRF3205), filter R9C2, pinne 1, som er den "direkte" inngangen til en av feilforsterkerne til TL494-brikken.
Den inverse inngangen (pin 2) til samme feilforsterker forsynes med en sammenligningsspenning, regulert av en variabel motstand PR1, fra en referansespenningskilde innebygd i brikken (ION - pin 14), som endrer potensialforskjellen mellom inngangene av feilforsterkeren.
Så snart spenningsverdien på R10 overstiger spenningsverdien (innstilt av variabel motstand PR1) ved pin 2 på TL494 mikrokretsen, vil ladestrømpulsen avbrytes og gjenopptas igjen først ved neste syklus av pulssekvensen generert av mikrokretsen generator.
Ved dermed å justere bredden på pulsene på porten til transistoren VT2 kontrollerer vi batteriets ladestrøm.
Transistor VT1, koblet parallelt med porten til en kraftig bryter, gir den nødvendige utladningshastigheten til portkapasitansen til sistnevnte, og forhindrer "jevn" låsing av VT2. I dette tilfellet er amplituden til utgangsspenningen i fravær av et batteri (eller annen belastning) nesten lik inngangsforsyningsspenningen.
Med en aktiv last vil utgangsspenningen bestemmes av strømmen gjennom lasten (motstanden), noe som gjør at denne kretsen kan brukes som strømdriver.
Når du lader batteriet, vil spenningen ved bryterutgangen (og derfor på selve batteriet) ha en tendens til å øke over tid til en verdi bestemt av inngangsspenningen (teoretisk), og dette kan selvfølgelig ikke tillates, vel vitende om at spenningsverdien til litiumbatteriet som lades bør begrenses til 4,1V (4,2V). Derfor bruker minnet en terskelenhetskrets, som er en Schmitt-trigger (heretter - TS) på en op-amp KR140UD608 (IC1) eller på en hvilken som helst annen op-amp.
Når den nødvendige spenningsverdien på batteriet er nådd, hvor potensialene ved de direkte og inverse inngangene (henholdsvis pinner 3, 2 -) til IC1 er like, vil et høyt logisk nivå (nesten lik inngangsspenningen) vises ved utgangen til op-ampen, noe som får LED-en som indikerer slutten av ladingen HL2 og LED-en til å lyse optokobleren VH1 som vil åpne sin egen transistor, og blokkere tilførselen av pulser til utgangen U1. Tasten på VT2 lukkes og batteriet slutter å lade.
Når batteriet er ladet, vil det begynne å utlades gjennom reversdioden innebygd i VT2, som vil være direkte koblet i forhold til batteriet og utladningsstrømmen vil være ca. 15-25 mA, tatt hensyn til utladningen også gjennom elementene av TS-kretsen. Hvis denne omstendigheten virker kritisk for noen, bør en kraftig diode (helst med et lavt spenningsfall fremover) plasseres i gapet mellom avløpet og den negative polen på batteriet.
TS-hysteresen i denne versjonen av laderen er valgt slik at ladingen starter igjen når spenningen på batteriet faller til 3,9 V.
Denne laderen kan også brukes til å lade seriekoblede litiumbatterier (og andre). Det er nok å kalibrere den nødvendige responsterskelen ved å bruke variabel motstand PR3.
Så for eksempel fungerer en lader satt sammen i henhold til skjema 1 med et treseksjonsseriebatteri fra en bærbar datamaskin, bestående av doble elementer, som ble montert for å erstatte nikkel-kadmium-batteriet til en skrutrekker.
Strømforsyningen fra den bærbare datamaskinen (19V/4,7A) er koblet til laderen, satt sammen i standardkassen til skrutrekkerladeren i stedet for den originale kretsen. Ladestrømmen til det "nye" batteriet er 2 A. Samtidig varmer transistor VT2, som fungerer uten radiator, opp til en maksimal temperatur på 40-42 C.
Laderen slås naturligvis av når batterispenningen når 12,3V.
TS-hysteresen når responsterskelen endres forblir den samme som en PROSENT. Det vil si at hvis ved en avstengningsspenning på 4,1 V ble laderen slått på igjen når spenningen falt til 3,9 V, så ble laderen i dette tilfellet slått på igjen når spenningen på batteriet sank til 11,7 V. Men om nødvendig , kan hysteresedybden endres.
Laderterskel og hysteresekalibrering
Kalibrering skjer ved hjelp av en ekstern spenningsregulator (laboratoriestrømforsyning).Den øvre terskelen for å utløse TS er satt.
1. Koble den øvre pinne PR3 fra laderkretsen.
2. Vi kobler "minus" til laboratoriestrømforsyningen (heretter referert til som LBP overalt) til den negative polen for batteriet (selve batteriet skal ikke være i kretsen under oppsett), "pluss" til LBP til plusspolen for batteriet.
3. Slå på laderen og LBP og still inn nødvendig spenning (12,3 V, for eksempel).
4. Hvis indikasjonen for slutt på lading er på, roter PR3-glidebryteren ned (i henhold til diagrammet) til indikasjonen slukkes (HL2).
5. Roter PR3-motoren sakte oppover (i henhold til diagrammet) til indikasjonen lyser.
6. Reduser sakte spenningsnivået ved utgangen av LBP og overvåk verdien ved hvilken indikasjonen slukkes igjen.
7. Kontroller driftsnivået til den øvre terskelen på nytt. Fint. Du kan justere hysteresen hvis du ikke er fornøyd med spenningsnivået som slår på laderen.
8. Hvis hysteresen er for dyp (laderen slås på når spenningsnivået er for lavt - under for eksempel batteriutladingsnivået), drei PR4-glidebryteren til venstre (ifølge diagrammet) eller omvendt - hvis hysteresedybden er utilstrekkelig, - til høyre (ifølge diagrammet) kan terskelnivået skifte med et par tidels volt.
9. Gjør en testkjøring, øk og senk spenningsnivået ved LBP-utgangen.
Det er enda enklere å stille inn gjeldende modus.
1. Vi slår av terskelenheten ved å bruke alle tilgjengelige (men sikre) metoder: for eksempel ved å "koble" PR3-motoren til enhetens felles ledning eller ved å "korte" lysdioden til optokobleren.
2. I stedet for batteriet kobler vi en last i form av en 12-volts lyspære til utgangen på laderen (jeg brukte for eksempel et par 12V 20-watts lamper for å sette opp).
3. Vi kobler amperemeteret til bruddet på noen av strømledningene ved inngangen til laderen.
4. Sett PR1-motoren til minimum (til maksimum venstre i henhold til diagrammet).
5. Slå på minnet. Roter PR1-justeringsknappen jevnt i retning av økende strøm til ønsket verdi er oppnådd.
Du kan prøve å endre belastningsmotstanden mot lavere verdier av motstanden ved å koble parallelt, for eksempel, en annen lignende lampe eller til og med "kortslutte" utgangen til laderen. Strømmen bør ikke endres vesentlig.
Under testing av enheten viste det seg at frekvenser i området 100-700 Hz var optimale for denne kretsen, forutsatt at IRF3205, IRF3710 ble brukt (minimumsoppvarming). Siden TL494 er underutnyttet i denne kretsen, kan den ledige feilforsterkeren på IC brukes til å drive en temperatursensor, for eksempel.
Det bør også huskes at hvis oppsettet er feil, vil selv en riktig montert pulsenhet ikke fungere riktig. Derfor bør man ikke neglisjere opplevelsen av å sette sammen kraftpulsenheter, beskrevet gjentatte ganger i litteraturen, nemlig: alle "strøm"-tilkoblinger med samme navn bør være plassert i korteste avstand i forhold til hverandre (ideelt på ett punkt). Så, for eksempel, tilkoblingspunkter som kollektoren VT1, terminalene til motstandene R6, R10 (tilkoblingspunkter med den vanlige ledningen til kretsen), terminal 7 på U1 - bør kombineres nesten på ett punkt eller gjennom en rett kortslutning og bred konduktør (buss). Det samme gjelder dren VT2, hvis utgang skal "henges" direkte på "-"-polen på batteriet. Terminalene til IC1 må også være i umiddelbar "elektrisk" nærhet til batteriterminalene.
Minnekrets nr. 2 (TL494)
Scheme 2 er ikke veldig forskjellig fra Scheme 1, men hvis den forrige versjonen av laderen ble designet for å fungere med en AB-skrutrekker, ble laderen i Scheme 2 tenkt som en universell, liten størrelse (uten unødvendige justeringselementer), designet å jobbe med sammensatte, sekvensielt koblede elementer opp til 3, og med singler.
Som du kan se, for raskt å endre gjeldende modus og arbeide med forskjellige antall elementer koblet i serie, har faste innstillinger blitt introdusert med trimmemotstander PR1-PR3 (nåværende innstilling), PR5-PR7 (innstilling av slutten av ladeterskelen for en forskjellig antall elementer) og brytere SA1 (aktuelt utvalg lading) og SA2 (velger antall battericeller som skal lades).
Bryterne har to retninger, der deres andre seksjoner bytter lysdiodene for valg av modus.
En annen forskjell fra den forrige enheten er bruken av en andre feilforsterker TL494 som et terskelelement (koblet i henhold til TS-kretsen) som bestemmer slutten av batteriladingen.
Vel, og selvfølgelig ble en p-konduktivitetstransistor brukt som nøkkel, noe som forenklet full bruk av TL494 uten bruk av tilleggskomponenter.
Metoden for å angi slutten av ladeterskler og gjeldende moduser er den samme, som for å sette opp forrige versjon av minnet. Selvfølgelig, for et annet antall elementer, vil responsterskelen endre multipler.
Da vi testet denne kretsen, la vi merke til sterkere oppvarming av bryteren på VT2-transistoren (ved prototyping bruker jeg transistorer uten kjøleribbe). Av denne grunn bør du bruke en annen transistor (som jeg rett og slett ikke hadde) med passende ledningsevne, men med bedre strømparametere og lavere motstand mot åpen kanal, eller dobbelt så mange transistorer som er angitt i kretsen, koble dem parallelt med separate portmotstander.
Bruken av disse transistorene (i en "enkelt" versjon) er ikke kritisk i de fleste tilfeller, men i dette tilfellet er plasseringen av enhetskomponentene planlagt i en liten kasse med små radiatorer eller ingen radiatorer i det hele tatt.
Minnekrets nr. 3 (TL494)
I laderen i diagram 3 er det lagt til automatisk frakobling av batteriet fra laderen med omkobling til lasten. Dette er praktisk for å sjekke og studere ukjente batterier. TS-hysteresen for arbeid med batteriutlading bør økes til den nedre terskelen (for å slå på laderen), lik full batteriutladning (2,8-3,0 V).
Ladekrets nr. 3a (TL494)
Skjema 3a er en variant av skjema 3.
Minnekrets nr. 4 (TL494)
Laderen i diagram 4 er ikke mer komplisert enn de tidligere enhetene, men forskjellen fra de tidligere ordningene er at batteriet her lades med likestrøm, og selve laderen er en stabilisert strøm- og spenningsregulator og kan brukes som et laboratorium strømforsyningsmodul, klassisk bygget i henhold til "datablad" til kanonene.
En slik modul er alltid nyttig for benktesting av både batterier og andre enheter. Det er fornuftig å bruke innebygde enheter (voltmeter, amperemeter). Formler for beregning av lagrings- og interferensdrosler er beskrevet i litteraturen. La meg bare si at jeg brukte ferdiglagde forskjellige choker (med en rekke spesifiserte induktanser) under testing, og eksperimenterte med en PWM-frekvens fra 20 til 90 kHz. Jeg la ikke merke til noen spesiell forskjell i driften av regulatoren (i området for utgangsspenninger 2-18 V og strømmer 0-4 A): mindre endringer i oppvarmingen av nøkkelen (uten radiator) passet meg ganske bra . Effektiviteten er imidlertid høyere ved bruk av mindre induktanser.
Regulatoren fungerte best med to seriekoblede 22 µH choker i firkantede panserkjerner fra omformere integrert i bærbare hovedkort.
Minnekrets nr. 5 (MC34063)
I diagram 5 er det laget en versjon av PWM-kontrolleren med strøm- og spenningsregulering på MC34063 PWM/PWM-brikken med en "add-on" på CA3130 op amp (andre op amps kan brukes), ved hjelp av hvilken strømmen reguleres og stabiliseres.
Denne modifikasjonen utvidet mulighetene til MC34063 noe, i motsetning til den klassiske inkluderingen av mikrokretsen, slik at funksjonen til jevn strømkontroll kan implementeres.
Minnekrets nr. 6 (UC3843)
I diagram 6 er en versjon av PHI-kontrolleren laget på UC3843 (U1)-brikken, CA3130 op-amp (IC1) og LTV817-optokobleren. Strømreguleringen i denne versjonen av laderen utføres ved hjelp av en variabel motstand PR1 ved inngangen til strømforsterkeren til U1-mikrokretsen, utgangsspenningen reguleres ved hjelp av PR2 på den inverterende inngangen IC1.
Det er en "revers" referansespenning ved den "direkte" inngangen til op-ampen. Det vil si at reguleringen utføres i forhold til "+" strømforsyningen.
I skjema 5 og 6 ble de samme sett med komponenter (inkludert choker) brukt i eksperimentene. I følge testresultatene er ikke alle de listede kretsene mye dårligere enn hverandre i det deklarerte parameterområdet (frekvens/strøm/spenning). Derfor er en krets med færre komponenter å foretrekke for repetisjon.
Minnekrets nr. 7 (TL494)
Minnet i diagram 7 ble tenkt som en benkenhet med maksimal funksjonalitet, derfor var det ingen begrensninger på volumet til kretsen og antall justeringer. Denne versjonen av laderen er også laget på grunnlag av en PHI strøm- og spenningsregulator, som alternativet i diagram 4.
Ytterligere moduser er introdusert i ordningen.
1. "Kalibrering - ladning" - for forhåndsinnstilling av sluttspenningsterskler og gjentatt lading fra en ekstra analog regulator.
2. "Reset" - for å tilbakestille laderen til lademodus.
3. "Strøm - buffer" - for å bytte regulatoren til strøm eller buffer (begrense utgangsspenningen til regulatoren i fellesforsyningen til enheten med batterispenning og regulatoren) lademodus.
Et relé brukes til å bytte batteriet fra "lade"-modus til "load"-modus.
Å jobbe med minnet ligner på å jobbe med tidligere enheter. Kalibrering utføres ved å sette vippebryteren til "kalibreringsmodus". I dette tilfellet kobler kontakten til vippebryteren S1 terskelenheten og et voltmeter til utgangen til den integrerte regulatoren IC2. Etter å ha stilt inn den nødvendige spenningen for den kommende ladingen av et spesifikt batteri ved utgangen av IC2, ved bruk av PR3 (jevnt roterende), lyser HL2-LED-en og følgelig fungerer relé K1. Ved å redusere spenningen ved utgangen til IC2, undertrykkes HL2. I begge tilfeller utføres kontroll av et innebygd voltmeter. Etter innstilling av PU-responsparametere, byttes vippebryteren til lademodus.
Opplegg nr. 8
Bruken av en kalibreringsspenningskilde kan unngås ved å bruke selve minnet til kalibrering. I dette tilfellet bør du koble fra TS-utgangen fra SHI-kontrolleren, og forhindre at den slås av når batteriladingen er fullført, bestemt av TS-parametrene. Batteriet vil på en eller annen måte bli koblet fra laderen ved kontaktene til relé K1. Endringene for dette tilfellet er vist i figur 8.
I kalibreringsmodus kobler vippebryteren S1 reléet fra den positive strømkilden for å forhindre upassende operasjoner. I dette tilfellet fungerer indikasjonen på driften av TC.
Vippebryter S2 utfører (om nødvendig) tvungen aktivering av relé K1 (kun når kalibreringsmodus er deaktivert). Kontakt K1.2 er nødvendig for å endre polariteten til amperemeteret når du bytter batteriet til belastningen.
Dermed vil et unipolart amperemeter også overvåke laststrømmen. Hvis du har en bipolar enhet, kan denne kontakten elimineres.
Lader design
I design er det ønskelig å bruke som variabel- og innstillingsmotstander multi-turn potensiometre for å unngå lidelse ved innstilling av nødvendige parametere.
Designalternativer vises på bildet. Kretsene ble loddet improvisert på perforerte brødbrett. All fylling er montert i kofferter fra bærbare strømforsyninger.
De ble brukt i design (de ble også brukt som amperemeter etter mindre modifikasjoner).
Koffertene er utstyrt med stikkontakter for ekstern tilkobling av batterier, belastninger, og en jack for tilkobling av ekstern strømforsyning (fra en bærbar PC).
Han designet flere digitale pulsvarighetsmålere, forskjellige i funksjonalitet og elementær base.
Mer enn 30 forbedringsforslag for modernisering av enheter med forskjellig spesialutstyr, inkl. - strømforsyning. I lang tid nå har jeg vært stadig mer involvert i kraftautomatisering og elektronikk.
Hvorfor er jeg her? Ja, for alle her er like som meg. Det er stor interesse her for meg, siden jeg ikke er sterk innen lydteknologi, men jeg vil gjerne ha mer erfaring på dette området.
Leserens stemme
Artikkelen ble godkjent av 77 lesere.
For å delta i avstemningen, registrer deg og logg inn på siden med brukernavn og passord.Enhver bileier trenger en batterilader, men det koster mye, og regelmessige forebyggende turer til et bilservicesenter er ikke et alternativ. Batteriservice på en bensinstasjon tar tid og penger. I tillegg, med et utladet batteri, må du fortsatt kjøre til bensinstasjonen. Alle som vet hvordan man bruker et loddejern, kan sette sammen en fungerende lader for et bilbatteri med egne hender.
Litt teori om batterier
Ethvert batteri er en lagringsenhet for elektrisk energi. Når spenning påføres det, lagres energi på grunn av kjemiske endringer inne i batteriet. Når en forbruker er tilkoblet, skjer den motsatte prosessen: en omvendt kjemisk endring skaper spenning ved enhetens terminaler, og strømmen flyter gjennom lasten. Derfor, for å få spenning fra batteriet, må du først "legge det ned", det vil si lade batteriet.
Nesten enhver bil har sin egen generator, som, når motoren går, gir strøm til utstyret ombord og lader batteriet, og fyller på energien som brukes på å starte motoren. Men i noen tilfeller (hyppige eller vanskelige motorstarter, korte turer osv.) rekker ikke batterienergien å gjenopprettes, og batteriet lades gradvis ut. Det er bare én vei ut av denne situasjonen - lading med en ekstern lader.
Hvordan finne ut batteristatusen
For å avgjøre om lading er nødvendig, må du bestemme tilstanden til batteriet. Det enkleste alternativet - "svinger/snuer ikke" - er samtidig mislykket. Hvis batteriet ikke slår seg på, for eksempel i garasjen om morgenen, går du ikke noe sted i det hele tatt. Tilstanden "snuer ikke" er kritisk, og konsekvensene for batteriet kan være alvorlige.
Den optimale og pålitelige metoden for å kontrollere tilstanden til et batteri er å måle spenningen på det med en konvensjonell tester. Ved en lufttemperatur på ca 20 grader avhengighet av ladningsgrad på spenning på polene på batteriet koblet fra belastningen (!) er som følger:
- 12,6…12,7 V - fulladet;
- 12,3…12,4 V - 75 %;
- 12,0…12,1 V - 50 %;
- 11,8…11,9 V - 25 %;
- 11,6…11,7 V - utladet;
- under 11,6 V - dyp utladning.
Det skal bemerkes at spenningen på 10,6 volt er kritisk. Hvis det synker under, vil "bilbatteriet" (spesielt et vedlikeholdsfritt et) svikte.
Riktig lading
Det er to metoder for å lade et bilbatteri - konstant spenning og konstant strøm. Alle har sin egen funksjoner og ulemper:
Hjemmelagde batteriladere
Å montere en lader for et bilbatteri med egne hender er realistisk og ikke spesielt vanskelig. For å gjøre dette må du ha grunnleggende kunnskap om elektroteknikk og kunne holde en loddebolt i hendene.
Enkel 6 og 12 V enhet
Denne ordningen er den mest grunnleggende og budsjettvennlige. Ved å bruke denne laderen kan du effektivt lade et hvilket som helst blybatteri med en driftsspenning på 12 eller 6 V og en elektrisk kapasitet på 10 til 120 A/t.
Enheten består av en nedtrappingstransformator T1 og en kraftig likeretter satt sammen ved hjelp av diodene VD2-VD5. Ladestrømmen stilles inn av brytere S2-S5, ved hjelp av hvilke slukkekondensatorer C1-C4 er koblet til kraftkretsen til transformatorens primærvikling. Takket være den multiple "vekten" til hver bryter, lar ulike kombinasjoner deg trinnvis justere ladestrømmen i området 1–15 A i trinn på 1 A. Dette er nok til å velge den optimale ladestrømmen.
For eksempel, hvis en strøm på 5 A er nødvendig, må du slå på vippebryterne S4 og S2. Lukket S5, S3 og S2 vil gi totalt 11 A. For å overvåke spenningen på batteriet, bruk et voltmeter PU1, ladestrømmen overvåkes ved hjelp av et amperemeter PA1.
Designet kan bruke hvilken som helst krafttransformator med en effekt på ca. 300 W, inkludert hjemmelagde. Den skal produsere en spenning på 22–24 V på sekundærviklingen ved en strøm på opptil 10–15 A. I stedet for VD2-VD5 skal alle likeretterdioder som tåler en foroverstrøm på minst 10 A og en reversspenning på minst 40 V er egnet. De skal installeres gjennom isolerende pakninger på en radiator med et spredningsområde på minst 300 cm2.
Kondensatorer C2-C5 skal være upolart papir med en driftsspenning på minst 300 V. Egnet for eksempel er MBChG, KBG-MN, MBGO, MBGP, MBM, MBGCh. Lignende kubeformede kondensatorer ble mye brukt som faseskiftende kondensatorer for elektriske motorer i husholdningsapparater. Et DC voltmeter av type M5−2 med en målegrense på 30 V ble brukt som PU1 er et amperemeter av samme type med en målegrense på 30 A.
Kretsen er enkel, hvis du setter den sammen av deler som kan repareres, trenger den ikke justeres. Denne enheten er også egnet for lading av seks-volts batterier, men "vekten" til hver av bryterne S2-S5 vil være forskjellig. Derfor må du navigere i ladestrømmene ved hjelp av et amperemeter.
Med kontinuerlig justerbar strøm
Ved å bruke denne ordningen er det vanskeligere å sette sammen en lader for et bilbatteri med egne hender, men det kan gjentas og inneholder heller ikke knappe deler. Med dens hjelp er det mulig å lade 12-volts batterier med en kapasitet på opptil 120 A/t, ladestrømmen er jevnt regulert.
Batteriet lades ved hjelp av en pulserende strøm, en tyristor brukes som reguleringselement. I tillegg til knotten for jevn justering av strømmen, har denne designen også en modusbryter, når den er slått på dobles ladestrømmen.
Lademodusen styres visuelt ved hjelp av RA1 måleur. Motstand R1 er hjemmelaget, laget av nikrom eller kobbertråd med en diameter på minst 0,8 mm. Den fungerer som en strømbegrenser. Lampe EL1 er en indikatorlampe. I stedet vil enhver liten indikatorlampe med en spenning på 24–36 V fungere.
En nedtrappingstransformator kan brukes ferdig med en utgangsspenning på sekundærviklingen på 18–24 V ved en strøm på opptil 15 A. Hvis du ikke har en passende enhet for hånden, kan du lage den selv fra enhver nettverkstransformator med en effekt på 250–300 W. For å gjøre dette, vikle alle viklinger fra transformatoren unntatt nettviklingen, og vikle en sekundærvikling med en hvilken som helst isolert ledning med et tverrsnitt på 6 mm. sq. Antall omdreininger i viklingen er 42.
Thyristor VD2 kan være hvilken som helst av KU202-seriene med bokstavene V-N. Den er installert på en radiator med et spredningsområde på minst 200 kvm. Strøminstallasjonen av enheten gjøres med ledninger med minimal lengde og med et tverrsnitt på minst 4 mm. sq. I stedet for VD1 vil enhver likeretterdiode med en reversspenning på minst 20 V og som tåler en strøm på minst 200 mA fungere.
Å sette opp enheten handler om å kalibrere RA1 amperemeteret. Dette kan gjøres ved å koble til flere 12-volts lamper med en total effekt på opptil 250 W i stedet for et batteri, og overvåke strømmen ved hjelp av et kjent-god referanseamperemeter.
Fra en datamaskinstrømforsyning
For å sette sammen denne enkle laderen med egne hender, trenger du en vanlig strømforsyning fra en gammel ATX-datamaskin og kunnskap om radioteknikk. Men egenskapene til enheten vil være anstendige. Med dens hjelp lades batterier med en strøm på opptil 10 A, og justerer strømmen og ladespenningen. Den eneste betingelsen er at strømforsyningen er ønskelig på TL494-kontrolleren.
For å skape DIY billading fra en datamaskinstrømforsyning du må sette sammen kretsen vist på figuren.
Trinn for trinn trinn som kreves for å fullføre operasjonen vil se slik ut:
- Bit av alle strømbussledningene, med unntak av de gule og svarte.
- Koble de gule og separat sorte ledningene sammen - disse vil være henholdsvis "+" og "-" ladere (se diagram).
- Klipp alle spor som fører til pinnene 1, 14, 15 og 16 på TL494-kontrolleren.
- Installer variable motstander med en nominell verdi på 10 og 4,4 kOhm på strømforsyningshuset - dette er kontrollene for regulering av henholdsvis spenning og ladestrøm.
- Ved å bruke en hengende installasjon, sett sammen kretsen vist i figuren ovenfor.
Hvis installasjonen er utført riktig, er endringen fullført. Alt som gjenstår er å utstyre den nye laderen med et voltmeter, et amperemeter og ledninger med alligatorklemmer for tilkobling til batteriet.
I designet er det mulig å bruke alle variable og faste motstander, bortsett fra strømmotstanden (den nederste i kretsen med en nominell verdi på 0,1 Ohm). Dens effekttap er minst 10 W. Du kan lage en slik motstand selv av en nikrom- eller kobbertråd av passende lengde, men du kan faktisk finne en ferdig, for eksempel en 10 A shunt fra en kinesisk digital tester eller en C5-16MV-motstand. Et annet alternativ er to 5WR2J motstander koblet parallelt. Slike motstander finnes i bytte av strømforsyninger for PC-er eller TV-er.
Hva du trenger å vite når du lader et batteri
Når du skal lade et bilbatteri er det viktig å følge en rekke regler. Dette vil hjelpe deg Forleng batterilevetiden og opprettholde helsen din:
Spørsmålet om å lage en enkel batterilader med egne hender er avklart. Alt er ganske enkelt, alt du trenger å gjøre er å fylle på med de nødvendige verktøyene og du kan trygt komme deg på jobb.
Universallader for små batterier
Ved å bruke den foreslåtte laderen (CHD) er det mulig å gjenopprette funksjonaliteten til nesten alle typer små batterier som brukes i hverdagen med en nominell spenning på 1,5 V (for eksempel STs-21, STs-31, STs-32D -0,26S, D-0,06, D-0,06D, D-0,1, D-0,115, D-0,26D, D-0,55S, KNG-0,35D, KNGTs-1D, TsNK-0,2, 2D-0,25, ShKNG. -1D osv.). Laderen gir automatisk utkobling fra nettet når den innstilte ladetiden utløper og når tillatt spenning på batteriet overskrides. Laderen gir også en indikasjon på ladestrømverdien.
Den elektroniske kretsen til universalladeren er vist i fig. 1; den består av fem forskjellige funksjonelle enheter:
- DC kilde;
- diagrammer for innstilling av ladetidens varighet;
- kretser for automatisk å slå på og av laderen fra nettverket;
- kretser for å angi ladestrømverdien;
- strømforsyning.
Ris. 1. Skjematisk diagram
Batterier kan lades med fem forskjellige ladestrømmer: 6, 12, 26, 55 og 100 mA. Ladestrømmen velges ved hjelp av henholdsvis brytere SA2—SA5, som kobler en av gruppene av motstander Rl—R4 parallelt med R5. For eksempel, når du lader batteriene STs-21, STs-31, STs-32 for moderne elektroniske armbåndsur, brukes en ladestrøm på 6 eller 12 mA. Ved lading med en strøm på 6 mA forblir bryterne SA2 -SA5 i posisjonen vist i diagrammet. Med en ladestrøm på 12 mA kobles motstand R4 parallelt med motstand R5 ved hjelp av bryter SA2. og ved en strøm på 26 mA er motstand R3 koblet parallelt med motstand R5 ved bruk av SA3, etc.
Funksjonaliteten til batterier for elektroniske armbåndsur gjenopprettes omtrent 1...3 timer etter tilkobling til enheten, og hvis spenningen på batteriet når 2,2...2,3 V, kobles laderen automatisk fra nettverket.
Kretsen for automatisk å slå laderen på og av fra nettverket er laget ved hjelp av transistor VT4, diode VD3, elektronisk relé K1 og motstander R6, R7. Terskelspenningen på 2,2...2,3 V stilles inn ved hjelp av variabel motstand R7. Spenningen på batteriet gjennom dioden VD1 og motstanden R7 tilføres basen til transistoren VT4. Når spenningen når et nivå på 2,2...2,3 V, åpner transistoren og spenningen på relé K1 synker, kontakt K kobler laderen fra nettverket. For å slå på laderen, trykk kort på SA1. Etter å ha slått på SA1 i kort tid, aktiveres relé K1, kontaktene K blokkerer kontaktene til SA1 og laderen er koblet til nettverket.
Kretsen for innstilling av ladetiden er laget på mikrokretsene DD4 K155LAZ, DD2, DD3 K155IE8, DD1 K155IE2. En lavfrekvent generator er bygget på logiske elementer DD4.1, DD4.2, motstander R9, R10 og kondensator C2. Ved å bruke K155IE8-mikrokretser lages to inngangsfrekvensdelertellere med en delingskoeffisient på 64, og på K155IE2-mikrokretsen - en motdeler med en delingskoeffisient på 10. Generatorfrekvensen kan endres ved hjelp av variabel motstand R10. Ved å endre frekvensen til generatoren kan du justere ladetiden fra 2 til 20 timer Men gitt at ladetiden for nesten alle typer små batterier er 15 timer, er det lurt å stille inn ladetiden stivt til 15 timer. Utgangssignalet som advarer om slutten av ladetiden er - logisk nivå 1 tilføres gjennom dioden VD2 og motstanden R7 til basen av transistoren VT4. Sistnevnte, som åpnes gjennom kontaktene til relé K1, kobler laderen fra nettverket.
Indikasjonskretsen for ladestrømverdi er laget ved hjelp av K155REZ PROM, digitale halvlederindikatorer HL1, HL2 ALS324B og motstander Rll-R19. I dette tilfellet er det nødvendig å først ta opp programmet gitt i tabellen i K155REZ EEPROM. 1.
Digitale halvlederindikatorer viser en av fem forskjellige verdier av ladestrømmen, ved hjelp av hvilken batteriet lades i det øyeblikket. Det skal bemerkes at når du lader med en strøm på 100 mA, siden det er et tresifret tall, vises tallet 98 på indikatorene HL1, HL2.
På grunn av det faktum at inngang E (pin 15) til PROM er koblet til en lavfrekvensgenerator gjennom element DD4.3, blinker den digitale informasjonen på indikatorene med frekvensen til generatoren. Denne metoden for å indikere ladestrømverdien reduserer for det første strømforbruket til indikasjonskretsen. For det andre kan blinkefrekvensen brukes til å grovt anslå forhåndsinnstilt ladetid.
Tatt i betraktning den relative kompleksiteten til indikasjonskretsen for radioamatører, kan den ekskluderes fra minnet. Deretter er DD5-brikken, digitale halvlederindikatorer HL1, HL2, motstander Rll - R19 og den andre gruppen av bryterkontakter SA2 - SA5 ekskludert fra kretsen. Og når du bruker en indikasjonskrets, kan det foreløpige programmet i K155REZ PROM skrives med enheten beskrevet i.
Strømforsyningen er laget i henhold til en velkjent krets på DA1 KP142EH5B-brikken. Selve mikrokretsen er festet til transformatorkroppen ved hjelp av Moment-lim eller en annen metode. I dette tilfellet er det ikke nødvendig å bruke en separat kjøleribbe for DA1-brikken.
Enhetsdelene er montert på et trykt kretskort, som er plassert i et polystyrenhus. XP1-strømpluggen er montert på huset. Kontaktene for tilkobling av diskbatterier er laget av klesklyper av husholdningsplast (fig. 2).
Når kretselementene er riktig installert, fungerer enheten umiddelbart. Driften av pulsgeneratoren kontrolleres ved hjelp av LED-en vist med stiplede linjer i fig. 1. For å stille inn gjenopprettingstiden til 15 timer, ved hjelp av motstand R1, velg en pulsrepetisjonshastighet slik at en negativ puls vises ved utgangen til DD3-brikken (ved pinne 7) etter 1,5 minutter. Dette kan styres ved hjelp av en LED. LED-en vist med stiplede linjer kobles fra generatorutgangen og kobles i løpet av tidsinnstillingsperioden til pinne 7 på DD3-brikken.
Strømmen som forbrukes av minnet overstiger ikke 350 mA. For å redusere kraften kan du bruke mikrokretser i K555-serien i stedet for mikrokretser i K155-serien.
LITTERATUR
1. Khorovits P., Hill W. The Art of Circuit Design - M.: Mir, 1989, vol.
2. Bondarev V., Rukovishnikov A. Lader for små elementer - Radio, 1989, nr. 3. s. 69.
3. Puzakov A. ROM i sportslitteratur - Radio, 1982. Nr. 1. s. 22-23.
4. Goroshkov B.I. Elementer av radio-elektroniske enheter. - M. Radio og kommunikasjon, 1988.
