ที่ชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ขนาดเล็ก วงจรชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ ที่ชาร์จอัตโนมัติแบบธรรมดา
ฉันพยายามแทรกข้อดีทั้งหมดของโครงการนี้ลงในชื่อเรื่องของบทความนี้ซึ่งเราจะพิจารณาและโดยธรรมชาติแล้วฉันไม่ประสบความสำเร็จเลย ทีนี้เรามาดูข้อดีทั้งหมดตามลำดับกัน
ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องชาร์จคือเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด วงจรจะควบคุมและรักษากระแสไฟในการชาร์จแบตเตอรี่ที่ต้องการให้คงที่ ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ และเมื่อถึงระดับที่ต้องการ ก็จะลดกระแสไฟลงเหลือศูนย์
สามารถชาร์จแบตเตอรี่อะไรได้บ้าง?
เกือบทุกอย่าง: ลิเธียมไอออน นิกเกิลแคดเมียม ตะกั่ว และอื่นๆ ขอบเขตการใช้งานจำกัดด้วยกระแสประจุและแรงดันไฟฟ้าเท่านั้นนี่จะเพียงพอสำหรับทุกความต้องการของครัวเรือน ตัวอย่างเช่น หากตัวควบคุมการชาร์จในตัวเสีย คุณสามารถเปลี่ยนวงจรนี้ใหม่ได้ ไขควงไร้สาย เครื่องดูดฝุ่น ไฟฉาย และอุปกรณ์อื่นๆ สามารถชาร์จได้ด้วยเครื่องชาร์จอัตโนมัตินี้ แม้แต่แบตเตอรี่รถยนต์และรถจักรยานยนต์
สามารถใช้โครงการนี้ได้ที่ไหนอีก?
นอกจากเครื่องชาร์จแล้ว วงจรนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวควบคุมการชาร์จสำหรับแหล่งพลังงานทางเลือก เช่น แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์วงจรนี้ยังสามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟควบคุมสำหรับวัตถุประสงค์ในห้องปฏิบัติการพร้อมการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร
ข้อดีหลัก:
- - ความเรียบง่าย: วงจรประกอบด้วยส่วนประกอบที่ค่อนข้างธรรมดาเพียง 4 ชิ้นเท่านั้น
- - อิสระเต็มรูปแบบ: ควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้า
- - ชิป LM317 มีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและความร้อนสูงเกินไปในตัว
- - ขนาดเล็กของอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย
- - ช่วงแรงดันไฟฟ้าใช้งานกว้าง 1.2-37 V.
ข้อบกพร่อง:
- - การชาร์จกระแสสูงถึง 1.5 A นี่อาจไม่ใช่ข้อเสียเปรียบ แต่เป็นคุณลักษณะ แต่ฉันจะกำหนดพารามิเตอร์นี้ที่นี่
- - สำหรับกระแสที่มากกว่า 0.5 A จำเป็นต้องติดตั้งบนหม้อน้ำ คุณควรพิจารณาความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกด้วย ยิ่งความแตกต่างนี้มากเท่าไร วงจรไมโครก็จะร้อนมากขึ้นเท่านั้น
วงจรชาร์จอัตโนมัติ
แผนภาพไม่แสดงแหล่งพลังงาน แต่แสดงเฉพาะชุดควบคุมเท่านั้น แหล่งพลังงานอาจเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีบริดจ์วงจรเรียงกระแส แหล่งจ่ายไฟจากแล็ปท็อป (19 V) หรือแหล่งจ่ายไฟจากโทรศัพท์ (5 V) ทุกอย่างขึ้นอยู่กับเป้าหมายที่คุณกำลังติดตามวงจรสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน แต่ละส่วนทำงานแยกกัน LM317 ตัวแรกมีโคลงปัจจุบัน ตัวต้านทานสำหรับการรักษาเสถียรภาพคำนวณง่ายๆ: "1.25 / 1 = 1.25 โอห์ม" โดยที่ 1.25 เป็นค่าคงที่ที่เหมือนกันสำหรับทุกคนเสมอและ "1" คือกระแสรักษาเสถียรภาพที่คุณต้องการ เราคำนวณแล้วเลือกตัวต้านทานที่ใกล้เคียงที่สุดจากเส้น ยิ่งกระแสไฟฟ้าสูง ตัวต้านทานก็จะต้องใช้พลังงานมากขึ้นเท่านั้น สำหรับกระแสตั้งแต่ 1 A – ขั้นต่ำ 5 W.
ครึ่งหลังคือตัวปรับแรงดันไฟฟ้า ทุกอย่างเป็นเรื่องง่ายที่นี่ ใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้เพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้ว ตัวอย่างเช่น สำหรับแบตเตอรี่รถยนต์จะอยู่ที่ประมาณ 14.2-14.4 ในการกำหนดค่า ให้เชื่อมต่อตัวต้านทานโหลด 1 kOhm เข้ากับอินพุตและวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยมัลติมิเตอร์ เราตั้งค่าตัวต้านทานสตริงย่อยให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ เท่านี้ก็เรียบร้อย ทันทีที่ชาร์จแบตเตอรี่และแรงดันไฟฟ้าถึงค่าที่ตั้งไว้ วงจรไมโครจะลดกระแสไฟลงเหลือศูนย์และการชาร์จจะหยุดลง
ฉันใช้อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นการส่วนตัวเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ไม่มีความลับใด ๆ ที่ต้องชาร์จอย่างถูกต้อง และหากคุณทำผิดพลาด พวกมันอาจระเบิดได้ เครื่องชาร์จรุ่นนี้ตอบโจทย์ทุกงาน
เพื่อควบคุมการมีอยู่ของประจุ คุณสามารถใช้วงจรที่อธิบายไว้ในบทความนี้ -
นอกจากนี้ยังมีรูปแบบสำหรับการรวมวงจรไมโครนี้เป็นหนึ่งเดียว: ทั้งกระแสและเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า แต่ในตัวเลือกนี้ การดำเนินการไม่เป็นเชิงเส้นทั้งหมด แต่ในบางกรณีอาจได้ผล
วิดีโอที่ให้ข้อมูลไม่ใช่ภาษารัสเซีย แต่คุณสามารถเข้าใจสูตรการคำนวณได้
ใครบ้างที่ไม่เคยพบกับความจำเป็นในการชาร์จแบตเตอรี่ในทางปฏิบัติและผิดหวังที่ไม่มีเครื่องชาร์จที่มีพารามิเตอร์ที่จำเป็นถูกบังคับให้ซื้อเครื่องชาร์จใหม่ในร้านค้าหรือประกอบวงจรที่จำเป็นอีกครั้ง
ฉันจึงต้องแก้ไขปัญหาการชาร์จแบตเตอรี่ต่างๆ ซ้ำแล้วซ้ำอีกเมื่อไม่มีที่ชาร์จที่เหมาะสมอยู่ในมือ ฉันต้องประกอบสิ่งที่เรียบง่ายอย่างรวดเร็วโดยเกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ชนิดใดชนิดหนึ่ง
สถานการณ์สามารถทนได้จนกระทั่งจำเป็นต้องเตรียมการจำนวนมากจึงเกิดการชาร์จแบตเตอรี่ จำเป็นต้องผลิตเครื่องชาร์จอเนกประสงค์หลายเครื่องซึ่งมีราคาไม่แพง ใช้งานได้กับแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุตและกระแสไฟชาร์จที่หลากหลาย
วงจรเครื่องชาร์จที่เสนอด้านล่างได้รับการพัฒนาสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ประเภทอื่นและแบตเตอรี่คอมโพสิตอื่น ๆ ได้ (โดยใช้เซลล์ประเภทเดียวกัน ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกว่า AB)
รูปแบบที่นำเสนอทั้งหมดมีพารามิเตอร์หลักดังต่อไปนี้:
แรงดันไฟฟ้าขาเข้า 15-24 โวลต์;
กระแสไฟชาร์จ (ปรับได้) สูงสุด 4 A;
แรงดันไฟขาออก (ปรับได้) 0.7 - 18 V (ที่ Uin=19V)
วงจรทั้งหมดได้รับการออกแบบให้ทำงานกับอุปกรณ์จ่ายไฟจากแล็ปท็อปหรือทำงานร่วมกับอุปกรณ์จ่ายไฟอื่นที่มีแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต DC ตั้งแต่ 15 ถึง 24 โวลต์ และสร้างขึ้นจากส่วนประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งมีอยู่บนบอร์ดของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เก่า แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์อื่น ๆ , แล็ปท็อป ฯลฯ
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 1 (TL494)
หน่วยความจำในโครงการที่ 1 เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ที่ทรงพลังซึ่งทำงานในช่วงตั้งแต่สิบถึงสองสามพันเฮิรตซ์ (ความถี่แตกต่างกันไปในระหว่างการวิจัย) พร้อมความกว้างพัลส์ที่ปรับได้
แบตเตอรี่ถูกชาร์จโดยพัลส์กระแสที่ถูก จำกัด โดยการป้อนกลับที่เกิดขึ้นโดยเซ็นเซอร์ปัจจุบัน R10 ซึ่งเชื่อมต่อระหว่างสายสามัญของวงจรและแหล่งที่มาของสวิตช์บนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT2 (IRF3205) ตัวกรอง R9C2 พิน 1 ซึ่งก็คือ อินพุต "โดยตรง" ของหนึ่งในตัวขยายข้อผิดพลาดของชิป TL494
อินพุตผกผัน (พิน 2) ของแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดเดียวกันนั้นมาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าเปรียบเทียบซึ่งควบคุมโดยตัวต้านทานผันแปร PR1 จากแหล่งแรงดันอ้างอิงที่สร้างไว้ในชิป (ION - พิน 14) ซึ่งจะเปลี่ยนความต่างศักย์ระหว่างอินพุต ของตัวขยายข้อผิดพลาด
ทันทีที่ค่าแรงดันไฟฟ้าบน R10 เกินค่าแรงดันไฟฟ้า (กำหนดโดยตัวต้านทานผันแปร PR1) ที่พิน 2 ของไมโครวงจร TL494 พัลส์กระแสการชาร์จจะถูกขัดจังหวะและกลับมาทำงานอีกครั้งเฉพาะในรอบถัดไปของลำดับพัลส์ที่สร้างโดยไมโครวงจร เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ด้วยการปรับความกว้างของพัลส์บนเกตของทรานซิสเตอร์ VT2 เราจะควบคุมกระแสการชาร์จแบตเตอรี่
ทรานซิสเตอร์ VT1 ซึ่งเชื่อมต่อแบบขนานกับเกตของสวิตช์อันทรงพลัง ให้อัตราการคายประจุที่จำเป็นของความจุเกตของตัวหลัง ป้องกันการล็อค VT2 แบบ "ราบรื่น" ในกรณีนี้แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าขาออกในกรณีที่ไม่มีแบตเตอรี่ (หรือโหลดอื่น) เกือบจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
ด้วยโหลดที่ใช้งานอยู่แรงดันไฟขาออกจะถูกกำหนดโดยกระแสผ่านโหลด (ความต้านทาน) ซึ่งช่วยให้วงจรนี้สามารถใช้เป็นไดรเวอร์ปัจจุบันได้
เมื่อทำการชาร์จแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของสวิตช์ (และที่ตัวแบตเตอรี่เอง) มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเป็นค่าที่กำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (ตามทฤษฎี) และแน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่ได้รับอนุญาตเมื่อรู้ว่า ค่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมที่กำลังชาร์จควรจำกัดไว้ที่ 4.1V (4.2V) ดังนั้นหน่วยความจำจึงใช้วงจรอุปกรณ์เกณฑ์ซึ่งเป็นทริกเกอร์ Schmitt (ต่อไปนี้ - TS) บน op-amp KR140UD608 (IC1) หรือบน op-amp อื่น ๆ
เมื่อถึงค่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการบนแบตเตอรี่ ซึ่งศักยภาพที่อินพุตโดยตรงและผกผัน (พิน 3, 2 - ตามลำดับ) ของ IC1 เท่ากัน ระดับตรรกะที่สูง (เกือบเท่ากับแรงดันไฟฟ้าอินพุต) จะปรากฏขึ้นที่ เอาต์พุตของ op-amp ทำให้ LED แสดงการสิ้นสุดการชาร์จ HL2 และ LED จะสว่างขึ้น optocoupler VH1 ซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ของตัวเองปิดกั้นการจ่ายพัลส์ไปยังเอาต์พุต U1 กุญแจบน VT2 จะปิดลงและแบตเตอรี่จะหยุดชาร์จ
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แล้ว มันจะเริ่มคายประจุผ่านไดโอดย้อนกลับที่สร้างไว้ใน VT2 ซึ่งจะเชื่อมต่อโดยตรงกับแบตเตอรี่และกระแสคายประจุจะอยู่ที่ประมาณ 15-25 mA โดยคำนึงถึงการคายประจุผ่านองค์ประกอบต่างๆ ด้วย ของวงจร TS หากสถานการณ์นี้ดูเป็นเรื่องสำคัญสำหรับใครบางคน ควรวางไดโอดกำลังแรง (ควรมีแรงดันไฟฟ้าตกไปข้างหน้าต่ำ) ไว้ในช่องว่างระหว่างท่อระบายกับขั้วลบของแบตเตอรี่
TS hysteresis ในเครื่องชาร์จเวอร์ชันนี้ถูกเลือกเพื่อให้การชาร์จเริ่มต้นอีกครั้งเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงเหลือ 3.9 V
เครื่องชาร์จนี้ยังสามารถใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม (และแบตเตอรี่อื่นๆ) ที่เชื่อมต่อแบบซีรีส์ได้ การสอบเทียบเกณฑ์การตอบสนองที่ต้องการโดยใช้ตัวต้านทานแบบแปรผัน PR3 ก็เพียงพอแล้ว
ตัวอย่างเช่นเครื่องชาร์จที่ประกอบตามรูปแบบที่ 1 ทำงานโดยใช้แบตเตอรี่อนุกรมสามส่วนจากแล็ปท็อปซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบคู่ซึ่งติดตั้งเพื่อแทนที่แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมของไขควง
แหล่งจ่ายไฟจากแล็ปท็อป (19V/4.7A) เชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จ ซึ่งประกอบอยู่ในกล่องมาตรฐานของเครื่องชาร์จแบบไขควงแทนวงจรดั้งเดิม กระแสไฟชาร์จของแบตเตอรี่ "ใหม่" คือ 2 A ในเวลาเดียวกันทรานซิสเตอร์ VT2 ซึ่งทำงานโดยไม่มีหม้อน้ำให้ความร้อนสูงถึงอุณหภูมิสูงสุด 40-42 C
เครื่องชาร์จจะปิดโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ถึง 12.3V
TS hysteresis เมื่อเกณฑ์การตอบสนองเปลี่ยนแปลงยังคงเหมือนเดิมเป็น PERCENTAGE นั่นคือหากแรงดันไฟฟ้าปิดอยู่ที่ 4.1 V เครื่องชาร์จจะเปิดอีกครั้งเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 3.9 V จากนั้นในกรณีนี้เครื่องชาร์จจะเปิดอีกครั้งเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงเหลือ 11.7 V แต่หากจำเป็น ความลึกของฮิสเทรีซิสสามารถเปลี่ยนแปลงได้
เกณฑ์เครื่องชาร์จและการสอบเทียบฮิสเทรีซิส
การสอบเทียบเกิดขึ้นโดยใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าภายนอก (แหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการ)มีการตั้งค่าเกณฑ์สูงสุดสำหรับการทริกเกอร์ TS
1. ถอดพินด้านบน PR3 ออกจากวงจรเครื่องชาร์จ
2. เราเชื่อมต่อ "ลบ" ของแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า LBP ทุกแห่ง) เข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ (แบตเตอรี่ไม่ควรอยู่ในวงจรระหว่างการตั้งค่า) "บวก" ของ LBP ไปยังขั้วบวกของแบตเตอรี่
3. เปิดเครื่องชาร์จและ LBP แล้วตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ (เช่น 12.3 V)
4. หากไฟแสดงการสิ้นสุดการชาร์จเปิดอยู่ ให้หมุนแถบเลื่อน PR3 ลง (ตามแผนภาพ) จนกระทั่งไฟแสดงการสิ้นสุดการชาร์จ (HL2)
5. ค่อยๆ หมุนเครื่องยนต์ PR3 ขึ้นด้านบน (ตามแผนภาพ) จนกระทั่งสัญญาณไฟสว่างขึ้น
6. ค่อยๆ ลดระดับแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของ LBP และตรวจสอบค่าที่สัญญาณไฟดับอีกครั้ง
7. ตรวจสอบระดับการทำงานของเกณฑ์บนอีกครั้ง ดี. คุณสามารถปรับฮิสเทรีซิสได้หากคุณไม่พอใจกับระดับแรงดันไฟฟ้าที่เปิดเครื่องชาร์จ
8. หากฮิสเทรีซิสลึกเกินไป (เครื่องชาร์จเปิดอยู่เมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป - ต่ำกว่าเช่นระดับการคายประจุแบตเตอรี่) ให้หมุนแถบเลื่อน PR4 ไปทางซ้าย (ตามแผนภาพ) หรือกลับกัน - หากความลึกของฮิสเทรีซีสไม่เพียงพอ - ไปทางขวา (ตามแผนภาพ) เมื่อเปลี่ยนความลึกของฮิสเทรีซีส ระดับเกณฑ์อาจเปลี่ยนไปสองสามในสิบของโวลต์
9. ทำการทดสอบการทำงาน เพิ่มและลดระดับแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุต LBP
การตั้งค่าโหมดปัจจุบันนั้นง่ายยิ่งขึ้น
1. เราปิดอุปกรณ์เกณฑ์โดยใช้วิธีการใด ๆ ที่มีอยู่ (แต่ปลอดภัย) ตัวอย่างเช่นโดยการ "เชื่อมต่อ" เอ็นจิ้น PR3 เข้ากับสายทั่วไปของอุปกรณ์หรือโดยการ "ลัดวงจร" LED ของออปโตคัปเปลอร์
2. แทนที่จะเชื่อมต่อแบตเตอรี่ เราเชื่อมต่อโหลดในรูปแบบของหลอดไฟ 12 โวลต์เข้ากับเอาต์พุตของเครื่องชาร์จ (ตัวอย่างเช่น ฉันใช้หลอดไฟ 12V 20 วัตต์ในการตั้งค่า)
3. เราเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์เข้ากับส่วนขาดของสายไฟใด ๆ ที่อินพุตของเครื่องชาร์จ
4. ตั้งค่าเครื่องยนต์ PR1 ให้ต่ำที่สุด (ไปทางซ้ายสูงสุดตามแผนภาพ)
5. เปิดหน่วยความจำ หมุนปุ่มปรับ PR1 อย่างนุ่มนวลในทิศทางของกระแสที่เพิ่มขึ้นจนกระทั่งได้ค่าที่ต้องการ
คุณสามารถลองเปลี่ยนความต้านทานโหลดให้เป็นค่าความต้านทานที่ต่ำกว่าได้โดยการเชื่อมต่อแบบขนานเช่นหลอดไฟอื่นที่คล้ายกันหรือแม้แต่ "การลัดวงจร" เอาต์พุตของเครื่องชาร์จ กระแสไม่ควรเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ
ในระหว่างการทดสอบอุปกรณ์ปรากฎว่าความถี่ในช่วง 100-700 Hz นั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับวงจรนี้โดยมีเงื่อนไขว่าใช้ IRF3205, IRF3710 (ความร้อนขั้นต่ำ) เนื่องจากวงจรนี้ใช้งาน TL494 น้อยเกินไป จึงสามารถใช้เครื่องขยายข้อผิดพลาดอิสระบน IC เพื่อขับเคลื่อนเซ็นเซอร์อุณหภูมิได้ เป็นต้น
โปรดทราบว่าหากโครงร่างไม่ถูกต้องแม้แต่อุปกรณ์พัลส์ที่ประกอบอย่างถูกต้องก็จะทำงานไม่ถูกต้อง ดังนั้นจึงไม่ควรละเลยประสบการณ์ในการประกอบอุปกรณ์พัลส์กำลังซึ่งอธิบายไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีกในวรรณคดีกล่าวคือ: การเชื่อมต่อ "กำลัง" ทั้งหมดที่มีชื่อเดียวกันควรอยู่ในระยะทางที่สั้นที่สุดซึ่งสัมพันธ์กัน (ควรอยู่ที่จุดเดียว) ตัวอย่างเช่นจุดเชื่อมต่อเช่นตัวสะสม VT1, เทอร์มินัลของตัวต้านทาน R6, R10 (จุดเชื่อมต่อกับสายร่วมของวงจร), เทอร์มินัล 7 ของ U1 - ควรรวมกันเกือบที่จุดเดียวหรือผ่านทางสั้นตรงและ ตัวนำกว้าง (บัส) เช่นเดียวกับการระบาย VT2 ซึ่งเอาต์พุตควร "แขวน" เข้ากับขั้ว "-" ของแบตเตอรี่โดยตรง ขั้วต่อของ IC1 จะต้องอยู่ใกล้ "ไฟฟ้า" ใกล้กับขั้วแบตเตอรี่
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 2 (TL494)
จำนวนโครงการที่ 2 ไม่แตกต่างจากโครงการที่ 1 มากนัก แต่ถ้าเครื่องชาร์จรุ่นก่อนหน้าได้รับการออกแบบให้ทำงานกับไขควง AB เครื่องชาร์จในโครงการที่ 2 ก็ถือเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ขนาดเล็ก (ไม่มีองค์ประกอบการปรับที่ไม่จำเป็น) ซึ่งได้รับการออกแบบ เพื่อทำงานกับองค์ประกอบคอมโพสิตที่เชื่อมต่อตามลำดับสูงสุด 3 และกับองค์ประกอบเดี่ยว
อย่างที่คุณเห็นในการเปลี่ยนโหมดปัจจุบันอย่างรวดเร็วและทำงานกับองค์ประกอบจำนวนต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม ได้มีการแนะนำการตั้งค่าคงที่ด้วยตัวต้านทานการตัดแต่ง PR1-PR3 (การตั้งค่าปัจจุบัน), PR5-PR7 (การตั้งค่าจุดสิ้นสุดของเกณฑ์การชาร์จสำหรับ จำนวนองค์ประกอบที่แตกต่างกัน) และสวิตช์ SA1 (การชาร์จแบบเลือกปัจจุบัน) และ SA2 (การเลือกจำนวนเซลล์แบตเตอรี่ที่จะชาร์จ)
สวิตช์มีสองทิศทาง โดยส่วนที่สองจะเปลี่ยนไฟ LED แสดงสถานะการเลือกโหมด
ความแตกต่างอีกประการหนึ่งจากอุปกรณ์รุ่นก่อนคือการใช้ตัวขยายข้อผิดพลาดตัวที่สอง TL494 เป็นองค์ประกอบเกณฑ์ (เชื่อมต่อตามวงจร TS) ซึ่งกำหนดจุดสิ้นสุดของการชาร์จแบตเตอรี่
และแน่นอนว่าทรานซิสเตอร์ p-conductivity เป็นกุญแจซึ่งทำให้การใช้ TL494 เต็มรูปแบบง่ายขึ้นโดยไม่ต้องใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติม
วิธีการตั้งค่าการสิ้นสุดเกณฑ์การชาร์จและโหมดปัจจุบันจะเหมือนกันเช่นเดียวกับการตั้งค่าหน่วยความจำเวอร์ชันก่อนหน้า แน่นอนว่าสำหรับองค์ประกอบจำนวนหนึ่ง เกณฑ์การตอบสนองจะเปลี่ยนเป็นทวีคูณ
เมื่อทดสอบวงจรนี้ เราสังเกตเห็นว่าสวิตช์บนทรานซิสเตอร์ VT2 มีความร้อนมากขึ้น (เมื่อสร้างต้นแบบ ฉันใช้ทรานซิสเตอร์ที่ไม่มีฮีทซิงค์) ด้วยเหตุนี้ คุณควรใช้ทรานซิสเตอร์ตัวอื่น (ซึ่งฉันไม่มี) ที่มีค่าการนำไฟฟ้าที่เหมาะสม แต่มีพารามิเตอร์กระแสที่ดีกว่าและความต้านทานช่องเปิดที่ต่ำกว่า หรือสองเท่าของจำนวนทรานซิสเตอร์ที่ระบุในวงจร โดยเชื่อมต่อพวกมันแบบขนานกับ ตัวต้านทานเกตแยกกัน
การใช้ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ (ในเวอร์ชัน "เดี่ยว") ไม่สำคัญในกรณีส่วนใหญ่ แต่ในกรณีนี้ การวางตำแหน่งส่วนประกอบของอุปกรณ์ได้รับการวางแผนไว้ในกรณีขนาดเล็กโดยใช้หม้อน้ำขนาดเล็กหรือไม่มีหม้อน้ำเลย
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 3 (TL494)
ในเครื่องชาร์จในแผนภาพที่ 3 มีการเพิ่มการตัดการเชื่อมต่อแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติจากเครื่องชาร์จโดยสลับไปที่โหลด สะดวกสำหรับการตรวจสอบและศึกษาแบตเตอรี่ที่ไม่รู้จัก TS hysteresis สำหรับการทำงานกับการคายประจุแบตเตอรี่ควรเพิ่มขึ้นเป็นเกณฑ์ล่าง (สำหรับการเปิดเครื่องชาร์จ) เท่ากับการคายประจุแบตเตอรี่เต็ม (2.8-3.0 V)
วงจรเครื่องชาร์จหมายเลข 3a (TL494)
โครงการ 3a เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของโครงการ 3
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 4 (TL494)
เครื่องชาร์จในแผนภาพ 4 นั้นไม่ซับซ้อนกว่าอุปกรณ์รุ่นก่อน ๆ แต่ความแตกต่างจากแผนก่อนหน้านี้คือแบตเตอรี่ที่นี่ชาร์จด้วยไฟฟ้ากระแสตรงและเครื่องชาร์จเองก็เป็นตัวควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรและสามารถใช้เป็นห้องปฏิบัติการได้ โมดูลจ่ายไฟที่สร้างขึ้นแบบคลาสสิกตาม "เอกสารข้อมูล" ของศีล
โมดูลดังกล่าวมีประโยชน์เสมอสำหรับการทดสอบแบบตั้งโต๊ะของทั้งแบตเตอรี่และอุปกรณ์อื่นๆ ควรใช้อุปกรณ์ในตัว (โวลต์มิเตอร์, แอมป์มิเตอร์) สูตรการคำนวณการจัดเก็บและโช้ครบกวนมีการอธิบายไว้ในเอกสารประกอบ ให้ฉันบอกว่าฉันใช้โช้กสำเร็จรูปต่างๆ (ที่มีช่วงความเหนี่ยวนำที่ระบุ) ในระหว่างการทดสอบโดยทดลองกับความถี่ PWM ตั้งแต่ 20 ถึง 90 kHz ฉันไม่ได้สังเกตเห็นความแตกต่างใด ๆ ในการทำงานของตัวควบคุม (ในช่วงแรงดันเอาต์พุต 2-18 V และกระแส 0-4 A): การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการทำความร้อนของปุ่ม (ไม่มีหม้อน้ำ) เหมาะกับฉันค่อนข้างดี . อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพจะสูงขึ้นเมื่อใช้ตัวเหนี่ยวนำที่มีขนาดเล็กลง
ตัวควบคุมทำงานได้ดีที่สุดกับโช้ค 22 µH ที่เชื่อมต่อซีรีส์สองตัวในแกนหุ้มเกราะทรงสี่เหลี่ยมจากคอนเวอร์เตอร์ที่รวมอยู่ในเมนบอร์ดแล็ปท็อป
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 5 (MC34063)
ในแผนภาพที่ 5 เวอร์ชันของตัวควบคุม PWM ที่มีการควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นบนชิป MC34063 PWM/PWM พร้อมด้วย "ส่วนเสริม" บนออปแอมป์ CA3130 (สามารถใช้ออปแอมป์อื่น ๆ ได้) ด้วยความช่วยเหลือ กระแสถูกควบคุมและเสถียร
การปรับเปลี่ยนนี้ค่อนข้างขยายขีดความสามารถของ MC34063 ตรงกันข้ามกับการรวมไมโครเซอร์กิตแบบคลาสสิกทำให้สามารถใช้ฟังก์ชั่นการควบคุมกระแสได้อย่างราบรื่น
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 6 (UC3843)
ในแผนภาพที่ 6 เวอร์ชันของตัวควบคุม PHI ถูกสร้างขึ้นบนชิป UC3843 (U1), ออปโตคัปเปลอร์ CA3130 (IC1) และออปโตคัปเปลอร์ LTV817 การควบคุมปัจจุบันในเครื่องชาร์จรุ่นนี้ดำเนินการโดยใช้ตัวต้านทานแบบแปรผัน PR1 ที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบันของไมโครวงจร U1 แรงดันเอาต์พุตจะถูกควบคุมโดยใช้ PR2 ที่อินพุตกลับด้าน IC1
มีแรงดันอ้างอิง "ย้อนกลับ" ที่อินพุต "โดยตรง" ของ op-amp นั่นคือมีการควบคุมโดยสัมพันธ์กับแหล่งจ่ายไฟ "+"
ในแผนภาพที่ 5 และ 6 มีการใช้ส่วนประกอบชุดเดียวกัน (รวมถึงโช้ค) ในการทดลอง จากผลการทดสอบ วงจรทั้งหมดที่ระบุไว้ในช่วงพารามิเตอร์ที่ประกาศไว้ไม่ได้ด้อยกว่ากันมากนัก (ความถี่/กระแส/แรงดันไฟฟ้า) ดังนั้นวงจรที่มีส่วนประกอบน้อยกว่าจึงเหมาะกว่าในการทำซ้ำ
วงจรหน่วยความจำหมายเลข 7 (TL494)
หน่วยความจำในแผนภาพที่ 7 ถือเป็นอุปกรณ์ตั้งโต๊ะที่มีฟังก์ชันการทำงานสูงสุด ดังนั้นจึงไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับระดับเสียงของวงจรและจำนวนการปรับ เครื่องชาร์จเวอร์ชันนี้ผลิตขึ้นโดยใช้ตัวควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าของ PHI เช่นเดียวกับตัวเลือกในแผนภาพที่ 4
มีการแนะนำโหมดเพิ่มเติมเข้ามาในโครงการ
1. “การสอบเทียบ - การชาร์จ” - สำหรับการตั้งค่าเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าสิ้นสุดล่วงหน้าและการชาร์จซ้ำจากตัวควบคุมอะนาล็อกเพิ่มเติม
2. “รีเซ็ต” - เพื่อรีเซ็ตเครื่องชาร์จเป็นโหมดการชาร์จ
3. “ กระแส - บัฟเฟอร์” - เพื่อเปลี่ยนตัวควบคุมเป็นกระแสหรือบัฟเฟอร์ (จำกัด แรงดันเอาต์พุตของตัวควบคุมในการจ่ายร่วมของอุปกรณ์ด้วยแรงดันแบตเตอรี่และตัวควบคุม) โหมดการชาร์จ
รีเลย์ใช้เพื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่จากโหมด "ชาร์จ" เป็นโหมด "โหลด"
การทำงานกับหน่วยความจำจะคล้ายกับการทำงานกับอุปกรณ์รุ่นก่อนๆ การสอบเทียบทำได้โดยการสลับสวิตช์สลับไปที่โหมด "การสอบเทียบ" ในกรณีนี้หน้าสัมผัสของสวิตช์สลับ S1 จะเชื่อมต่ออุปกรณ์เกณฑ์และโวลต์มิเตอร์เข้ากับเอาต์พุตของตัวควบคุม IC2 แบบรวม เมื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่เฉพาะที่กำลังจะเกิดขึ้นที่เอาต์พุตของ IC2 โดยใช้ PR3 (หมุนอย่างราบรื่น) ไฟ LED HL2 จะสว่างขึ้นและดังนั้นรีเลย์ K1 จึงทำงาน ด้วยการลดแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุตของ IC2 HL2 จะถูกระงับ ในทั้งสองกรณี การควบคุมจะดำเนินการโดยใช้โวลต์มิเตอร์ในตัว หลังจากตั้งค่าพารามิเตอร์การตอบสนอง PU แล้ว สวิตช์สลับจะเปลี่ยนเป็นโหมดการชาร์จ
โครงการที่ 8
สามารถหลีกเลี่ยงการใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสำหรับการสอบเทียบได้โดยใช้หน่วยความจำในการสอบเทียบ ในกรณีนี้ คุณควรแยกเอาต์พุต TS ออกจากตัวควบคุม SHI เพื่อป้องกันไม่ให้ปิดเมื่อการชาร์จแบตเตอรี่เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งกำหนดโดยพารามิเตอร์ TS แบตเตอรี่จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครื่องชาร์จไม่ทางใดก็ทางหนึ่งโดยหน้าสัมผัสของรีเลย์ K1 การเปลี่ยนแปลงสำหรับกรณีนี้แสดงในรูปที่ 8
ในโหมดการสอบเทียบ สวิตช์สลับ S1 จะตัดการเชื่อมต่อรีเลย์จากแหล่งพลังงานบวกเพื่อป้องกันการทำงานที่ไม่เหมาะสม ในกรณีนี้การบ่งชี้การดำเนินงานของ TC นั้นใช้งานได้
สวิตช์สลับ S2 ดำเนินการ (หากจำเป็น) บังคับให้เปิดใช้งานรีเลย์ K1 (เมื่อปิดใช้งานโหมดการสอบเทียบเท่านั้น) จำเป็นต้องติดต่อ K1.2 เพื่อเปลี่ยนขั้วของแอมป์มิเตอร์เมื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่เป็นโหลด
ดังนั้นแอมป์มิเตอร์แบบขั้วเดียวจะตรวจสอบกระแสโหลดด้วย หากคุณมีอุปกรณ์ไบโพลาร์ คุณสามารถตัดการติดต่อนี้ได้
การออกแบบเครื่องชาร์จ
ในการออกแบบเป็นที่พึงปรารถนาที่จะใช้เป็นตัวต้านทานแบบแปรผันและการปรับค่า โพเทนชิโอมิเตอร์แบบหลายรอบเพื่อหลีกเลี่ยงความทุกข์เมื่อตั้งค่าพารามิเตอร์ที่จำเป็น
ตัวเลือกการออกแบบจะแสดงอยู่ในรูปภาพ วงจรถูกบัดกรีอย่างกะทันหันบนเขียงหั่นขนมที่มีรูพรุน ไส้กรองทั้งหมดติดตั้งอยู่ในเคสจากแหล่งจ่ายไฟของแล็ปท็อป
พวกมันถูกใช้ในการออกแบบ (พวกมันยังใช้เป็นแอมป์มิเตอร์หลังจากการดัดแปลงเล็กน้อย)
เคสนี้มีช่องเสียบสำหรับเชื่อมต่อแบตเตอรี่ โหลด และแจ็คสำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟภายนอก (จากแล็ปท็อป)
เขาออกแบบเครื่องวัดระยะเวลาพัลส์แบบดิจิทัลหลายตัว ซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานและฐานองค์ประกอบที่แตกต่างกัน
ข้อเสนอการปรับปรุงมากกว่า 30 รายการเพื่อความทันสมัยของอุปกรณ์พิเศษต่างๆ รวมถึง - แหล่งจ่ายไฟ เป็นเวลานานแล้วที่ฉันมีส่วนร่วมในระบบอัตโนมัติด้านพลังงานและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น
ทำไมฉันถึงอยู่ที่นี่? ใช่ เพราะทุกคนที่นี่ก็เหมือนกับฉัน มีความสนใจมากมายสำหรับฉันเนื่องจากฉันไม่เก่งด้านเทคโนโลยีเสียง แต่ฉันอยากมีประสบการณ์เพิ่มเติมในด้านนี้
โหวตผู้อ่านครับ
บทความนี้ได้รับการอนุมัติจากผู้อ่าน 77 คน
หากต้องการมีส่วนร่วมในการลงคะแนน ให้ลงทะเบียนและเข้าสู่เว็บไซต์ด้วยชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านของคุณเจ้าของรถทุกคนจำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ แต่มีค่าใช้จ่ายสูง และการเดินทางไปยังศูนย์บริการรถยนต์เป็นประจำก็ไม่ใช่ทางเลือก การให้บริการแบตเตอรี่ที่สถานีบริการต้องใช้เวลาและเงิน นอกจากนี้เมื่อแบตเตอรี่หมดคุณยังต้องขับรถไปที่สถานีบริการ ใครก็ตามที่รู้วิธีใช้หัวแร้งสามารถประกอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ที่ใช้งานได้ด้วยมือของตนเอง
ทฤษฎีเล็กๆ น้อยๆ เกี่ยวกับแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ใด ๆ ที่เป็นอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานไฟฟ้า เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า พลังงานจะถูกเก็บไว้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีภายในแบตเตอรี่ เมื่อเชื่อมต่อกับผู้บริโภค กระบวนการตรงกันข้ามจะเกิดขึ้น: การเปลี่ยนแปลงทางเคมีแบบย้อนกลับจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของอุปกรณ์ และกระแสจะไหลผ่านโหลด ดังนั้นเพื่อที่จะรับแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ คุณต้อง "วางลง" ก่อน นั่นคือชาร์จแบตเตอรี่
รถยนต์เกือบทุกคันมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นของตัวเอง ซึ่งเมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน จะให้พลังงานแก่อุปกรณ์ออนบอร์ดและชาร์จแบตเตอรี่ เพื่อเติมเต็มพลังงานที่ใช้ในการสตาร์ทเครื่องยนต์ แต่ในบางกรณี (สตาร์ทเครื่องยนต์บ่อยหรือยาก การเดินทางระยะสั้น ฯลฯ) พลังงานแบตเตอรี่ไม่มีเวลาในการฟื้นฟู และแบตเตอรี่จะค่อยๆ หมดลง มีทางเดียวเท่านั้นที่จะออกจากสถานการณ์นี้ - การชาร์จด้วยเครื่องชาร์จภายนอก
วิธีค้นหาสถานะแบตเตอรี่
ในการตัดสินใจว่าจำเป็นต้องชาร์จหรือไม่ คุณต้องพิจารณาสถานะของแบตเตอรี่ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุด - "หมุน/ไม่หมุน" - ในเวลาเดียวกันก็ไม่ประสบผลสำเร็จ หากแบตเตอรี่ไม่เปิด เช่น ในโรงรถในตอนเช้า คุณจะไม่ได้ออกไปไหนเลย สภาวะ "ไม่หมุน" ถือเป็นสิ่งสำคัญ และผลที่ตามมาของแบตเตอรี่อาจร้ายแรงได้
วิธีที่เหมาะสมและเชื่อถือได้ในการตรวจสอบสภาพของแบตเตอรี่คือการวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยเครื่องทดสอบทั่วไป ที่อุณหภูมิอากาศประมาณ 20 องศา การขึ้นอยู่กับระดับประจุของแรงดันไฟฟ้าบนขั้วของแบตเตอรี่ที่ถูกตัดการเชื่อมต่อจากโหลด (!) จะเป็นดังนี้:
- 12.6…12.7 V - ชาร์จเต็ม;
- 12.3…12.4 โวลต์ - 75%;
- 12.0…12.1 โวลต์ - 50%;
- 11.8…11.9 โวลต์ - 25%;
- 11.6…11.7 V - คายประจุ;
- ต่ำกว่า 11.6 V - การคายประจุลึก
ควรสังเกตว่าแรงดันไฟฟ้า 10.6 โวลต์มีความสำคัญ หากลดลงต่ำกว่า “แบตเตอรี่รถยนต์” (โดยเฉพาะแบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษา) จะใช้งานไม่ได้
การชาร์จที่ถูกต้อง
การชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์มีสองวิธี - แรงดันคงที่และกระแสคงที่ ทุกคนมีของตัวเอง คุณสมบัติและข้อเสีย:
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบโฮมเมด
การประกอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ด้วยมือของคุณเองนั้นสมจริงและไม่ยากอย่างยิ่ง ในการทำเช่นนี้ คุณต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับวิศวกรรมไฟฟ้าและสามารถถือหัวแร้งไว้ในมือได้
อุปกรณ์ธรรมดา 6 และ 12 V
โครงการนี้เป็นโครงการพื้นฐานที่สุดและเป็นมิตรกับงบประมาณ เมื่อใช้เครื่องชาร์จนี้ คุณจะชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยแรงดันไฟฟ้า 12 หรือ 6 V และความจุไฟฟ้า 10 ถึง 120 A/ชม.
อุปกรณ์ประกอบด้วยหม้อแปลงแบบ step-down T1 และวงจรเรียงกระแสอันทรงพลังที่ประกอบโดยใช้ไดโอด VD2-VD5 กระแสไฟชาร์จถูกกำหนดโดยสวิตช์ S2-S5 ด้วยความช่วยเหลือของตัวเก็บประจุดับ C1-C4 ที่เชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง ด้วย "น้ำหนัก" หลายตัวของสวิตช์แต่ละตัว การผสมผสานที่หลากหลายทำให้คุณสามารถปรับกระแสการชาร์จแบบเป็นขั้นตอนในช่วง 1–15 A โดยเพิ่มขึ้นทีละ 1 A ซึ่งเพียงพอที่จะเลือกกระแสการชาร์จที่เหมาะสมที่สุด
ตัวอย่างเช่น หากต้องการกระแส 5 A คุณจะต้องเปิดสวิตช์สลับ S4 และ S2 S5, S3 และ S2 แบบปิดจะให้กระแสรวม 11 A ในการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ให้ใช้โวลต์มิเตอร์ PU1 กระแสการชาร์จจะถูกตรวจสอบโดยใช้แอมป์มิเตอร์ PA1
การออกแบบสามารถใช้หม้อแปลงไฟฟ้าใด ๆ ที่มีกำลังประมาณ 300 W รวมถึงแบบโฮมเมดด้วย ควรสร้างแรงดันไฟฟ้า 22–24 V บนขดลวดทุติยภูมิที่กระแสสูงถึง 10–15 A แทนที่ VD2-VD5 ไดโอดเรียงกระแสใด ๆ ที่สามารถทนกระแสไปข้างหน้าอย่างน้อย 10 A และแรงดันย้อนกลับ อย่างน้อย 40 V มีความเหมาะสม ควรติดตั้งผ่านปะเก็นฉนวนบนหม้อน้ำที่มีพื้นที่กระจายอย่างน้อย 300 ตารางเซนติเมตร
ตัวเก็บประจุ C2-C5 จะต้องเป็นกระดาษที่ไม่มีขั้วซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 300 V ตัวอย่างเช่น MBChG, KBG-MN, MBGO, MBGP, MBM, MBGCh เหมาะสม ตัวเก็บประจุรูปทรงลูกบาศก์ที่คล้ายกันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวเก็บประจุแบบเปลี่ยนเฟสสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าในเครื่องใช้ในครัวเรือน DC โวลต์มิเตอร์ประเภท M5−2 ที่มีขีด จำกัด การวัด 30 V ถูกใช้เป็น PU1 เป็นแอมป์มิเตอร์ประเภทเดียวกันที่มีขีด จำกัด การวัด 30 A
วงจรนั้นง่าย หากคุณประกอบจากชิ้นส่วนที่สามารถซ่อมบำรุงได้ก็ไม่จำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยน อุปกรณ์นี้ยังเหมาะสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ขนาด 6 โวลต์ แต่ "น้ำหนัก" ของสวิตช์ S2-S5 แต่ละตัวจะแตกต่างกัน ดังนั้นคุณจะต้องควบคุมกระแสไฟชาร์จโดยใช้แอมป์มิเตอร์
ด้วยกระแสไฟที่ปรับได้อย่างต่อเนื่อง
เมื่อใช้โครงร่างนี้การประกอบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ด้วยมือของคุณเองทำได้ยากกว่า แต่สามารถทำซ้ำได้และไม่มีชิ้นส่วนที่หายาก ด้วยความช่วยเหลือนี้ ทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ 12 โวลต์ที่มีความจุสูงถึง 120 A/ชม. ได้ และควบคุมกระแสไฟชาร์จได้อย่างราบรื่น
แบตเตอรี่ถูกชาร์จโดยใช้กระแสพัลส์ ไทริสเตอร์ถูกใช้เป็นองค์ประกอบควบคุม นอกจากปุ่มสำหรับปรับกระแสไฟได้อย่างราบรื่นแล้ว การออกแบบนี้ยังมีสวิตช์โหมดอีกด้วย เมื่อเปิดเครื่อง กระแสไฟชาร์จจะเพิ่มเป็นสองเท่า
โหมดการชาร์จจะถูกควบคุมด้วยสายตาโดยใช้ไดอัลเกจ RA1 ตัวต้านทาน R1 เป็นแบบโฮมเมดทำจากลวดนิกโครมหรือทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 0.8 มม. มันทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดกระแส หลอดไฟ EL1 เป็นไฟแสดงสถานะ แทนที่หลอดไฟขนาดเล็กที่มีแรงดันไฟฟ้า 24–36 V จะทำแทน
สามารถใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์สำเร็จรูปที่มีแรงดันเอาต์พุตบนขดลวดทุติยภูมิ 18–24 V ที่กระแสสูงถึง 15 A หากคุณไม่มีอุปกรณ์ที่เหมาะสมอยู่ในมือคุณสามารถทำเองได้ จากหม้อแปลงเครือข่ายใด ๆ ที่มีกำลัง 250–300 W. ในการทำเช่นนี้ ให้พันขดลวดทั้งหมดจากหม้อแปลงยกเว้นขดลวดหลัก และพันขดลวดทุติยภูมิหนึ่งขดลวดด้วยลวดหุ้มฉนวนใดๆ ที่มีหน้าตัด 6 มม. ตร.ม. จำนวนรอบในการม้วนคือ 42
ไทริสเตอร์ VD2 สามารถเป็นซีรีย์ KU202 ใดก็ได้ที่มีตัวอักษร V-N ติดตั้งบนหม้อน้ำที่มีพื้นที่กระจายตัวไม่ต่ำกว่า 200 ตร.ซม. การติดตั้งระบบไฟฟ้าของอุปกรณ์ทำได้โดยใช้สายไฟที่มีความยาวน้อยที่สุดและมีหน้าตัดอย่างน้อย 4 มม. ตร.ม. แทนที่ VD1 ไดโอดเรียงกระแสใด ๆ ที่มีแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 20 V และทนกระแสอย่างน้อย 200 mA จะใช้งานได้
การตั้งค่าอุปกรณ์ลงมาเพื่อปรับเทียบแอมมิเตอร์ RA1 ซึ่งสามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อหลอดไฟ 12 โวลต์หลายดวงที่มีกำลังรวมสูงสุด 250 วัตต์ แทนการใช้แบตเตอรี่ ตรวจสอบกระแสโดยใช้แอมป์มิเตอร์อ้างอิงที่ทราบกันดี
จากแหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์
ในการประกอบที่ชาร์จแบบเรียบง่ายนี้ด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องมีแหล่งจ่ายไฟปกติจากคอมพิวเตอร์ ATX เครื่องเก่าและมีความรู้ด้านวิศวกรรมวิทยุ แต่คุณสมบัติของอุปกรณ์ก็จะเหมาะสม ด้วยความช่วยเหลือแบตเตอรี่จะถูกชาร์จด้วยกระแสสูงถึง 10 A เพื่อปรับกระแสและแรงดันการชาร์จ เงื่อนไขเดียวคือเป็นที่ต้องการของแหล่งจ่ายไฟบนคอนโทรลเลอร์ TL494
สำหรับการสร้าง รถ DIY ชาร์จจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์คุณจะต้องประกอบวงจรตามภาพ
ขั้นตอนทีละขั้นตอนที่จำเป็นในการสิ้นสุดการดำเนินการจะมีลักษณะเช่นนี้:
- กัดสายไฟบัสทั้งหมด ยกเว้นสายสีเหลืองและสีดำ
- เชื่อมต่อสายสีเหลืองและสีดำแยกกัน - ซึ่งจะเป็นที่ชาร์จ "+" และ "-" ตามลำดับ (ดูแผนภาพ)
- ตัดร่องรอยทั้งหมดที่นำไปสู่พิน 1, 14, 15 และ 16 ของคอนโทรลเลอร์ TL494
- ติดตั้งตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ที่มีค่าระบุ 10 และ 4.4 kOhm บนโครงจ่ายไฟ - สิ่งเหล่านี้คือส่วนควบคุมสำหรับควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟชาร์จตามลำดับ
- ใช้การติดตั้งแบบแขวน ประกอบวงจรดังแสดงในรูปด้านบน
หากการติดตั้งทำอย่างถูกต้อง แสดงว่าการแก้ไขเสร็จสมบูรณ์ สิ่งที่เหลืออยู่คือติดตั้งเครื่องชาร์จใหม่ด้วยโวลต์มิเตอร์ แอมมิเตอร์ และสายไฟพร้อมคลิปจระเข้สำหรับเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่
ในการออกแบบคุณสามารถใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้และแบบคงที่ยกเว้นตัวต้านทานกระแส (ตัวล่างในวงจรที่มีค่าเล็กน้อย 0.1 โอห์ม) การกระจายพลังงานอย่างน้อย 10 W คุณสามารถสร้างตัวต้านทานดังกล่าวได้ด้วยตัวเองจากลวดนิกโครมหรือทองแดงที่มีความยาวเหมาะสม แต่จริงๆ แล้วคุณสามารถหาตัวต้านทานแบบสำเร็จรูปได้เช่นตัวสับเปลี่ยน 10 A จากเครื่องทดสอบดิจิทัลของจีนหรือตัวต้านทาน C5-16MV อีกทางเลือกหนึ่งคือตัวต้านทาน 5WR2J สองตัวเชื่อมต่อแบบขนาน ตัวต้านทานดังกล่าวพบได้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสำหรับพีซีหรือทีวี
สิ่งที่คุณต้องรู้เมื่อชาร์จแบตเตอรี่
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามกฎหลายข้อ สิ่งนี้จะช่วยคุณได้ ยืดอายุแบตเตอรี่และรักษาสุขภาพของคุณ:
คำถามของการสร้างเครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบง่าย ๆ ด้วยมือของคุณเองได้รับการชี้แจงแล้ว ทุกอย่างค่อนข้างง่าย สิ่งที่คุณต้องทำคือตุนเครื่องมือที่จำเป็นและคุณสามารถไปทำงานได้อย่างปลอดภัย
ที่ชาร์จอเนกประสงค์สำหรับแบตเตอรี่ขนาดเล็ก
การใช้เครื่องชาร์จที่นำเสนอ (CHD) เป็นไปได้ที่จะคืนค่าการทำงานของแบตเตอรี่ขนาดเล็กเกือบทุกประเภทที่ใช้ในชีวิตประจำวันด้วยแรงดันไฟฟ้า 1.5 V (เช่น 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 ฯลฯ) เครื่องชาร์จจะตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายโดยอัตโนมัติเมื่อเวลาการชาร์จที่ตั้งไว้หมดลง และเมื่อเกินแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตของแบตเตอรี่ เครื่องชาร์จยังแสดงค่ากระแสการชาร์จอีกด้วย
วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องชาร์จอเนกประสงค์จะแสดงในรูปที่ 1 1; ประกอบด้วยหน่วยการทำงานที่แตกต่างกัน 5 หน่วย:
- แหล่งจ่ายกระแสตรง;
- ไดอะแกรมสำหรับกำหนดระยะเวลาการชาร์จ
- วงจรสำหรับเปิดและปิดเครื่องชาร์จจากเครือข่ายโดยอัตโนมัติ
- วงจรแสดงค่ากระแสไฟชาร์จ
- แหล่งจ่ายไฟ
ข้าว. 1. แผนผัง
สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้โดยใช้กระแสไฟชาร์จที่แตกต่างกันห้าแบบ: 6, 12, 26, 55 และ 100 mA กระแสไฟชาร์จถูกเลือกโดยใช้สวิตช์ SA2—SA5 ตามลำดับโดยเชื่อมต่อกลุ่มตัวต้านทานกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง Rl—R4 ขนานกับ R5 ตัวอย่างเช่นเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ STs-21, STs-31, STs-32 สำหรับนาฬิกาข้อมืออิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จะใช้กระแสไฟชาร์จ 6 หรือ 12 mA เมื่อชาร์จด้วยกระแส 6 mA สวิตช์ SA2 -SA5 จะยังคงอยู่ในตำแหน่งที่แสดงในแผนภาพ ด้วยกระแสไฟชาร์จ 12 mA ตัวต้านทาน R4 จะเชื่อมต่อแบบขนานกับตัวต้านทาน R5 โดยใช้สวิตช์ SA2 และที่กระแส 26 mA ตัวต้านทาน R3 จะเชื่อมต่อแบบขนานกับตัวต้านทาน R5 โดยใช้ SA3 เป็นต้น
การทำงานของแบตเตอรี่สำหรับนาฬิกาข้อมืออิเล็กทรอนิกส์จะกลับคืนมาประมาณ 1...3 ชั่วโมงหลังจากเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ และหากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ถึง 2.2...2.3 V เครื่องชาร์จจะตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่ายโดยอัตโนมัติ
วงจรสำหรับการเปิดและปิดเครื่องชาร์จโดยอัตโนมัติจากเครือข่ายนั้นทำโดยใช้ทรานซิสเตอร์ VT4, ไดโอด VD3, รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ K1 และตัวต้านทาน R6, R7 แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ที่ 2.2...2.3 V ถูกตั้งค่าโดยใช้ตัวต้านทานผันแปร R7 แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ผ่านไดโอด VD1 และตัวต้านทาน R7 จะจ่ายให้กับฐานของทรานซิสเตอร์ VT4 เมื่อแรงดันไฟฟ้าถึงระดับ 2.2...2.3 V ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นและแรงดันไฟฟ้าที่รีเลย์ K1 จะลดลง หน้าสัมผัส K จะตัดการเชื่อมต่อเครื่องชาร์จจากเครือข่าย หากต้องการเปิดเครื่องชาร์จ เพียงกด SA1 สั้นๆ หลังจากเปิด SA1 ในช่วงเวลาสั้น ๆ รีเลย์ K1 จะถูกเปิดใช้งาน หน้าสัมผัส K บล็อกหน้าสัมผัสของ SA1 และเครื่องชาร์จเชื่อมต่อกับเครือข่าย
วงจรสำหรับตั้งเวลาการชาร์จทำบนไมโครวงจร DD4 K155LAZ, DD2, DD3 K155IE8, DD1 K155IE2 เครื่องกำเนิดความถี่ต่ำสร้างขึ้นจากองค์ประกอบลอจิก DD4.1, DD4.2, ตัวต้านทาน R9, R10 และตัวเก็บประจุ C2 เมื่อใช้ไมโครวงจร K155IE8 จะมีการสร้างตัวนับตัวแบ่งความถี่อินพุตสองตัวที่มีค่าสัมประสิทธิ์การหาร 64 และบนไมโครวงจร K155IE2 - ตัวนับตัวหารที่มีค่าสัมประสิทธิ์การหาร 10 ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้ตัวต้านทานแบบแปรผัน R10 ด้วยการเปลี่ยนความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคุณสามารถปรับเวลาในการชาร์จได้ตั้งแต่ 2 ถึง 20 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเวลาในการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ขนาดเล็กเกือบทุกประเภทคือ 15 ชั่วโมง ขอแนะนำให้ตั้งเวลาการชาร์จอย่างเข้มงวดเป็น 15 ชั่วโมง คำเตือนสัญญาณเอาท์พุตเมื่อสิ้นสุดเวลาในการชาร์จคือ - ลอจิกระดับ 1 ถูกใช้ผ่านไดโอด VD2 และตัวต้านทาน R7 ไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ VT4 ส่วนหลังที่เปิดผ่านหน้าสัมผัสของรีเลย์ K1 จะตัดการเชื่อมต่อเครื่องชาร์จออกจากเครือข่าย
วงจรแสดงค่ากระแสการชาร์จทำโดยใช้ K155REZ PROM, ตัวบ่งชี้เซมิคอนดักเตอร์แบบดิจิตอล HL1, HL2 ALS324B และตัวต้านทาน Rll-R19 ในกรณีนี้จำเป็นต้องบันทึกโปรแกรมที่ให้ไว้ในตารางใน K155REZ EEPROM ก่อน 1.
ตัวบ่งชี้เซมิคอนดักเตอร์แบบดิจิตอลจะแสดงค่าหนึ่งในห้าค่าที่แตกต่างกันของกระแสการชาร์จโดยที่แบตเตอรี่กำลังชาร์จในขณะนั้น ควรสังเกตว่าเมื่อชาร์จด้วยกระแส 100 mA เนื่องจากเป็นตัวเลขสามหลัก หมายเลข 98 จะแสดงบนตัวบ่งชี้ HL1, HL2
เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าอินพุต E (พิน 15) ของ PROM เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดความถี่ต่ำผ่านองค์ประกอบ DD4.3 ข้อมูลดิจิทัลบนตัวบ่งชี้จะกะพริบที่ความถี่ของเครื่องกำเนิด วิธีการระบุค่ากระแสไฟชาร์จด้วยวิธีนี้ ประการแรก จะช่วยลดการใช้กระแสไฟของวงจรแสดงสถานะ ประการที่สอง สามารถใช้ความถี่ในการกะพริบเพื่อประมาณเวลาในการชาร์จที่ตั้งไว้ล่วงหน้าโดยประมาณได้
เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนสัมพัทธ์ของวงจรบ่งชี้สำหรับนักวิทยุสมัครเล่น จึงสามารถแยกออกจากหน่วยความจำได้ จากนั้นชิป DD5, ตัวบ่งชี้เซมิคอนดักเตอร์ดิจิตอล HL1, HL2, ตัวต้านทาน Rll - R19 และกลุ่มที่สองของหน้าสัมผัสสวิตช์ SA2 - SA5 จะไม่รวมอยู่ในวงจร และเมื่อใช้วงจรบ่งชี้ก็สามารถเขียนโปรแกรมเบื้องต้นใน K155REZ PROM ด้วยอุปกรณ์ที่อธิบายไว้ได้
แหล่งจ่ายไฟถูกสร้างขึ้นตามวงจรที่รู้จักกันดีบนชิป DA1 KP142EH5B ตัวไมโครเซอร์กิตนั้นถูกยึดเข้ากับตัวหม้อแปลงโดยใช้กาว Moment หรือวิธีอื่น ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้แผงระบายความร้อนแยกต่างหากสำหรับชิป DA1
ชิ้นส่วนอุปกรณ์ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ซึ่งวางอยู่ในตัวเรือนโพลีสไตรีน ปลั๊กไฟ XP1 ติดตั้งอยู่ที่ตัวเครื่อง หน้าสัมผัสสำหรับเชื่อมต่อแบตเตอรี่ดิสก์ทำจากผ้าพลาสติกในครัวเรือน (รูปที่ 2)
เมื่อองค์ประกอบวงจรได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง อุปกรณ์จะทำงานทันที ตรวจสอบการทำงานของเครื่องกำเนิดพัลส์โดยใช้ไฟ LED ที่แสดงเป็นเส้นประในรูปที่ 1 1. จากนั้น หากต้องการตั้งเวลาฟื้นตัวเป็น 15 ชั่วโมงโดยใช้ตัวต้านทาน R1 ให้เลือกอัตราการเกิดซ้ำของพัลส์เพื่อให้พัลส์ลบปรากฏที่เอาต์พุตของชิป DD3 (ที่พิน 7) หลังจากผ่านไป 1.5 นาที ซึ่งสามารถควบคุมได้โดยใช้ LED LED ที่แสดงเป็นเส้นประจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเชื่อมต่อในช่วงเวลาการตั้งค่าเวลาเพื่อพิน 7 ของชิป DD3
กระแสไฟที่ใช้โดยหน่วยความจำไม่เกิน 350 mA เพื่อลดพลังงาน แทนที่จะใช้ไมโครวงจร K155 ซีรีส์ คุณสามารถใช้ไมโครวงจร K555 ซีรีส์ได้
วรรณกรรม
1. Khorovits P. , Hill W. ศิลปะแห่งการออกแบบวงจร - M.: Mir, 1989, เล่ม 1
2. Bondarev V. , Rukovishnikov A. เครื่องชาร์จสำหรับองค์ประกอบขนาดเล็ก - วิทยุ, 1989, ลำดับ 3. หน้า 69.
3. Puzakov A. ROM ในวรรณกรรมกีฬา - วิทยุ, 1982 ลำดับ 1. 22-23.
4. Goroshkov B.I. องค์ประกอบของอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ - ม. วิทยุและการสื่อสาร, 2531.
