Простое зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов на 4 В с индикацией: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Привет ребята!!

Это зарядное устройство, которое я сделал, мне понравилось. Я заряжал и разряжал аккумулятор несколько раз, чтобы узнать предел напряжения зарядки и ток насыщения. Зарядное устройство, которое я разработал, основано на моих исследованиях в Интернете и экспериментах, которые я проводил с этой батареей.

Я потратил много дней на разработку этого зарядного устройства. Каждый день я пробовал разную топологию схемы, чтобы получить правильную мощность от зарядного устройства. Наконец, я достиг этой схемы, которая дает мне удовлетворительные выход и производительность. LM393 - это микросхема двойного компаратора, которая является сердцем этой схемы. В этой цепи присутствуют два светодиода: красный и зеленый. Красный цвет означает зарядку, а зеленый - полную зарядку.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если аккумулятор не подключен и питание подается, зеленый светодиод всегда будет включен. Чтобы избежать этого, вы можете использовать переключатель, подключенный последовательно к цепи зарядного устройства.

Особенности 1. Индикация зарядки

2. индикация полной зарядки

3. защита от перегрузки по току

4. поплавковая зарядка

Во время зарядки загорается красный светодиод, а когда батарея почти полностью заряжена, загорается также зеленый светодиод. Таким образом, когда горят оба светодиода, это означает, что батарея почти полностью заряжена. После достижения полной зарядки красный светодиод погаснет, а зеленый останется включенным, это означает, что аккумулятор теперь находится в плавающем состоянии. Ток, протекающий через батарею, составит 20 мА.

Запасы

1. LM393 IC -1нос
2. База микросхемы - 1 шт.
3. Резисторы - 10 кОм, 2,2 кОм, 1 кОм, 680 Ом, 470 Ом - все номиналы 1/4 Вт и два номинала 10 Ом-2 Вт
4. Предустановка - 10K - 1nos
5. Стабилитрон - 5,1 В / 2 Вт
6. Конденсаторы - 10 мкФ / 25 В - 2 шт.
7. Транзистор - TIP31C - 1nos, BC547 - 1nos
8. Светодиод - красный и зеленый-5 мм

Шаг 1: Принципиальная схема

Зарядное устройство работает от постоянного тока 7 В. На принципиальной схеме J2 - это входной терминал, а J1 - выходной терминал. Для получения 7 В постоянного тока я использовал понижающий преобразователь и полный мостовой выпрямитель с трансформатором 12 В / 1 А. Вы также можете сделать регулируемый регулятор напряжения, используя LM317 вместо понижающего преобразователя. Щелкните здесь, чтобы узнать об используемом мною понижающем преобразователе. LM393 поворачивает свой выходной сигнал на высокий или низкий уровень в зависимости от входного напряжения.

Текущее ограничение

Зарядный ток устанавливается с помощью двух резисторов 10 Ом, потенциометра 10 кОм и транзистора TIP31C. Здесь я использую батарею 1,5 Ач, и я решил зарядить батарею со скоростью C / 5 (1500 мА / 5 = 300 мА). Регулируя потенциометр 10K, мы можем установить ток зарядки на 300 мА. Первоначально аккумулятор будет заряжаться при 300 мА, поскольку резистор подключен последовательно с аккумулятором, падение напряжения на резисторе будет 5x0,3 А = 1,5 В. Во время зарядки напряжение на аккумуляторе будет изменяться, начиная с 4,3 В (низкая зарядка). Напряжение) до 5,3 В (полное напряжение заряда). Когда аккумулятор заряжается сверхурочно, зарядный ток уменьшается. Таким образом, когда ток уменьшается, падение на резисторе также будет уменьшаться.

Значение резистора, которое я рассчитал по формуле 7-5,5 / 0,3 = 5 Ом. Поскольку у меня не было резисторов на 5 Ом, я использовал два резистора на 10 Ом параллельно. Номинальная мощность резистора может быть рассчитана по формуле 0,3x0,3x5 = 0,45 Вт. Требуется 0,5 Вт, но я использовал 2 Вт, так как он был в коробке с моими компонентами.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если ваш рейтинг AH больше 1,5 и вы хотите увеличить зарядный ток, измените номинал резисторов R7 и R2, используя формулу 7-5,5 / зарядный ток.

Плавающая зарядка

Когда напряжение на батарее превышает 5,1 В (напряжение стабилитрона), транзистор Q2 включается и загорается зеленый светодиод, поскольку база транзистора Q1 подключена к коллектору Q2, ток базы на Q1 уменьшается. Следовательно, напряжение эмиттера Q1 уменьшается до 5,1 В. На этом этапе начинается подзарядка. Это предотвратит саморазряд аккумулятора.

Шаг 2: компоновка печатной платы

Я использовал набор для проектирования Proteus, чтобы нарисовать макет печатной платы и схему этой схемы. Если вы хотите протравить эту плату дома, посмотрите несколько видеороликов на YouTube, связанных с травлением печатной платы.

Шаг 3: Готовая доска

После размещения компонентов и аккуратной пайки печатная плата готова. Обеспечьте радиатор транзистора Q1 для отвода тепла.

Я ранее публиковал зарядное устройство для аккумулятора, но оно имеет некоторые недостатки. Надеюсь, это руководство поможет всем, кто ищет зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов на 4 В.