Απλός φορτιστής μπαταρίας μολύβδου 4V με ένδειξη: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Γεια σας παιδιά!!

Αυτός ο φορτιστής που έφτιαξα λειτούργησε καλά για μένα. Είχα φορτίσει και αποφορτίσει την μπαταρία μου αρκετές φορές για να γνωρίζω το όριο τάσης φόρτισης και το ρεύμα κορεσμού. Ο φορτιστής που ανέπτυξα εδώ βασίζεται στην έρευνά μου στο Διαδίκτυο και στα πειράματα που έκανα με αυτήν την μπαταρία.

Είχα περάσει πολλές μέρες για να αναπτύξω αυτόν τον φορτιστή. Κάθε μέρα δοκίμαζα διαφορετική τοπολογία κυκλώματος για να έχω την κατάλληλη έξοδο από το φορτιστή. Τέλος, έφτασα σε αυτό το κύκλωμα που μου δίνει ικανοποιητική απόδοση και απόδοση. Το LM393 είναι ένα διπλό IC σύγκρισης που είναι η καρδιά αυτού του κυκλώματος. Υπάρχουν δύο LED που υπάρχουν σε αυτό το κύκλωμα Κόκκινο και Πράσινο. Το κόκκινο δείχνει φόρτιση και το πράσινο δείχνει πλήρη φόρτιση.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εάν η μπαταρία δεν είναι συνδεδεμένη και η τροφοδοσία έχει δοθεί, τότε η πράσινη λυχνία LED θα είναι πάντα αναμμένη. Για να το αποφύγετε αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν διακόπτη συνδεδεμένο σε σειρά με το κύκλωμα του φορτιστή.

1. Ένδειξη φόρτισης

2. Ένδειξη πλήρους φόρτισης

3. Υπερένταση προστασία

4. Φόρτιση πλωτήρα

Κατά τη διάρκεια της φόρτισης το κόκκινο led ανάβει και όταν η μπαταρία πλησιάζει την πλήρη φόρτιση το πράσινο led ανάβει επίσης. Επομένως, όταν και τα δύο LED είναι αναμμένα σημαίνει ότι η μπαταρία πρόκειται να φορτιστεί πλήρως. Αφού επιτευχθεί η πλήρης φόρτιση, το κόκκινο led απενεργοποιείται και το πράσινο παραμένει ενεργοποιημένο, αυτό σημαίνει ότι η μπαταρία είναι τώρα σε στάδιο float. Το ρεύμα που ρέει τώρα μέσω της μπαταρίας θα είναι 20ma.

Προμήθειες

1. LM393 IC -1nos
2. Βάση IC - 1 αριθ
3. Αντιστάσεις- 10K, 2.2K, 1K, 680ohm, 470ohm- Όλες έχουν βαθμολογία 1/4W και δύο 10ohm-2W
4. Προεπιλογή - 10K - 1nos
5. Δίοδος Zener - 5,1V/2W
6. Πυκνωτές - 10uf/25V - 2nos
7. Τρανζίστορ - TIP31C - 1nos, BC547 - 1nos
8. Led - Κόκκινο και Πράσινο -5mm

Βήμα 1: Διάγραμμα κυκλώματος

Ο φορτιστής λειτουργεί σε 7V DC. Στο διάγραμμα κυκλώματος, το J2 είναι ο ακροδέκτης εισόδου και το J1 είναι ο ακροδέκτης εξόδου. Για την απόκτηση 7V DC χρησιμοποίησα έναν μετατροπέα buck και έναν πλήρη ανορθωτή γέφυρας χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή 12V/1A. Μπορείτε επίσης να δημιουργήσετε έναν ρυθμιζόμενο ρυθμιστή τάσης χρησιμοποιώντας το LM317 αντί για μετατροπέα buck. Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε για τον μετατροπέα buck που χρησιμοποίησα. Το LM393 μετατρέπει την έξοδο του σε υψηλή ή χαμηλή ανάλογα με τις τάσεις εισόδου του.

Τρέχων Περιορισμός

Το ρεύμα φόρτισης ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας δύο αντιστάσεις 10ohm, ποτενσιόμετρο 10K και τρανζίστορ TIP31C. Εδώ χρησιμοποιώ μπαταρία 1.5AH και αποφάσισα να φορτίσω την μπαταρία με ρυθμό C/5 (1500ma/5 = 300ma). Ρυθμίζοντας το δοχείο 10Κ μπορούμε να θέσουμε το ρεύμα φόρτισης στα 300ma. Αρχικά, η μπαταρία θα φορτίζεται στα 300ma, αφού η αντίσταση συνδέεται σε σειρά με μπαταρία, η πτώση τάσης στην αντίσταση θα είναι 5x0.3A = 1.5V. Κατά τη φόρτιση η τάση στην μπαταρία θα ποικίλει ξεκινώντας από 4.3V (Χαμηλή φόρτιση Τάση) έως 5,3V (Τάση πλήρους φόρτισης). Όταν η μπαταρία φορτίζει υπερωρίες, το ρεύμα φόρτισης μειώνεται. Έτσι, όταν μειωθεί το ρεύμα, θα μειωθεί και η πτώση της αντίστασης.

Η τιμή της αντίστασης που υπολόγισα χρησιμοποιεί τον τύπο 7- 5.5/0.3 = 5ohm. Δεδομένου ότι δεν πήρα αντιστάσεις 5ohm χρησιμοποίησα δύο αντιστάσεις 10ohm παράλληλα. Η βαθμολογία ισχύος της αντίστασης μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο 0.3x0.3x5 = 0.45W. Απαιτείται 0.5W, αλλά χρησιμοποίησα 2W αφού ήταν εκεί στο κουτί των εξαρτημάτων μου.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Εάν η βαθμολογία AH είναι μεγαλύτερη από 1,5 και θέλετε να αυξήσετε το ρεύμα φόρτισης, αλλάξτε την τιμή των αντιστάσεων R7 και R2 χρησιμοποιώντας τον τύπο 7-5.5/ ρεύμα φόρτισης

Φόρτιση πλωτήρα

Όταν η τάση στην μπαταρία φτάσει πάνω από τα 5.1V (τάση Zener) το τρανζίστορ Q2 ανάβει και ανάβει το πράσινο LED, αφού η βάση του τρανζίστορ Q1 είναι συνδεδεμένη με τον συλλέκτη του Q2, το ρεύμα βάσης στο Q1 μειώνεται. Κατά συνέπεια, η τάση εκπομπής του Q1 μειώνεται στα 5,1V. Σε αυτό το στάδιο, ξεκινά η φόρτιση με πλωτήρα. Αυτό θα αποτρέψει την αυτο-εκφόρτιση της μπαταρίας.

Βήμα 2: Διάταξη PCB

Χρησιμοποίησα τη σουίτα σχεδιασμού Proteus για να σχεδιάσω τη διάταξη PCB και το σχηματικό σχήμα αυτού του κυκλώματος. Αν θέλετε να χαράξετε αυτόν τον πίνακα στο σπίτι, δείτε μερικά βίντεο στο youtube που σχετίζονται με την χάραξη PCB.

Βήμα 3: Ολοκληρωμένη σανίδα

Αφού τοποθετήσετε τα εξαρτήματα και τα κολλήσετε προσεκτικά, η πλακέτα κυκλώματος είναι έτοιμη. Παρέχετε μια ψύκτρα στο τρανζίστορ Q1 για να διαλύσει τη θερμότητα.

Είχα δημοσιεύσει προηγουμένως έναν φορτιστή μπαταρίας, αλλά έχει κάποια μειονεκτήματα. Ελπίζω ότι αυτό το διδακτικό θα βοηθήσει όλους εκείνους που αναζητούν φορτιστή μπαταρίας μολύβδου-οξέος 4V.