O opțiune este propusă pentru fabricarea unui încărcător de baterii pentru electrocasnice, cu setarea curentului și a tensiunii de încărcare, cu stabilizarea curentului la sarcină.
Cu traiul periodic într-o casă de vară, uneori devine necesar să reîncărcați diverse surse de alimentare pentru un ceas, receptor, lanternă. În plus, bateriile Li-ion de la telefoanele mobile mai vechi utilizate în cele fabricate anterior necesită o taxă. produse de casă. Având în vedere că bateriile folosite au diferite forme, dimensiuni și dimensiuni de montare, precum și diferite moduri de încărcare, este necesară fabricarea, într-o oarecare măsură, a unui încărcător universal (încărcător). Deoarece acest încărcător va fi utilizat doar periodic, nu are sens să fabricați sau să achiziționați memorie specializată pentru fiecare tip de baterie.
În acest sens, pentru a încărca diferite baterii cu consum redus, vom produce un încărcător unic, simplificat, dar de încredere. Când încărcați bateriile sub control vizual periodic la sfârșitul încărcării, având capacitatea de a seta moduri (curent stabil și tensiune maximă de încărcare), un astfel de încărcător va asigura funcționarea de înaltă calitate.
Procesul de fabricație al încărcătorului pentru sarcină este discutat mai jos.
1. Instalarea datelor sursă.
Pentru funcționarea corectă a bateriilor cu hidrură de nichel-metal, se recomandă menținerea tensiunii de funcționare pe celule în limita a 1,2 ... 1,4 volți, este permisă reducerea maximă la 0,9 volți. Se recomandă efectuarea unei încărcări rapide a celulelor bateriei NiMH la o tensiune de 0,8 ... 1,8 volți, cu un curent de încărcare în intervalul 0,3 ... 0,5 C.
Tensiunea de funcționare pentru o baterie Li-ion este de 3,0 ... 3,7 volți. Bateria trebuie încărcată la o tensiune maximă de 4,2 volți, cu un curent de încărcare în domeniul de 0,1 ... 0,5 C (până la 450 mA cu o capacitate a bateriei de 900 mAh).
Având în vedere recomandările, stabilim următoarele caracteristici ale memoriei fabricate:
Tensiunea de ieșire este de 1,3 ... 1,8 volți (pentru o baterie NiMH).
Tensiunea de ieșire este de 3,5 ... 4,2 volți (pentru o baterie Li-ion).
Curent de ieșire (reglabil) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Tensiunea de intrare este de 9 ... 12 volți.
Curentul de intrare este de 400 mA (1000 mA).
2. Sursa curentă.
Ca sursă curentă de memorie, folosim un adaptor mobil de 220/9 volți, 400 mA. Puteți utiliza un adaptor mai puternic (de exemplu, 220 / 1,6 ... 12 volți, 1000 mA). În acest caz, nu sunt necesare modificări în proiectarea memoriei.
3. Circuitul încărcătorului.
Circuitul de memorie este ușor de fabricat și de comandat, nu are piese rare și costisitoare. Dispozitivul vă permite să încărcați diverse baterii cu un curent stabil, preinstalat. Și, de asemenea, înainte de a începe încărcarea, puteți seta limita de tensiune, peste care nu va crește la bornele bateriei, pe întregul proces de încărcare.
Să facem memoria în conformitate cu schema.
4. Descrierea funcționării circuitului de memorie.
Unitatea de control a curentului de ieșire este construită pe un tranzistor compus VT1. Valoarea maximă a curentului de încărcare la ieșire este limitată de rezistența cu rezistență redusă R7 (cu clasificările pieselor indicate în diagramă și unitatea de alimentare corespunzătoare, curentul maxim de încărcare al bateriei Li-ion ajunge la 1,2 A). În lipsa unui rezistor, a rezistenței și a puterii necesare, acesta poate fi asamblat din mai multe rezistențe ieftine și comune. De exemplu, în proiectarea de mai sus, rezistența de trei watt R7 cu o rezistență de 3,4 Ohms este asamblată din două grupuri conectate în serie, trei rezistențe paralele MLT-1 cu o rezistență de 5,1 Ohmi.
Pe tranzistorul VT2 și pe rezistențele R5, R6, sunt implementate un stabilizator și un regulator de curent de încărcare. Rezistența variabilă R6 este conectată în paralel cu rezistența limită R7 și este un senzor de curent. Curentul prin rezistența R6 este proporțional cu curentul prin rezistența R7, dar datorită raportului de rezistență este mult mai mic, ceea ce vă permite să controlați curentul de ieșire folosind un rezistor alternativ și un tranzistor cu putere redusă.
Sub sarcină, apare o cădere de tensiune în senzorul de curent proporțional cu curentul care trece. Când curentul de încărcare se modifică, din diverse motive, scăderea tensiunii în R6 și, în consecință, tensiunea de control bazată pe tranzistorul VT2 se modifică proporțional.
Odată cu creșterea tensiunii pe baza VT2, curentul K-E al tranzistorului VT2 crește, reducând tensiunea pe baza VT1. În acest caz, tranzistorul de putere VT1 începe să se închidă, reducând curentul de încărcare al bateriei. În schimb, cu o scădere a tensiunii bazată pe VT2, curentul de încărcare crește. Astfel, se realizează o corecție automată a curentului în sarcină - stabilizarea curentului de încărcare.
Modificând rezistența rezistorului R6, putem seta curentul necesar de încărcare a bateriei. După ajustare, au loc procese similare de stabilizare a curentului nou setat.
Nodul pentru setarea tensiunii limită se face pe un regulator de tensiune DA1 reglabil (TL431). Selectând rezistența rezistențelor R3 și R4, selectăm intervalul optim de control al tensiunii. Folosind un rezistor variabil R4, stabilim limita de tensiune de ieșire (înainte de conectarea bateriei la încărcător).
Când conectați o baterie descărcată la încărcător, tensiunea de ieșire scade. Curentul setat de rezistența R6 începe să curgă prin baterie. Pe măsură ce încărcarea și crește tensiunea bateriei, potențialul electrodului de control al diodei Zener DA1 se apropie de 2,5 volți, dioda zener TL431 începe să se deschidă. În același timp, tensiunea bazată pe VT1 scade treptat, tranzistorul de putere se închide, iar curentul de încărcare care trece prin el scade treptat până la aproape zero.
În conectorul X2 este inclus un ampermetru (multimetru) pentru setarea și monitorizarea curentului de încărcare; atunci când se încarcă elemente de același tip, este instalat un jumper în schimb.
Conectorul X3 este folosit pentru instalarea unei baterii Li-ion de la un telefon mobil. Este posibil să instalați baterii cilindrice de diferite lungimi cu o tensiune de 1,2 ... 1,4 volți în conectorul X4. Diodele VD1 și VD2 sunt incluse în circuitul conectorului X4 pentru a scădea tensiunea bateriei la 1,3 ... 1,8 volți și pentru a preveni descărcarea bateriei atunci când încărcătorul este oprit. Folosind sonde la distanță cu un clip, puteți conecta o baterie non-standard cu o tensiune de funcționare de până la 6 ... 9 volți pentru încărcare.
5. Realizarea carcasei încărcătorului
Pentru carcasa memoriei folosim un capac de plastic dintr-un releu vechi, care măsoară 90 x 60 x 65 mm. Consolidăm carcasa cu un panou PCB pentru instalarea conectorilor. Foram găurile de montaj necesare.
6. Completăm carcasa cu conectori și fabricăm elemente non-standard.
7. Asamblam carcasa cu elemente cu balamale. Pe panoul din spate sunt conectori - comanda X2 (partea de jos) și intrarea X1 pentru conectarea la adaptorul de alimentare al încărcătorului. În partea de sus a cazului este un panou pentru instalarea unei baterii Li-ion.
8. Prezentarea este fixată pe partea din față a memoriei și contacte pentru instalarea bateriilor cilindrice.
9. Completăm memoria cu piese în conformitate cu diagrama de mai sus.
Amânăm părțile care au multă căldură. În acest caz, este un tranzistor de putere VT1 pe un calorifer și un rezistor R7 asamblat, compus din șase rezistențe de putere mai mică. Pentru a îmbunătăți regimul de temperatură, colectăm aceste piese pe o placă separată. Părțile rămase sunt instalate și lipite pe a doua placă.
Dimensiunile plăcilor sunt determinate de dimensiunile interne ale carcasei și de amplasarea lor în volumul corpului. După ce am decis amplasarea plăcilor, găurim găuri în rezistență variabilă și găuri de ventilare pentru disiparea căldurii.
10. Adunarea memoriei
Conform schemei de memorie, colectăm alimentarea și plăcile de control împreună, verificăm funcționarea circuitului.
Instalăm și reparăm toate accesoriile din carcasă. Pentru a exclude posibilele contacte electrice, izolăm placa de control de mediul ambiant cu un capac din plastic.
Asamblăm designul memoriei în ansamblu și verificăm funcționarea dispozitivului.
11. Munca încărcătorului.
Înainte de a conecta bateria Li-ion la încărcător, folosind rezistența variabilă R4 (reglarea tensiunii), am stabilit limita de încărcare pe bornele de ieșire pentru această baterie.
Conectăm bateria, tensiunea de ieșire scade la tensiunea reziduală a bateriei. Prin reglarea rezistenței rezistenței R6 (reglare curent), setăm curentul de încărcare necesar.
La instalarea unei celule cu baterie cilindrică, procesul de selectare a modurilor este similar.
Când încărcătorul este pornit, înainte de instalarea bateriei, se deschide stabilizatorul de tensiune DA1 (tensiunea la electrodul de control al diodei zener este mai mare de 2,5 volți) și LED2 se aprinde (indicator roșu, stânga).
Conectăm bateria, tensiunea de ieșire scade. Încărcarea începe cu curentul stabil stabilit. LED2 se stinge. În funcție de curentul setat, este posibilă o iluminare a LED3 (indicator roșu, dreapta).
Când este atinsă tensiunea setată, sarcina continuă la această tensiune, dar cu un curent de încărcare descrescătoare. Luminozitatea LED3 crește, LED2 se aprinde. Luminozitatea maximă a LED-urilor LED2 și LED3 indică curentul minim de încărcare inerent la sfârșitul încărcării bateriei.
