Dnes se podíváme na 3 jednoduché nabíjecí obvody, které lze použít k nabíjení široké škály baterií.
První 2 okruhy pracují v lineárním režimu a lineární režim primárně znamená silné vytápění. Nabíječka je však stacionární, ne přenosná, takže účinnost je rozhodujícím faktorem, takže jedinou minus prezentovaných obvodů je, že potřebují velký chladicí radiátor, ale jinak je vše v pořádku. Taková schémata byla vždy a budou používána, protože mají nepopiratelné výhody: jednoduchost, nízké náklady, „nekazí“ síť (jako v případě pulzních obvodů) a vysokou opakovatelnost.
Zvažte první schéma:
Tento obvod se skládá pouze z dvojice odporů (kterými je nastaveno napětí na konci nabíjení nebo výstupní napětí obvodu jako celku) a proudového senzoru, který nastavuje maximální výstupní proud obvodu.
Pokud potřebujete univerzální nabíječku, obvod bude vypadat takto:
Otáčením ladicího rezistoru můžete nastavit libovolné výstupní napětí od 3 do 30 V. Teoreticky lze také použít až 37 V, ale v tomto případě musíte na vstup dodat 40 V, což autor (AKA KASYAN) nedoporučuje. Maximální výstupní proud závisí na odporu proudového senzoru a nesmí být vyšší než 1,5A. Výstupní proud obvodu lze vypočítat podle uvedeného vzorce:
Kde 1.25 je napětí referenčního zdroje mikroobvodu lm317, Rs je odpor proudového senzoru. Pro získání maximálního proudu 1,5A by odpor tohoto rezistoru měl být 0,8 Ohmu, ale 0,2 Ohmu v obvodu.
Skutečností je, že i bez rezistoru bude maximální proud na výstupu mikroobvodu omezen na specifikovanou hodnotu, rezistor je zde spíše pro pojištění a jeho odpor je snížen, aby se minimalizovaly ztráty. Čím větší je odpor, tím více napětí na něj dopadne, což povede k silnému zahřátí rezistoru.
Mikroobvod musí být nainstalován na masivním radiátoru, na vstup je dodáváno nestabilizované napětí do 30-35V, což je o něco méně než maximální přípustné vstupní napětí pro mikroobvod lm317. Je třeba si uvědomit, že čip lm317 může rozptýlit maximálně 15-20 W energie, nezapomeňte to zvážit.Musíte také vzít v úvahu, že maximální výstupní napětí obvodu bude o 2-3 V nižší než vstupní.
Nabíjení probíhá se stabilním napětím a proud nesmí překročit nastavený práh. Tento obvod lze dokonce použít k nabíjení lithium-iontových baterií. Při zkratu na výstupu se nic špatného nestane, proud se jednoduše omezí a pokud je chlazení mikroobvodu dobré a rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím je malý, obvod v tomto režimu může pracovat nekonečně dlouhou dobu.
Vše je sestaveno na malé desce plošných spojů.
Spolu s deskami plošných spojů pro 2 následující obvody může být spolu s obecným archivem projektu.
Druhý okruh Představuje výkonný stabilizovaný zdroj energie s maximálním výstupním proudem až 10 A, byl postaven na základě první varianty.
Od prvního obvodu se liší tím, že je zde přidán další stejnosměrný výkonový tranzistor.
Maximální výstupní proud obvodu závisí na odporu proudových senzorů a proudu kolektoru použitého tranzistoru. V tomto případě je proud omezen na 7A.
Výstupní napětí obvodu je nastavitelné v rozsahu 3 až 30V, což vám umožní nabíjet téměř jakoukoli baterii. Upravte výstupní napětí pomocí stejného ladicího rezistoru.
Tato možnost je skvělá pro nabíjení autobaterií, maximální nabíjecí proud se součástkami uvedenými na obrázku je 10A.
Nyní se podívejme na princip obvodu. Při nízkých proudech je výkonový tranzistor uzavřen. Jak se výstupní proud zvyšuje, pokles napětí na indikovaném odporu je dostatečný a tranzistor se začne otevírat a veškerý proud bude protékat otevřeným spojem tranzistoru.
Přirozeně, díky lineárnímu režimu provozu se obvod zahřeje, výkonový tranzistor a proudové senzory budou zvláště horké. Tranzistor s čipem lm317 je přišroubován na běžný masivní hliníkový radiátor. Není nutné izolovat substráty chladiče, protože jsou běžné.
Je-li obvod provozován při vysokých proudech, je velmi žádoucí a dokonce nutné použít další ventilátor.
K nabití baterií musíte otočením ladicího odporu nastavit napětí na konci nabíjení a to je vše. Maximální nabíjecí proud je omezen na 10 ampérů, protože při nabíjení baterií bude proud klesat. Zkratový obvod se nebojí, během zkratu bude proud omezen. Stejně jako v případě prvního schématu bude zařízení schopno tento režim provozu po dlouhou dobu vydržet, pokud bude dobré chlazení.
Nyní několik testů:
Jak vidíme, stabilizace funguje, takže všechno je v pořádku. A konečně třetí schéma:
Je to systém automatického vypínání baterie při plném nabití, to znamená, že to není úplně nabíječka. Počáteční obvod byl podroben několika změnám a deska byla během testů dokončena.
Podívejme se na schéma.
Jak vidíte, je to bolestně jednoduché, obsahuje pouze 1 tranzistor, elektromagnetické relé a malé věci. Autor na desce má také diodový vstupní můstek a primitivní ochranu proti přepólování, tyto uzly nejsou nakresleny na obvodu.
Na vstupu obvodu je konstantní napětí dodáváno z nabíječky nebo jiného zdroje energie.
Zde je důležité poznamenat, že nabíjecí proud by neměl přesáhnout přípustný proud přes kontakty relé a vypínací proud pojistky.
Když je na vstup obvodu přivedeno napájení, je baterie nabitá. Obvod má dělič napětí, pomocí kterého je napětí monitorováno přímo na baterii.
Při nabíjení se napětí na baterii zvyšuje. Jakmile se stane rovným provoznímu napětí obvodu, které lze nastavit otáčením ladicího rezistoru, bude fungovat Zenerova dioda, která bude dodávat signál do základny nízkoenergetického tranzistoru a bude fungovat.
Protože cívka elektromagnetického relé je připojena k obvodu kolektoru tranzistoru, bude tranzistor také fungovat a uvedené kontakty se otevřou a další napájení napájení baterie se zastaví, současně bude fungovat druhá LED, což oznámí, že nabíjení je dokončeno.
Abychom nakonfigurovali obvod pro jeho výstup, je připojen velký kondenzátor, máme jej v roli rychle se nabíjející baterie. Napětí kondenzátoru 25-35V.
Nejprve připojíme ionistory nebo kondenzátory k výstupu obvodu a sledujeme polaritu. Na konci nabíjení nejprve odpojte nabíječku od sítě, poté baterii, jinak bude relé falešné. V tomto případě se nic špatného nestane, ale zvuk je nepříjemný.
Dále vezmeme jakýkoli regulovaný zdroj energie a nastavíme jej na napětí, na které bude baterie nabita, a připojíme jednotku ke vstupu obvodu.
Potom pomalu otáčíme obvyklým odporem, dokud se nerozsvítí červený indikátor, a poté uděláme jednu celou otáčku pomocného čítače v opačném směru, protože obvod má nějakou hysterezi.
Jak vidíte, všechno funguje. Děkuji za pozornost. Uvidíme se brzy!