Dnes sa pozrieme na 3 jednoduché nabíjacie obvody, ktoré možno použiť na nabíjanie širokej škály batérií.
Prvé dva okruhy pracujú v lineárnom režime a lineárny režim v prvom rade znamená silné zahrievanie. Nabíjačka je však stacionárna, nie prenosná, takže efektívnosť je rozhodujúcim faktorom, takže jedinou zápornou hodnotou uvádzaných obvodov je potreba veľkého chladiaceho chladiča, ale inak je všetko v poriadku. Takéto schémy sa vždy používali a budú sa používať, pretože majú nesporné výhody: jednoduchosť, nízke náklady, „nekazia“ sieť (ako v prípade impulzných obvodov) a vysokú opakovateľnosť.
Zoberme si prvú schému:
Tento obvod pozostáva iba z páru odporov (ktorými sa nastavuje napätie na konci náboja alebo výstupného napätia obvodu ako celku) a snímača prúdu, ktorý nastavuje maximálny výstupný prúd obvodu.
Ak potrebujete univerzálnu nabíjačku, obvod bude vyzerať takto:
Otáčaním ladiaceho odporu môžete nastaviť akékoľvek výstupné napätie od 3 do 30 V. Teoreticky môže byť až 37 V, ale v tomto prípade musíte na vstup priviesť 40 V, čo autor (AKA KASYAN) neodporúča. Maximálny výstupný prúd závisí od odporu prúdového snímača a nesmie byť vyšší ako 1,5A. Výstupný prúd obvodu sa dá vypočítať podľa určeného vzorca:
Kde 1.25 je napätie referenčného zdroja mikroobvodu lm317, Rs je odpor snímača prúdu. Aby sa dosiahol maximálny prúd 1,5 A, odpor tohto odporu by mal byť 0,8 ohmu, ale 0,2 ohmu v obvode.
Faktom je, že aj bez rezistora bude maximálny prúd na výstupe z mikroobvodu obmedzený na špecifikovanú hodnotu, rezistor je tu skôr pre poistenie a jeho odpor sa zníži, aby sa minimalizovali straty. Čím väčší je odpor, tým viac napätia naň padne a to povedie k silnému zahriatiu odporu.
Čip musí byť nainštalovaný na masívny chladič, na vstup je privedené nestabilizované napätie do 30-35V, čo je o niečo menej ako maximálne povolené vstupné napätie pre čip lm317. Je potrebné si uvedomiť, že čip lm317 dokáže rozptýliť maximálne 15-20 W energie, nezabudnite to zvážiť.Musíte tiež vziať do úvahy, že maximálne výstupné napätie v obvode bude o 2-3 volty nižšie ako vstup.
Nabíjanie sa uskutočňuje so stabilným napätím a prúd nesmie prekročiť nastavený prah. Tento obvod sa dá dokonca použiť na nabíjanie lítium-iónových batérií. Pri skratoch na výstupe sa nestane nič zlé, prúd sa jednoducho obmedzí a ak je chladenie mikroobvodu dobré a rozdiel medzi vstupným a výstupným napätím je malý, môže obvod v tomto režime pracovať nekonečne dlho.
Všetko je zostavené na malej doske s plošnými spojmi.
Spolu s doskami plošných spojov pre 2 nasledujúce obvody môže byť spolu so všeobecným archívom projektu.
Druhý okruh Predstavuje výkonný stabilizovaný zdroj energie s maximálnym výstupným prúdom do 10 A, ktorý bol postavený na základe prvej možnosti.
Od prvého obvodu sa líši tým, že sa tu pridá ďalší jednosmerný výkonový tranzistor.
Maximálny výstupný prúd obvodu závisí od odporu prúdových snímačov a kolektorového prúdu použitého tranzistora. V tomto prípade je prúd obmedzený na 7A.
Výstupné napätie obvodu je nastaviteľné v rozsahu od 3 do 30V, čo vám umožní nabíjať takmer každú batériu. Upravte výstupné napätie pomocou rovnakého ladiaceho odporu.
Táto možnosť je vynikajúca na nabíjanie autobatérií, maximálny nabíjací prúd s komponentmi uvedenými na obrázku je 10A.
Teraz sa pozrime na princíp obvodu. Pri nízkych prúdoch je výkonový tranzistor uzavretý. Keď sa výstupný prúd zvyšuje, pokles napätia na indikovanom odpore je dostatočný a tranzistor sa začne otvárať a všetok prúd preteká otvoreným spojom tranzistora.
Prirodzene, v dôsledku lineárneho režimu činnosti sa obvod zahrieva, výkonový tranzistor a snímače prúdu budú obzvlášť horúce. Tranzistor s čipom lm317 je priskrutkovaný na spoločný masívny hliníkový radiátor. Nie je potrebné izolovať substráty chladiča, pretože sú bežné.
Je veľmi žiaduce a dokonca potrebné použiť ďalší ventilátor, ak bude obvod pracovať pri vysokých prúdoch.
Na nabitie batérií musíte otočením ladiaceho odporu nastaviť napätie na konci nabíjania a to je všetko. Maximálny nabíjací prúd je obmedzený na 10 ampérov, pretože pri nabíjaní batérií bude prúd klesať. Skratový obvod sa nebojí, počas skratu bude prúd obmedzený. Rovnako ako v prípade prvej schémy, ak dôjde k dobrému chladeniu, zariadenie bude schopné tento režim prevádzky vydržať dlhý čas.
Teraz niekoľko testov:
Ako vidíme, stabilizácia funguje, takže všetko je v poriadku. A nakoniec tretia schéma:
Je to systém automatického vypínania batérie pri úplnom nabití, tj nie je to úplne nabíjačka. Počiatočný obvod bol podrobený určitým zmenám a doska bola dokončená počas testov.
Zoberme si schému.
Ako vidíte, je to bolestivo jednoduché, obsahuje iba jeden tranzistor, elektromagnetické relé a malé veci. Autor na doske má tiež vstupný diódový mostík a primitívnu ochranu proti obrátenej polarite, tieto uzly nie sú nakreslené na obvode.
Na vstupe do obvodu sa z nabíjačky alebo iného zdroja energie dodáva konštantné napätie.
Je dôležité si uvedomiť, že nabíjací prúd by nemal prekročiť prípustný prúd cez reléové kontakty a poistkový prúd.
Ak je na vstup obvodu zapojené napájanie, batéria je nabitá. Obvod má delič napätia, pomocou ktorého je napätie monitorované priamo na batérii.
Pri nabíjaní sa napätie na batérii zvyšuje. Akonáhle sa stane rovným funkčnému napätiu obvodu, ktoré sa dá nastaviť otáčaním ladiaceho odporu, zenerova dióda bude pracovať, dodáva signál do bázy tranzistora s nízkym výkonom a bude fungovať.
Pretože cievka elektromagnetického relé je pripojená na kolektorový obvod tranzistora, tento tranzistor bude tiež fungovať a indikované kontakty sa otvoria a ďalšie napájanie batérie sa zastaví a súčasne bude fungovať druhá dióda LED, oznamujúca ukončenie nabíjania.
Aby sme nakonfigurovali obvod pre jeho výstup, je pripojený veľký kondenzátor, máme ho v úlohe rýchlo nabíjacej batérie. Kondenzátorové napätie 25-35V.
Najprv pripojíme ionistory alebo kondenzátory na výstup obvodu, pričom sledujeme polaritu. Na konci nabíjania najskôr odpojte nabíjačku od siete, potom batériu, inak bude relé nesprávne. V tomto prípade sa nič zlé nestane, ale zvuk je nepríjemný.
Ďalej vezmeme akýkoľvek regulovaný zdroj energie a nastavíme ho na napätie, na ktoré sa bude batéria nabíjať, a pripojíme jednotku na vstup obvodu.
Potom pomaly otáčajte obvyklým odporom, až kým sa nerozsvieti červený indikátor, a potom vykonáme jednu úplnú otáčku pomocného počítadla v opačnom smere, pretože obvod má určitú hysterézu.
Ako vidíte, všetko funguje. Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!