Les següents 5 versions de circuits de carregador de bateria de 6 volts 4 AH les he dissenyat i publicat aquí en resposta a la sol·licitud del senyor Raja.
Especificacions tècniques
'Benvolgut senyor, envieu un circuit per carregar la bateria de plom àcid de 6 volts de 3,5 ah des de la bateria de 12 volts. El carregador hauria de deixar de carregar-se automàticament, ja que la bateria està completament carregada.
Si us plau, utilitzeu el transistor en lloc del relé per deixar de carregar i també digueu-me com utilitzar el relé de 12 volts per al mateix circuit.
Expliqueu quina és la seguretat i la durabilitat del relé o del transistor per tallar la càrrega. (En l'actualitat, estic carregant la bateria mencionada anteriorment simplement utilitzant LM317 amb resistències de 220 ohm i 1 quilo ohm i un parell de condensadors). Estic esperant el vostre article, gràcies.
El disseny
El següent circuit mostra un senzill circuit automàtic de carregador de bateria de 6 a 4 AH mitjançant un Relé de 12 volts , dissenyat per tallar automàticament el subministrament de la bateria tan aviat com s'arribi al nivell de càrrega total de la bateria.
Com funciona
Suposant que no hi ha cap bateria connectada amb el circuit, quan s’encén l’alimentació, el contacte del relé estarà a N / C i no hi haurà alimentació Circuit IC 741 .
Ara, quan la bateria està connectada, el subministrament de la bateria accionarà el circuit i, suposant que la bateria estigui descarregada, el pin 2 serà inferior al pin 3 provocant un màxim al pin 6 de l’IC. Això activarà el controlador del relé del transistor, que al seu torn canviarà el contacte del relé de N / C a N / O connectant el subministrament de càrrega amb la bateria.
La bateria començarà a carregar-se lentament i tan aviat com els seus terminals arribin a 7V, el pin # 2 tendeix a ser més alt que el pin # 3, fent que el pin # 6 de l’IC es baixi, apagant el relé i tallant l’alimentació a la bateria.
El mínim existent al pin # 6 també farà que el pin # 3 quedi permanentment baix a través del díode 1N4148 enllaçat i, per tant, el sistema es bloquejarà fins que l’alimentació s’apagui i s’encengui de nou.
Si no voleu disposar d’aquest sistema de bloqueig, podeu eliminar molt bé el díode de retroalimentació 1N4148.
Nota : La secció d'indicadors LED dels 3 diagrames següents es va modificar recentment després d'una prova pràctica i confirmació
Circuit núm. 1
CONNECTEU UN PIN2 I PIN4 DE 10uF, PER QUE LA SORTIDA AMP OP COMENCI SEMPRE AMB UN INTERRUPTOR D'ALIMENTACIÓ 'ALT'
El següent circuit mostra un senzill circuit automàtic de carregador de bateria de 6 volts 4 AH sense utilitzar un relé, més aviat directament a través d’un transistor, podeu substituir el BJT per un mosfet també per permetre una càrrega d’alt nivell Ah.
Disseny de PCB per al circuit superior
El disseny del disseny de PCB va ser aportat per un dels àvids seguidors d’aquest lloc web, el Sr. Jack009
Circuit núm. 2
CONNECTEU UN PIN2 I PIN4 DE 10uF, PER QUE LA SORTIDA AMP OP COMENCI SEMPRE AMB UN INTERRUPTOR D'ALIMENTACIÓ 'ALT'
Actualització:
El circuit de carregador de 6V transistoritzat anterior té un error. Al nivell de càrrega completa tan bon punt el negatiu de la bateria es talla pel TIP122, aquest negatiu de la bateria també es tallarà per al circuit IC 741.
Això implica que ara l'IC 741 no pot controlar el procés de descàrrega de la bateria i no podrà restaurar la càrrega de la bateria quan la bateria assoleixi el llindar de descàrrega inferior?
Per corregir-ho, hem d’assegurar-nos que, a nivell de càrrega completa, el negatiu de la bateria només es talli de la línia de subministrament i no de la línia del circuit IC 741.
El següent circuit corregeix aquest defecte i assegura que l'IC741 sigui capaç de controlar i fer un seguiment continu de la salut de la bateria en totes les circumstàncies.
CONNECTEU UN PIN2 I PIN4 DE 10uF, PER QUE LA SORTIDA AMP OP COMENCI SEMPRE AMB UN INTERRUPTOR D'ALIMENTACIÓ 'ALT'
Com configurar el circuit
Inicialment, manteniu la resistència de retroalimentació pin6 desconnectada i sense connectar cap bateria, ajusteu R2 per obtenir exactament 7,2 V a la sortida del LM317 (a través del càtode de 1N5408 i la línia de terra), per alimentar el circuit IC 741.
Ara només heu de jugar amb la configuració predeterminada de 10 k i identificar una posició en què els LEDS VERMELLS / VERDs només flip / flop o canviar o canviar entre la seva il·luminació.
Aquesta posició dins de l'ajust predefinit es pot considerar com a punt de tall o de llindar.
Ajusteu-lo acuradament a un punt en què el LED VERMELL del primer circuit només s’encengui ...... però per al segon circuit hauria de ser el LED verd que s’hauria d’il·luminar.
Ara s’estableix el punt de tall per al circuit, segelleu el valor predefinit en aquesta posició i torneu a connectar la resistència pin6 a través dels punts mostrats.
El vostre circuit està configurat per carregar qualsevol bateria de 6V 4 AH o altres bateries similars amb una funció de tall automàtic tan aviat com cada vegada que la bateria es carregui completament a la configuració anterior de 7.2V.
Els dos circuits anteriors funcionaran igual de bé, tot i que el circuit superior es pot alterar per manejar corrents elevats fins i tot de 100 i 200 AH només modificant l'IC i el relé. Es pot fer que el circuit inferior només ho faci fins a un límit determinat, fins a 30 A aproximadament.
El segon circuit des de dalt va ser construït i provat amb èxit per Dipto, que és un àvid lector d’aquest blog. Les imatges del prototip de carregador solar de 6V presentades es poden veure a continuació:
Afegir un control actual:
Un automàtic regulador de control de corrent es pot afegir la funció amb els dissenys mostrats anteriorment simplement introduint un circuit BC547 tal com es mostra al diagrama següent:
Circuit # 3
CONNECTEU UN PIN2 I PIN4 DE 10uF, PER QUE LA SORTIDA AMP OP COMENCI SEMPRE AMB UN INTERRUPTOR D'ALIMENTACIÓ 'ALT'
La resistència de detecció actual es pot calcular mitjançant la simple fórmula de la llei d'Ohm:
Rx = 0,6 / Corrent de càrrega màx
Aquí 0,6 V es refereix al voltatge d’activació del transistor BC547 del costat esquerre, mentre que el corrent de càrrega màxima significa la càrrega màxima segura de la bateria, que pot ser de 400 mA per a una bateria de plom àcid de 4 Ah.
Per tant, resoldre la fórmula anterior ens dóna:
Rx = 0,6 / 0,4 = 1,5 ohms.
Watts = 0,6 x 0,4 = 0,24 watts o 1/4 watts
Si afegiu aquesta resistència, s’assegurarà que la taxa de càrrega estigui totalment controlada i que mai no superi el límit de corrent de càrrega segur especificat.
Clip de vídeo de l'informe de prova:
El següent videoclip mostra la prova del circuit de carregador automàtic anterior en temps real. Com que no tenia una bateria de 6V, vaig provar el disseny amb una bateria de 12V, cosa que no fa cap diferència, i es tracta d’establir el valor predeterminat per a la bateria de 6V o de 12V segons les preferències de l’usuari. La configuració del circuit mostrada anteriorment no es va canviar de cap manera.
El circuit es va tallar a 13,46 V, que es va seleccionar com a nivell de tall de càrrega completa. Això es va fer per estalviar temps, ja que el valor recomanat real de 14,3 V podria haver trigat molt, per tant, per fer-ho ràpidament, vaig seleccionar 13,46 V com a llindar de tall alt.
Tanmateix, un punt a destacar és que la resistència de retroalimentació no es va utilitzar aquí, i l'activació del llindar inferior es va implementar automàticament a 12,77 V pel circuit, segons la propietat d'histèresi natural de l'IC 741.
Disseny de carregador 6V # 2
Aquí teniu un altre circuit de carregador de bateria de plom àcid de 6V, regulat i senzill, que apaga el corrent de la bateria tan aviat com la bateria arriba a carregar-se completament. Un LED il·luminat a la sortida indica l’estat completament carregat de la bateria.
Com funciona
El DIAGRAMA CIRCUIT es pot entendre amb els següents punts:
Fonamentalment, el control i regulació de la tensió es realitza amb el versàtil cavall de treball IC LM 338.
S’aplica una entrada de voltatge de subministrament CC en el rang de 30 a l’entrada de l’IC. La tensió es pot derivar d’una xarxa de transformadors, ponts i condensadors.
El valor de R2 està configurat per obtenir la tensió de sortida necessària, depenent de la tensió de la bateria que es carregarà.
Si cal carregar una bateria de 6 volts, se selecciona R2 per produir un voltatge d’uns 7 volts a la sortida, per a una bateria de 12 volts es converteix en 14 volts i per a una bateria de 24 volts, la configuració es fa al voltant de 28 volts.
Els paràmetres anteriors s’ocupen de la tensió que cal aplicar a la bateria carregada, però la tensió d’inici o la tensió a la qual s’ha de tallar el circuit s’estableix ajustant la potència o la configuració predeterminada de 10 K.
El valor predefinit de 10K està associat al circuit que implica l'IC 741, que bàsicament es configura com un comparador.
L'entrada inversora de l'IC 741 està fixada a una tensió de referència fixa de 6 mitjançant una resistència de 10K.
En referència a aquesta tensió, el punt d’inici s’estableix mitjançant el valor predefinit de 10 K connectat a l’entrada no inversora de l’IC.
El subministrament de sortida de l’IC LM 338 va a la bateria positiva per carregar-la. Aquesta tensió també actua com la detecció i la tensió de funcionament de l'IC 741.
Segons el paràmetre dels 10 K preestablerts quan la tensió de la bateria durant el procés de càrrega arriba o creua el llindar, la sortida de l'IC 741 augmenta.
La tensió passa a través del LED i arriba a la base del transistor que al seu torn condueix i apaga l’IC LM 338.
El subministrament de la bateria es talla immediatament.
El LED il·luminat indica l’estat carregat de la bateria connectada.
Circuit # 4
Aquest circuit de carregador de bateries automàtic es pot utilitzar per carregar totes les bateries de plom àcid o SMF amb voltatges d'entre 3 i 24 volts.
Alguns dels lectors van trobar que el circuit anterior no era tan satisfactori, de manera que he modificat el circuit anterior per a un funcionament millor i garantit. Consulteu el disseny modificat a la figura següent.
Disseny de PCB per al circuit de carregador de bateries automàtic de 6V, 12V, 24V finalitzat anteriorment
Circuit de carregador de bateria Solar 6V amb protecció contra sobrecorrent
Fins ara hem après a fer un senzill circuit de carregador de bateria de 6V amb protecció contra sobrecorrent mitjançant l’entrada de xarxa. En la discussió següent intentarem entendre com es podria configurar el mateix junt amb un panell solar i també amb una entrada d’adaptador AC / DC.
El circuit també inclou una funció d’indicació de l’estat de la bateria de 4 etapes, una etapa del controlador de sobrecorrient, interruptor automàtic OFF per a la càrrega i la càrrega de la bateria i també una presa de càrrega independent del mòbil. La idea va ser sol·licitada pel senyor Bhushan Trivedi.
Especificacions tècniques
Salutacions, confio que estiguis bé. Sóc Bhushan i actualment estic treballant en un projecte d'afició. Estic molt impressionat pel coneixement que compartiu al vostre bloc i esperava si voleu guiar-me una mica amb el meu projecte.
El meu projecte consisteix a carregar una bateria segellada de 6V 4,5 Ah amb xarxa i panell solar.
Aquesta bateria subministrarà energia als llums LED i al punt de càrrega del telèfon mòbil. En realitat, la bateria es guardarà en una caixa. i la caixa tindrà dues entrades per carregar la bateria. Aquestes dues entrades són solars (9V) i CA (230V) per carregar la bateria de 6V.
No hi haurà cap canvi automàtic. Igual que l'usuari, té una opció per carregar la bateria de la xarxa solar o de la xarxa. però les dues opcions d'entrada estaran disponibles.
Per exemple, si en un dia de pluja o per algun motiu no es pot carregar la bateria des d’un panell solar, s’hauria de fer la càrrega de la xarxa.
Així que busco una opció per a les dues entrades de la bateria. Res automàtic aquí El LED indicador del nivell de la bateria hauria d’indicar-se en vermell groc i verd al nivell de la bateria.
La bateria es tallarà automàticament després que el voltatge baixi certs límits per garantir una llarga durada de la bateria. Us adjunto una breu declaració de problemes al llarg d’aquest correu electrònic per a la vostra referència.
Estic buscant un circuit per a la disposició que s’hi mostra. Tinc moltes ganes de saber-ne
Salutacions cordials,
Bhushan
El 5è Disseny
El circuit del carregador de bateria solar de 6V necessari es pot veure al diagrama que es presenta a continuació.
En referència al diagrama, es poden entendre les diferents etapes amb l'ajut dels punts següents:
L'IC LM317 que és un regulador de voltatge estàndard IC està configurat per produir una sortida fixa de 7V determinada per les resistències de 120 ohms i 560 ohms.
El transistor BC547 i la seva resistència base d’1 ohm asseguren que el corrent de càrrega de la bateria de 6V / 4.5AH no superi mai la marca òptima de 500mA.
La sortida de l’escenari LM317 està directament connectada amb la bateria de 6V per a la càrrega prevista de la bateria.
L’entrada d’aquest CI es pot seleccionar mitjançant un commutador SPDT, ja sigui des del panell solar donat o des d’una unitat adaptadora AC / DC, depenent de si el panell solar produeix o no tensió suficient, que es podria controlar mitjançant un voltímetre connectat a la sortida. pins de l'IC LM317.
Els quatre opamps del IC LM324 que és un quad opamp en un paquet es connecten com a comparadors de tensió i produeixen indicacions visuals dels diferents nivells de tensió en qualsevol moment, durant el procés de càrrega o durant el procés de descàrrega a través del panell LEd connectat o qualsevol altra càrrega.
Totes les entrades inversores dels opamps es fixen a una referència fixa de 3V a través del díode zener corresponent.
Les entrades no inversores de les opamps s’uneixen individualment a presets que es configuren adequadament per respondre als nivells de tensió rellevants fent que les seves sortides siguin elevades seqüencialment.
Les indicacions del mateix es podrien controlar mitjançant els LEDs de colors connectats.
El LED groc associat a A2 es pot configurar per indicar el llindar de tall de baixa tensió. Quan aquest LED s’apaga (s’encén el blanc), el transistor TIP122 s’inhibeix de la conducció i talla l’alimentació de la càrrega, garantint així que la bateria no es pugui descarregar mai fins a límits irrecuperables perillosos.
El LED A4 indica el nivell de càrrega total superior de la bateria ... aquesta sortida es podria alimentar a la base del transistor LM317 per tal de tallar la tensió de càrrega de la bateria evitant la sobrecàrrega (opcional).
Tingueu en compte que, atès que l'A2 / A4 no inclou histèresi, es poden produir oscil·lacions als llindars de tall, cosa que no necessàriament serà un problema ni afectarà el rendiment o la vida de la bateria.
Circuit # 5
Afegir un tall automàtic a la càrrega completa de la bateria Batery
El diagrama modificat amb tall automàtic de sobrecàrrega es pot implementar connectant la sortida A4 amb el BC547.
Però ara la fórmula actual de la resistència limitadora serà la següent:
R = 0,6 + 0,6 / corrent de càrrega màx
Opinions del senyor Bhushan
Moltes gràcies pel vostre suport continuat i els dissenys de circuits anteriors.
Ara tinc alguns canvis menors en el disseny, que voldria sol·licitar-los per incorporar-los al disseny del circuit. M'agradaria expressar que el cost del PCB i dels components és una gran preocupació, però entenc que la qualitat també és molt important.
Per tant, us demano que busqueu un bon equilibri entre el rendiment i el cost d’aquest circuit. Per començar, tenim aquesta CAIXA, que també albergarà la bateria de plom àcid de 6V 4,5 Ah i el PCB.
La bateria de 6V 4,5 Ah es carregarà mitjançant les següents opcions des d’una única entrada:
a) Un adaptador de 230 V CA a 9 V CC (vull continuar amb un carregador de 1 amperi, les vostres opinions?) 'O'
b) Un mòdul solar de 3-5 watts (tensió màxima: 9 V (nominal de 6 V), corrent màxim: 0,4 a 0,5 amperes)
Diagrama de blocs
La bateria es pot carregar només mitjançant un subministrament a la vegada, per tant només tindrà una entrada al costat esquerre de la caixa.
Per al moment en què es carregui aquesta bateria, hi haurà un petit llum vermell encès a la cara del tipus de lletra de la caixa (indicador de càrrega de la bateria del diagrama) Ara, en aquest punt, el sistema també hauria de tenir un indicador de nivell de bateria (bateria) indicador de nivell al diagrama)
Desitjo tenir tres nivells d’indicacions sobre l’estat de la bateria. Aquestes taules indiquen la tensió del circuit obert. Ara, amb els pocs coneixements electrònics que tinc, suposo que aquest és el voltatge ideal i no les condicions reals, oi?
Crec que ho deixaré en vosaltres per decidir i utilitzar qualsevol factor de correcció si cal per als càlculs.
Desitjo tenir els següents nivells d'indicadors:
- Nivell de càrrega del 100% al 65% = LED verd petit encès (LED groc i vermell apagat)
- Nivell de càrrega del 40% al 65% = LED groc petit encès (LED verd i vermell apagat)
- Nivell de càrrega del 20% al 40% = LED vermell petit encès (LED verd i groc apagat)
- Al 20% de càrrega, la bateria es desconnecta i deixa de subministrar energia de sortida.
Al costat de sortida ara (Vista lateral dreta al diagrama)
El sistema subministrarà energia a les següents aplicacions:
a) Bombeta LED d'1 watt, 6 V CC - 3 no
b) Una sortida per a la càrrega del telèfon mòbil. Vull incorporar una funció aquí. Com veieu, les càrregues de CC connectades a la bateria tenen una potència relativament inferior. (només un telèfon mòbil i tres bombetes LED d'1 watt). Ara, la característica que s’afegirà al circuit hauria de funcionar com a fusible (no em refereixo a un fusible real).
Suposem que si hi ha una bombeta CFL connectada aquí o alguna altra aplicació de potència superior, s’hauria de tallar la font d’alimentació. Si la potència total consumida supera els 7,5 watts de CC connectats a aquest sistema, el sistema hauria de tallar el subministrament i només es reprendrà quan la càrrega sigui inferior a 7,5 watts.
Bàsicament, vull assegurar-me que aquest sistema no s’utilitzi malament ni s’extreu d’energia excessiva, cosa que fa malbé la bateria.
Això només és una idea. Tanmateix, entenc que això pot augmentar la complexitat i el cost del circuit. Cercaré la vostra recomanació sobre si s'inclou aquesta funció o no, ja que ja estem tallant el subministrament de la bateria un cop l'estat de càrrega arribi al 20%.
Espero que trobeu aquest projecte emocionant per treballar. Estic desitjant rebre les vostres aportacions tan valorades sobre això.
Us agraeixo tota la vostra ajuda fins ara i per endavant per la vostra extensa col·laboració en aquest sentit.
Salutacions cordials,
Bhushan.
El disseny
Aquí teniu una breu explicació de les diverses etapes incloses en el circuit de carregador de bateria de 6V proposat amb protecció contra sobrecorrent:
El LM317 del costat esquerre és responsable de produir una tensió de càrrega fixa de 7,6 V a través del seu pin de sortida i terra per a la bateria, que baixa a uns 7 V mitjançant D3 per convertir-se en un nivell òptim per a la bateria.
Aquest voltatge està determinat per la resistència associada de 610 ohms, aquest valor es pot reduir o augmentar per canviar la tensió de sortida proporcionalment si és necessari.
La resistència d'1 ohm associada i el BC547 restringeixen el corrent de càrrega a uns 600 mA segurs per a la bateria.
Els opamps A1 --- A4 són idèntics i fan la funció de comparadors de tensió. Segons les regles, si la tensió del pin3 supera el nivell del pin2, les sortides corresponents passen a ser elevades o al nivell de subministrament ..... i viceversa.
Els presets associats es poden configurar per permetre als opamps detectar qualsevol nivell desitjat al seu pin3 i fer que les seves sortides corresponents siguin elevades (tal com s’explica més amunt), de manera que el predefinit A1 es configura de manera que la seva sortida es converteixi en alta a 5V 40%) ... La configuració predeterminada A2 està configurada per respondre amb una sortida alta a 5,5 V (nivell de càrrega del 40% al 65%), mentre que A3 es dispara amb una sortida alta a 6,5 V (80%) i, finalment, A4 propietari amb el LED blau al nivell de la bateria que arriba a la marca de 7,2 V (100% carregat).
En aquest moment, caldrà desconnectar l'alimentació d'entrada manualment, ja que no heu exigit cap acció automàtica.
Un cop l’entrada està apagada, el nivell de la bateria de 6v manté les posicions anteriors per a les opamps, mentre que la sortida de A2 garanteix que el TIP122 es mantingui connectat i operatiu amb les càrregues rellevants.
L'etapa LM317 de la dreta és una etapa de controlador actual que s'ha configurat per restringir el consum de l'ampli de sortida a 1,2 amperes o al voltant de 7 watts segons els requisits. La resistència de 0,75 ohm pot variar-se per alterar els nivells de restricció.
La següent etapa 7805 IC és una inclusió independent que genera un nivell de corrent / tensió adequat per carregar telèfons mòbils estàndard.
Ara, a mesura que es consumeix energia, el nivell de la bateria comença a retrocedir en la direcció oposada, que s’indica amb els LED rellevants ...
El blau és el primer que s'apaga il·luminant el LEd verd, que s'apaga per sota de 6,5 V il·luminant el LEd groc que s'apaga idènticament a 5,9V assegurant-se que ara el TIP122 ja no es condueix i les càrregues estan apagades ...
Però aquí la condició pot oscil·lar durant algun moment fins que la tensió arribi finalment a menys de 5,5 V il·luminant el LEd blanc i alarmant l’usuari per l’encesa d’entrada i iniciar el procediment de càrrega.
El concepte anterior es pot millorar encara més afegint una instal·lació automàtica de tall de càrrega completa, com es mostra a continuació:
Anterior: Com substituir un transistor (BJT) per un MOSFET Següent: Feu un circuit de generador d'electricitat de futbol
