Predložena je opcija za proizvodnju punjača za baterije za kućanske uređaje, s podešavanjem struje i napona punjenja, sa stabilizacijom struje pri opterećenju.
S periodičnim životom u ljetnoj kući, ponekad je potrebno napuniti različite izvore napajanja za sat, prijemnik, svjetiljku. Uz to, Li-ion baterije s starijih mobilnih telefona korištene u prethodno proizvedenim uređajima zahtijevaju punjenje. domaćih proizvoda, S obzirom da korištene baterije imaju različite oblike, dimenzije i dimenzije ugradnje, kao i različite načine punjenja, potrebno je u određenoj mjeri proizvesti univerzalni punjač (punjač). Budući da će se ovaj punjač koristiti samo periodično, nema smisla proizvoditi ili nabavljati specijaliziranu memoriju za svaku vrstu baterija.
S tim u svezi, za punjenje raznih baterija male snage napravit ćemo jedinstven, pojednostavljen, ali pouzdan punjač. Prilikom punjenja baterija pod periodičnom vizualnom kontrolom na kraju napunjenosti, uz mogućnost podešavanja načina rada (stabilna struja i maksimalni napon napunjenja), takav će punjač osigurati kvalitetan rad.
Proces proizvodnje punjača za ovaj zadatak opisan je u nastavku.
1. Instalacija izvornih podataka.
Za pravilan rad nikl-metal-hidridnih baterija, preporučuje se održavanje radnog napona na ćelijama u roku od 1,2 ... 1,4 volta, dopušteno je maksimalno smanjenje na 0,9 volta. Preporučuje se brzo punjenje NiMH baterijskih ćelija na naponu od 0,8 ... 1,8 volti, sa strujom punjenja u rasponu od 0,3 ... 0,5C.
Radni napon za Li-ion bateriju je 3,0 ... 3,7 volta. Baterija se mora napuniti do maksimalnog napona od 4,2 volta, sa strujom punjenja u rasponu od 0,1 ... 0,5 C (do 450 mA s kapacitetom baterije od 900 mAh).
S obzirom na preporuke, uspostavljamo sljedeće karakteristike proizvedene memorije:
Izlazni napon je 1,3 ... 1,8 volti (za NiMH bateriju).
Izlazni napon je 3,5 ... 4,2 volta (za Li-ion bateriju).
Izlazna struja (podesiva) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Ulazni napon je 9 ... 12 volti.
Ulazna struja je 400 mA (1000 mA).
2. Trenutni izvor.
Kao trenutni izvor za memoriju koristimo mobilni adapter 220/9 volti, 400 mA. Možete koristiti snažniji adapter (na primjer, 220 / 1.6 ... 12 volti, 1000 mA). U tom slučaju promjene dizajna memorije nisu potrebne.
3. Krug punjača.
Memorijski krug jednostavan je za proizvodnju i puštanje u pogon, nema oskudnih i skupih dijelova. Uređaj vam omogućuje punjenje raznih baterija stabilnom, unaprijed instaliranom strujom. A također, prije početka punjenja, tijekom cijelog postupka punjenja možete postaviti granicu napona iznad koje se neće dizati na terminalima akumulatora.
Napravimo memoriju prema shemi.
4. Opis rada memorijskog kruga.
Upravljačka jedinica izlazne struje izgrađena je na VT1 kompozitnom tranzistoru. Maksimalna vrijednost izlazne struje punjenja ograničena je otpornikom niskog otpora R7 (s ocjenama dijelova navedenih na dijagramu i odgovarajućom jedinicom napajanja, maksimalna struja napunjenosti Li-ion baterije doseže 1,2 A). U nedostatku otpornika, potrebnog otpora i snage, može se sastaviti iz nekoliko jeftinih i uobičajenih otpornika. Na primjer, u gornjem dizajnu, tro vatni otpornik R7 s otporom od 3,4 Ohma sastavljen je iz dvije serijski povezane skupine, tri paralelna otpornika MLT-1 s otporom 5,1 Ohma.
Na tranzistoru VT2 i otpornicima R5, R6 ugrađeni su stabilizator i regulator struje punjenja. Promjenjivi otpornik R6 spojen je paralelno s graničnim otpornikom R7 i senzor je struje. Struja kroz otpornik R6 proporcionalna je struji kroz otpornik R7, ali zbog omjera otpora mnogo je manja, što vam omogućuje kontrolu izlazne struje pomoću izmjeničnog otpornika i tranzistora male snage.
Pod opterećenjem pojavljuje se pad napona u trenutnom senzoru proporcionalan prolaznoj struji. Kada se struja punjenja iz različitih razloga mijenja, pad napona preko R6 i, sukladno tome, regulacijski napon temeljen na VT2 tranzistoru proporcionalno se mijenja.
S porastom napona na osnovi VT2, struja K-E tranzistora VT2 raste, smanjujući napon na bazi VT1. U tom se slučaju naponski tranzistor VT1 počinje zatvarati, smanjujući struju punjenja baterije. Suprotno tome, s padom napona na temelju VT2, struja punjenja raste. Tako se vrši automatska korekcija struje u opterećenju - stabilizacija struje naboja.
Promjenom otpora otpornika R6, možemo postaviti potrebnu struju napunjenosti baterije. Nakon podešavanja nastaju slični procesi stabilizacije novonastale struje.
Čvor za podešavanje graničnog napona izrađuje se na podesivom regulatoru napona DA1 (TL431). Odabirom otpora otpornika R3 i R4 odabiremo optimalni raspon regulacije napona. Pomoću varijabilnog otpornika R4 postavljamo granicu izlaznog napona (prije spajanja baterije na punjač).
Kad na punjač spojite ispraznjenu bateriju, izlazni napon se smanjuje. Struja postavljena otpornikom R6 počinje teći kroz bateriju. Kako se napuni i poveća napon na bateriji, potencijal na upravljačkoj elektrodi zener diode DA1 približi se 2,5 volti, zener dioda TL431 počinje se otvarati. Istodobno, napon temeljen na VT1 postupno opada, tranzistor snage se zatvara, a struja punjenja koja prolazi kroz njega postupno se smanjuje na gotovo nulu.
U konektor X2 nalazi se ampermetar (multimetar) za podešavanje i nadziranje struje punjenja, a kad su elementi istog tipa za punjenje, ugrađen je skakač.
X3 konektor koristi se za ugradnju Li-ion baterije s mobilnog telefona. U konektor X4 moguće je ugraditi cilindrične baterije različitih duljina napona od 1,2 ... 1,4 volta. Diode VD1 i VD2 uključene su u krug X4 priključka kako bi se napon akumulatora snizio na 1,3 ... 1,8 volta i kako bi se spriječilo pražnjenje baterije kada je punjač isključen. Pomoću udaljenih sondi s klipom možete spojiti nestandardnu bateriju s radnim naponom do 6 ... 9 V za punjenje.
5. Izrada kućišta punjača
Za kućište memorije koristimo plastični poklopac iz starog releja, dimenzija 90 x 60 x 65 mm. Slučaj pojačavamo s PCB pločom za instaliranje priključaka. Izbušimo potrebne rupe za montažu.
6. Kompletni smo slučaj s priključcima i proizvodimo nestandardne elemente.
7. Sastavimo kućište sa zglobnim elementima. Na stražnjoj ploči nalaze se konektori - upravljački X2 (donji) i ulaz X1 za spajanje na adapter punjača. Na vrhu kućišta nalazi se ploča za ugradnju Li-ion baterije.
8. Kućište je učvršćeno na prednjoj strani memorije te kontakte za ugradnju cilindričnih baterija.
9. Memoriju upotpunjavamo s dijelovima u skladu s gornjim dijagramom.
Odgađamo dijelove koji imaju puno topline. U ovom slučaju, to je energetski tranzistor VT1 na radijatoru i sastavljeni otpornik R7, sastavljen od šest otpornika manje snage. Da bismo poboljšali temperaturni režim, ove dijelove sakupljamo na zasebnoj ploči. Preostali dijelovi su instalirani i lemljeni na drugoj ploči.
Dimenzije ploča određuju se unutarnjim dimenzijama kućišta i njihovim smještajem u volumenu kućišta. Odlučivši se o mjestu ploča, bušimo rupe u kućištu za promjenjivi otpor i ventilacijske rupe za rasipanje topline.
10. Sastavljanje memorije
Prema shemi memorije, prikupljamo snage i upravljačke ploče zajedno, provjeravamo rad kruga.
Instaliramo i popravimo sav pribor u kućištu. Da isključimo mogući električni kontakt, izoliramo upravljačku ploču iz okoline plastičnim poklopcem.
Sastavljamo dizajn memorije u cjelini i provjeravamo rad uređaja.
11. Rad punjača.
Prije spajanja Li-ion akumulatora na punjač, pomoću varijabilnog otpornika R4 (regulacija napona) postavimo napon naboja na izlaznim stezaljkama za ovu bateriju.
Spajamo bateriju, izlazni napon smanjuje se na preostali napon na bateriji. Podešavanjem otpora otpornika R6 (podešavanje struje) postavili smo potrebnu struju punjenja.
Kada instalirate cilindričnu baterijsku ćeliju, postupak odabira načina je sličan.
Kada je punjač uključen, prije instaliranja baterije, otvara se stabilizator napona DA1 (napon na elektrodi za upravljanje zener diodom je veći od 2,5 V) i svijetli LED2 (crveni indikator, lijevo).
Spajamo bateriju, izlazni napon se smanjuje. Punjenje započinje postavljenom stabilnom strujom. LED2 se gasi. Ovisno o postavljenoj struji, moguće je osvjetljenje LED3 (crveni indikator, desno).
Kada se dostigne zadani napon, napunjenje se nastavlja pri ovom naponu, ali s opadajućom strujom punjenja. Svjetlina LED3 se povećava, LED2 se uključuje. Maksimalna svjetlina LED2 i LED3 označava minimalnu struju punjenja svojstvenu kraju punjenja baterije.
