Σήμερα εξετάζουμε 3 απλά κυκλώματα φορτιστή που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη φόρτιση μιας μεγάλης ποικιλίας μπαταριών.
Τα πρώτα 2 κυκλώματα λειτουργούν σε γραμμική λειτουργία και η γραμμική λειτουργία σημαίνει κυρίως ισχυρή θέρμανση. Αλλά ο φορτιστής είναι ένα σταθερό πράγμα, όχι φορητό, έτσι ώστε η αποδοτικότητα είναι ένας καθοριστικός παράγοντας, οπότε το μόνο μείον των παρουσιαζόμενων κυκλωμάτων είναι ότι χρειάζονται ένα μεγάλο ψυγείο, αλλά αλλιώς όλα είναι καλά. Τέτοια συστήματα υπήρξαν και θα χρησιμοποιηθούν πάντα, αφού έχουν αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα: απλότητα, χαμηλό κόστος, δεν «χαλάζουν» το δίκτυο (όπως στην περίπτωση παλμικά κυκλώματα) και υψηλή επαναληψιμότητα.
Εξετάστε το πρώτο σχήμα:
Αυτό το κύκλωμα αποτελείται μόνο από ένα ζεύγος αντιστάσεων (με το οποίο ρυθμίζεται η τάση του άκρου του φορτίου ή η τάση εξόδου του κυκλώματος ως σύνολο) και έναν αισθητήρα ρεύματος ο οποίος καθορίζει το μέγιστο ρεύμα εξόδου του κυκλώματος.
Εάν χρειάζεστε έναν καθολικό φορτιστή, το κύκλωμα θα μοιάζει με αυτό:
Περιστρέφοντας την αντίσταση συντονισμού, μπορείτε να ρυθμίσετε οποιαδήποτε τάση εξόδου από 3 έως 30 V. Θεωρητικά μπορεί να φτάσει μέχρι και 37 V, αλλά στην περίπτωση αυτή θα πρέπει να τροφοδοτήσετε 40 V στην είσοδο, την οποία ο συντάκτης (AKA KASYAN) δεν συνιστά. Το μέγιστο ρεύμα εξόδου εξαρτάται από την αντίσταση του αισθητήρα ρεύματος και δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 1,5Α. Το ρεύμα εξόδου του κυκλώματος μπορεί να υπολογιστεί με τον καθορισμένο τύπο:
Όπου 1,25 είναι η τάση της πηγής αναφοράς του μικροκυκλώματος lm317, το Rs είναι η αντίσταση του αισθητήρα ρεύματος. Για να επιτευχθεί μέγιστο ρεύμα 1,5Α, η αντίσταση αυτής της αντιστάσεως θα πρέπει να είναι 0,8 Ohms, αλλά 0,2 Ohm στο κύκλωμα.
Το γεγονός είναι ότι ακόμη και χωρίς αντίσταση, το μέγιστο ρεύμα στην έξοδο του μικροκυκλώματος θα περιοριστεί στην καθορισμένη τιμή, η αντίσταση εδώ είναι περισσότερο για ασφάλιση, και η αντίσταση του μειώνεται για να ελαχιστοποιηθούν οι απώλειες. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερη τάση θα πέσει σε αυτό, και αυτό θα οδηγήσει σε ισχυρή θέρμανση της αντίστασης.
Το μικροκύκλωμα πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα μαζικό θερμαντικό σώμα, μια μη σταθεροποιημένη τάση μέχρι 30-35V τροφοδοτείται στην είσοδο, είναι ελαφρώς μικρότερη από τη μέγιστη επιτρεπτή τάση εισόδου για το μικροκύκλωμα lm317. Πρέπει να θυμόμαστε ότι το τσιπ lm317 μπορεί να διαχέει μέγιστη ισχύ 15-20W, φροντίστε να το εξετάσετε.Πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη ότι η μέγιστη τάση εξόδου του κυκλώματος θα είναι 2-3 volts μικρότερη από την είσοδο.
Η φόρτιση γίνεται με σταθερή τάση και το ρεύμα δεν μπορεί να υπερβεί το καθορισμένο όριο. Αυτό το κύκλωμα μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση των μπαταριών ιόντων λιθίου. Με τα βραχυκύκλωμα στην έξοδο δεν θα συμβεί τίποτα κακό, το ρεύμα απλώς θα περιορίσει και εάν η ψύξη του μικροκυκλώματος είναι καλή και η διαφορά μεταξύ της τάσης εισόδου και εξόδου είναι μικρή, το κύκλωμα σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας μπορεί να λειτουργήσει για απεριόριστα μεγάλο χρονικό διάστημα.
Τα πάντα συναρμολογούνται σε ένα μικρό τυπωμένο κύκλωμα.
Αυτό, καθώς και οι πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων για 2 επόμενα κυκλώματα, μπορούν να είναι μαζί με το γενικό αρχείο έργου.
Δεύτερο κύκλωμα Αντιπροσωπεύει μια ισχυρή σταθεροποιημένη πηγή ισχύος με μέγιστο ρεύμα εξόδου έως 10Α, χτίστηκε με βάση την πρώτη επιλογή.
Διαφέρει από το πρώτο κύκλωμα στο ότι προστίθεται ένα πρόσθετο τρανζίστορ ισχύος συνεχούς ρεύματος.
Το μέγιστο ρεύμα εξόδου του κυκλώματος εξαρτάται από την αντίσταση των αισθητήρων ρεύματος και του ρεύματος συλλέκτη του χρησιμοποιούμενου τρανζίστορ. Στην περίπτωση αυτή, το ρεύμα περιορίζεται σε 7Α.
Η τάση εξόδου του κυκλώματος είναι ρυθμιζόμενη από 3 έως 30V, πράγμα που θα σας επιτρέψει να φορτίσετε σχεδόν οποιαδήποτε μπαταρία. Ρυθμίστε την τάση εξόδου χρησιμοποιώντας την ίδια αντίσταση συντονισμού.
Αυτή η επιλογή είναι ιδανική για τη φόρτιση μπαταριών αυτοκινήτου, το μέγιστο ρεύμα φόρτισης με τα στοιχεία που υποδεικνύονται στο διάγραμμα είναι 10Α.
Τώρα ας δούμε την αρχή του κυκλώματος. Σε χαμηλά ρεύματα, το τρανζίστορ ισχύος είναι κλειστό. Καθώς αυξάνεται το ρεύμα εξόδου, η πτώση τάσης κατά μήκος της υποδεικνυόμενης αντιστάσεως καθίσταται επαρκής και το τρανζίστορ αρχίζει να ανοίγει και όλο το ρεύμα θα ρέει διαμέσου της ανοικτής διασταύρωσης του τρανζίστορ.
Φυσικά, λόγω του γραμμικού τρόπου λειτουργίας, το κύκλωμα θα ζεσταθεί, ο τρανζίστορ ισχύος και οι αισθητήρες ρεύματος θα είναι ιδιαίτερα ζεστοί. Το τρανζίστορ με το τσιπ lm317 βιδώνεται σε ένα κοινό μαζικό ψυγείο αλουμινίου. Δεν είναι απαραίτητο να απομονώσετε τα υποστρώματα της ψύκτρας, επειδή είναι κοινά.
Είναι πολύ επιθυμητό και ακόμη και απαραίτητο να χρησιμοποιείτε πρόσθετο ανεμιστήρα εάν το κύκλωμα λειτουργεί με υψηλά ρεύματα.
Για να φορτίσετε τις μπαταρίες, περιστρέφοντας την αντίσταση συντονισμού, πρέπει να ρυθμίσετε την τάση στο τέλος της φόρτισης και αυτό είναι. Το μέγιστο ρεύμα φόρτισης περιορίζεται στα 10 αμπέρ, καθώς οι μπαταρίες φορτίζονται, το ρεύμα θα πέσει. Το κύκλωμα βραχυκυκλώματος δεν φοβάται, κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος το ρεύμα θα είναι περιορισμένο. Όπως και στην περίπτωση του πρώτου σχεδίου, εάν υπάρχει καλή ψύξη, η συσκευή θα είναι σε θέση να αντέξει αυτόν τον τρόπο λειτουργίας για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Λοιπόν, τώρα μερικές δοκιμές:
Όπως βλέπουμε, η σταθεροποίηση εξελίσσεται, οπότε όλα είναι καλά. Και τελικά τρίτο καθεστώς:
Πρόκειται για ένα σύστημα αυτόματης απενεργοποίησης της μπαταρίας όταν είναι πλήρως φορτισμένο, δηλαδή δεν είναι αρκετά φορτιστής. Το αρχικό κύκλωμα υποβλήθηκε σε κάποιες αλλαγές και ο πίνακας ολοκληρώθηκε κατά τη διάρκεια των δοκιμών.
Ας εξετάσουμε το σχέδιο.
Όπως μπορείτε να δείτε, είναι οδυνηρά απλή, περιέχει μόνο 1 τρανζίστορ, ηλεκτρομαγνητικό ρελέ και μικρά πράγματα. Ο συγγραφέας στον πίνακα έχει επίσης μια γέφυρα εισόδου δίοδος και πρωταρχική προστασία έναντι της αντίστροφης πολικότητας, αυτοί οι κόμβοι δεν σχεδιάζονται στο κύκλωμα.
Στην είσοδο του κυκλώματος παρέχεται σταθερή τάση από τον φορτιστή ή οποιαδήποτε άλλη πηγή ισχύος.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι το ρεύμα φόρτισης δεν πρέπει να υπερβαίνει το επιτρεπόμενο ρεύμα μέσω των επαφών του ρελέ και του ρεύματος διακοπής της ασφάλειας.
Όταν τροφοδοτείται ενέργεια στην είσοδο του κυκλώματος, η μπαταρία φορτίζεται. Το κύκλωμα διαθέτει διαχωριστή τάσης, με τον οποίο παρακολουθείται απευθείας η τάση στην μπαταρία.
Καθώς φορτίζετε, η τάση στη μπαταρία θα αυξηθεί. Μόλις γίνει ίση με την τάση λειτουργίας του κυκλώματος, η οποία μπορεί να ρυθμιστεί περιστρέφοντας την αντίσταση συντονισμού, η δίοδος zener θα λειτουργήσει, παρέχοντας ένα σήμα στη βάση ενός τρανζίστορ χαμηλής ισχύος και θα λειτουργήσει.
Δεδομένου ότι το πηνίο του ηλεκτρομαγνητικού ρελέ είναι συνδεδεμένο με το κύκλωμα συλλογής του τρανζίστορ, το τελευταίο θα λειτουργήσει επίσης και θα ανοίξουν οι ενδεικτικές επαφές και θα σταματήσει η περαιτέρω τροφοδοσία της μπαταρίας, ταυτόχρονα δε θα λειτουργήσει η δεύτερη λυχνία, ειδοποιώντας ότι η φόρτιση έχει ολοκληρωθεί.
Για να ρυθμίσετε το κύκλωμα για την έξοδο του, συνδέεται ένας μεγάλος πυκνωτής, τον έχουμε στο ρόλο μιας μπαταρίας ταχείας φόρτισης. Τάση πυκνωτή 25-35V.
Πρώτον, συνδέουμε τους ιονιστές ή τον πυκνωτή στην έξοδο του κυκλώματος, παρατηρώντας την πολικότητα. Στο τέλος της φόρτισης, αποσυνδέστε πρώτα το φορτιστή από το δίκτυο και κατόπιν την μπαταρία, διαφορετικά το ρελέ θα είναι λανθασμένο. Σε αυτή την περίπτωση, τίποτα κακό δεν θα συμβεί, αλλά ο ήχος είναι δυσάρεστος.
Στη συνέχεια, λαμβάνουμε κάθε ρυθμιζόμενη πηγή ισχύος και ρυθμίζουμε την τάση στην οποία θα φορτιστεί η μπαταρία και συνδέστε τη μονάδα στην είσοδο του κυκλώματος.
Στη συνέχεια περιστρέφουμε σιγά-σιγά τη συνήθη αντίσταση μέχρι να ανάψει η κόκκινη ενδεικτική λυχνία, μετά την οποία πραγματοποιούμε μία πλήρη στροφή του υπο-μετρητή προς την αντίθετη κατεύθυνση, καθώς το κύκλωμα έχει κάποια υστέρηση.
Όπως μπορείτε να δείτε, όλα λειτουργούν. Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας. Θα σας δω σύντομα!