Предлага се опция за производство на зарядно устройство за батерии за домакински уреди, с настройка на тока и напрежение на зареждане, със стабилизиране на тока при натоварване.
При периодично живеене в лятна къща понякога се налага да презареждате различни източници на енергия за часовник, приемник, фенерче. Освен това Li-ion батериите от по-стари мобилни телефони, използвани в по-рано произведените, също изискват зареждане. домашно приготвени продукти, Като се има предвид, че използваните батерии имат различни форми, размери и размери за монтаж, както и различни режими на зареждане, е необходимо в известна степен да се направи универсално зарядно устройство (зарядно устройство). Тъй като това зарядно ще се използва само периодично, няма смисъл да се произвежда или придобива специализирана памет за всеки тип батерия.
В тази връзка, за да заредим различни батерии с ниска мощност, ще произведем едно, опростено, но надеждно зарядно устройство. Когато зареждате батерии под периодичен визуален контрол в края на зареждането, имащи възможност за задаване на режими (стабилен ток и максимално напрежение на заряд), такова зарядно устройство ще осигури висококачествена работа.
Процесът на производство на зарядното устройство за задачата е разгледан по-долу.
1. Инсталиране на изходните данни.
За правилната работа на никело-метални хидридни батерии се препоръчва поддържането на работното напрежение на клетките в рамките на 1,2 ... 1,4 волта, като е разрешено максимално намаляване до 0,9 волта. Препоръчително е бързото зареждане на NiMH клетките на акумулаторите да се извършва при напрежение 0,8 ... 1,8 волта, със заряден ток в диапазона от 0,3 ... 0,5С.
Работното напрежение за Li-ion батерия е 3.0 ... 3.7 волта. Батерията трябва да бъде заредена до максимално напрежение 4,2 волта, със заряден ток в диапазона от 0,1 ... 0,5 C (до 450 mA с капацитет на батерията 900 mAh).
Като имаме предвид препоръките, ние установяваме следните характеристики на произведената памет:
Изходното напрежение е 1,3 ... 1,8 волта (за NiMH батерия).
Изходното напрежение е 3,5 ... 4,2 волта (за литиево-йонна батерия).
Изходен ток (регулируем) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Входното напрежение е 9 ... 12 волта.
Входният ток е 400 mA (1000 mA).
2. Източник на ток.
Като източник на ток за памет използваме мобилен адаптер 220/9 волта, 400 mA. Можете да използвате по-мощен адаптер (например 220 / 1.6 ... 12 волта, 1000 mA). В този случай промените в дизайна на паметта не се изискват.
3. верига на зарядното устройство
Схемата на паметта е лесна за производство и въвеждане в експлоатация, няма оскъдни и скъпи части. Устройството ви позволява да зареждате различни батерии със стабилен, предварително инсталиран, ток. И също така, преди да започнете зареждането, можете да зададете границата на напрежението, над която няма да се повишава на клемите на батерията, по време на целия процес на зареждане.
Нека направим паметта по схемата.
4. Описание на работата на веригата памет.
Блокът за управление на изходния ток е изграден върху VT1 композитен транзистор. Максималната стойност на тока на изходния заряд е ограничена от резистора с ниско съпротивление R7 (с номиналните стойности на частите, посочени на диаграмата и съответния захранващ блок, максималният ток на зареждане на литиево-йонната батерия достига 1,2 A). При липса на резистор, необходимото съпротивление и мощност, той може да бъде сглобен от няколко евтини и обикновени резистора. Например, в горния дизайн, три-ватовият резистор R7 с съпротивление 3,4 Ома е сглобен от две групи, свързани в серия, три успоредни резистора MLT-1 със съпротивление 5,1 Ома.
На транзистора VT2 и резисторите R5, R6 се прилага стабилизатор и регулатор на ток на заряд. Променливият резистор R6 е свързан паралелно с граничния резистор R7 и е сензор за ток. Токът през резистор R6 е пропорционален на тока през резистор R7, но поради съотношението на съпротивленията е много по-малък, което ви позволява да управлявате изходния ток с помощта на променлив резистор и транзистор с ниска мощност.
При натоварване се появява спад на напрежението в токовия сензор, пропорционален на преминаващия ток. Когато токът на зареждане се променя, поради различни причини, спада на напрежението в R6 и, съответно, управляващото напрежение на базата на VT2 транзистора се променя пропорционално.
С увеличаване на напрежението на базата на VT2, токът K-E на транзистора VT2 се увеличава, намалявайки напрежението на базата на VT1. В този случай силовият транзистор VT1 започва да се затваря, намалявайки тока на зареждане на батерията. Обратно, с намаляване на напрежението на базата на VT2, токът на зареждане се увеличава. По този начин се извършва автоматична корекция на тока в товара - стабилизиране на тока на зареждане.
Променяйки съпротивлението на резистора R6, можем да зададем необходимия ток за зареждане на батерията. След регулирането се случват подобни процеси на стабилизиране на току-що зададения ток.
Възелът за настройка на пределно напрежение е направен на регулируем регулатор на напрежението DA1 (TL431). Избирайки съпротивлението на резистори R3 и R4, избираме оптималния диапазон за управление на напрежението. Използвайки променлив резистор R4, задаваме границата на изходното напрежение (преди да свържете батерията към зарядното устройство).
Когато свържете разредена батерия към зарядното устройство, изходното напрежение намалява. Токът, зададен от резистор R6, започва да тече през акумулатора. Тъй като зареждането и увеличаването на напрежението върху акумулатора, потенциалът на управляващия електрод на ценеровия диод DA1 се приближава до 2,5 волта, стабилизиращият диод TL431 започва да се отваря. В същото време напрежението, базирано на VT1, постепенно намалява, силовият транзистор се затваря, а зареждащият ток, преминаващ през него, постепенно намалява до почти нула.
В конектор X2 е включен амперметър (мултицет) за настройка и наблюдение на тока на зареждане; при зареждане на елементи от същия тип, вместо него е инсталиран джъмпер.
X3 конектор се използва за инсталиране на литиево-йонна батерия от мобилен телефон. Възможно е да се монтират цилиндрични батерии с различна дължина с напрежение 1,2 ... 1,4 волта в конектор X4. Диоди VD1 и VD2 са включени в съединителната верига X4 за понижаване на напрежението на заряда на батерията до 1,3 ... 1,8 волта и за да се предотврати разреждането на батерията при изключено зарядно устройство. С помощта на дистанционни сонди с клипс можете да свържете нестандартна батерия с работно напрежение до 6 ... 9 волта за зареждане.
5. Изработка на корпуса на зарядното устройство
За корпуса на паметта използваме пластмасов капак от старо реле, с размери 90 x 60 x 65 mm. Подсилваме случая с PCB панел за инсталиране на конектори. Пробиваме необходимите монтажни отвори.
6. Завършваме случая с конектори и произвеждаме нестандартни елементи.
7. Сглобяваме кутията с шарнирни елементи. На задния панел има конектори - управление X2 (отдолу) и вход X1 за свързване към захранващия адаптер. В горната част на кутията има панел за инсталиране на Li-ion батерия.
8. Подаването е фиксирано от предната страна на паметта и контакти за инсталиране на цилиндрични батерии.
9. Запълваме паметта с части в съответствие с горната диаграма.
Отлагаме части, които имат много топлина. В този случай това е силов транзистор VT1 на радиатор и сглобен резистор R7, съставен от шест резистора с по-ниска мощност. За да подобрим температурния режим, събираме тези части на отделна дъска. Останалите части са инсталирани и споени на втората дъска.
Размерите на дъските се определят от вътрешните размери на кутията и тяхното местоположение в обема на кутията. Решавайки местоположението на дъските, пробиваме дупки в корпуса за променливо съпротивление и вентилационни отвори за разсейване на топлината.
10. Сглобяване на паметта
Според схемата на паметта събираме платките за захранване и управление заедно, проверяваме работата на веригата.
Инсталираме и поправяме всички аксесоари в корпуса. За да изключим възможния електрически контакт, изолираме контролната платка от околната среда с пластмасова капачка.
Ние сглобяваме дизайна на паметта като цяло и проверяваме работата на устройството.
11. Работата на зарядното устройство.
Преди да свържете Li-йонната батерия към зарядното устройство, използвайки променливия резистор R4 (регулиране на напрежението), ние задаваме ограничението на заряда на изходните клеми за тази батерия.
Свързваме батерията, изходното напрежение намалява до остатъчното напрежение на батерията. Чрез регулиране на съпротивлението на резистора R6 (регулиране на тока), задаваме необходимия заряден ток.
При инсталиране на цилиндрична клетка на батерията процесът на избор на режими е подобен.
Когато зарядното устройство е включено, преди да инсталирате батерията, стабилизаторът на напрежението DA1 се отваря (напрежението на електрода за управление на зенер диод е по-високо от 2,5 волта) и LED2 (червен индикатор, вляво) светва.
Свързваме батерията, изходното напрежение намалява. Зареждането започва с зададения стабилен ток. LED2 изгасва. В зависимост от зададения ток е възможно известно осветяване на LED3 (червен индикатор, вдясно).
Когато се достигне зададеното напрежение, зарядът продължава при това напрежение, но с намаляващ заряден ток. Яркостта на LED3 се увеличава, LED2 се включва. Максималната яркост на светодиодите LED2 и LED3 показва минималния ток на зареждане, присъщ за края на зареждането на батерията.
