Оптички круг пуњача акумулатора са аутоматским искључивањем

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Пост говори о два опаматска круга пуњача батерија заснованих на ИЦ 741 и ЛМ358 који су не само тачни са својим карактеристикама већ и омогућавају брзо и брзо постављање његових високих / ниских граничних вредности прага.

Идеју је затражио господин Мамдоух.



Циљеви и захтеви кола

  1. Чим аутоматски прикључим спољно напајање, искључиће батерију и напајати систем, а за то време ће напунити батерију.
  2. Заштита од прекомерног пуњења (која је укључена у горњи дизајн).
  3. Ознаке празне и пуне батерије (које су укључене у горњи дизајн).
  4. Такође не знам која је формула која ће вам помоћи да одредим напон потребан на мојој батерији да бих је напунио (батерија ће се извадити из старих лаптопа. Укупно ће бити 22 В са 6 апмс без оптерећења)
  5. Даље, не знам формулу да назначим колико ће ми трајати батерија и како да израчунам време ако желим да ми батерија траје два сата.
  6. Такође, систем подржава и вентилатор процесора. Било би сјајно додати и опцију затамњења, мој првобитни план је био да варира између 26-30 в, не треба ми више од тога.

Кружни дијаграм

релеј оптичког појачала прекинут круг

Напомена: Замените 10К у серији са 1Н4148, са 1К



Дизајн

У свим мојим претходним круговима контролера пуњача батерија користио сам један опамп за извршавање аутоматског искључивања пуног пуњења и употријебио сам отпорник за хистерезу који омогућава укључивање прекидача за пуњење на ниском нивоу за повезану батерију.

Међутим рачунајући овај отпорник за хистерезу исправно постизање прецизне рестаурације на ниском нивоу постаје мало тешко и захтева одређени напор покушаја и грешака који може потрајати.

У горе предложеном кругу контролера пуњача за опамп са ниским нивоом батерије уграђена су два компаратора опампа уместо једног који поједностављује поступак подешавања и ослобађа корисника дугих процедура.

Позивајући се на слику, можемо видети два опампа конфигурисана као компаратори за детекцију напона акумулатора и за потребне операције прекида.

Под претпоставком да је батерија 12В батерија, 10К унапред постављена поставка доњег А2 опампа постављена је тако да његов излазни пин # 7 постаје велика логика када напон батерије само пређе ознаку 11В (доњи праг пражњења), док је горња поставка А1 опампа подешена тако да његов излаз иде високо када напон батерије дотакне виши праг одсецања, рецимо на 14,3В.

Стога на 11В, излаз А1 постаје позитиван, али због присуства 1Н4148 диоде овај позитив остаје неефикасан и блокиран је да се даље креће до базе транзистора.

Батерија се наставља пунити све док не достигне 14,3 В када горњи опамп активира релеј и заустави пуњење батерије.

Ситуација се тренутно закачила због укључивања повратних отпорника преко пина 1 и пина 3 на А1. Релеј се закључа у овом положају када је потпуно одсечено напајање батерије.

Сада батерија почиње полако да се празни преко прикљученог терета док не достигне свој најнижи праг пражњења на 11В када је излаз А2 присиљен да постане негативан или нула. Сада диода на свом излазу постаје пристрасна и брзо прекида резу уземљењем сигнала повратне спреге између назначених пинова А1.

Овом акцијом релеј се тренутно деактивира и враћа у почетни Н / Ц положај и струја пуњења поново почиње да тече према батерији.

Овај круг пуњача са ниским нивоом акумулатора опамп може се користити као ДЦ УПС круг такође за обезбеђивање непрекидног напајања терета без обзира на присуство или одсуство мреже и за непрекидно напајање током његове употребе.

Улазно напајање се може добити из регулисаног извора напајања, као што је ЛМ338 круг са константном струјом са променљивим константним напоном споља.

Како поставити пресетс

  • У почетку држите повратне информације 1к / 1Н4148 одвојене од опционог појачала А1.
  • Померите клизач унапред подешених А1 на ниво тла, а клизач унапред подешених А2 на позитиван ниво.
  • Кроз променљиво напајање, примените 14,2 В, што је пуни ниво напуњености батерије од 12 В преко тачака „Батерија“.
  • Релеј ће се активирати.
  • Сада полако померите унапред подешену А1 према позитивној страни док се релеј само не деактивира.
  • Ово поставља потпуно одсечено пуњење.
  • Сада повежите 1к / 1Н4148 назад тако да А1 закачи релеј у том положају.
  • Сада полако подесите променљиво напајање према доњој граници пражњења батерије, видећете да релеј и даље остаје ИСКЉУЧЕН због горе поменутог одговора повратне спреге.
  • Подесите напајање на нижи ниво прага пражњења батерије.
  • Након тога, почните да померате унапред подешени А2 према земљи, све док ово не окрене излаз А2 на нулу што прекида резу А1 и поново укључује релеј у режим пуњења.
  • То је све, круг је сада потпуно постављен, забртвите унапред подешене поставке у овом положају.

Одговори на друга додатна питања у захтеву дати су под:

Формула за израчунавање ограничења пуног пуњења је:

Напон акумулатора + 20%, на пример 20% од 12В је 2,4, тако да је 12 + 2,4 = 14,4В напон прекида пуног пуњења за батерију од 12В

Да бисте знали време прављења резервне копије батерије, може се користити следећа формула, која вам даје приближно време резервне копије батерије.

Резервна копија = 0,7 (Ах / струја оптерећења)

Још један алтернативни дизајн за израду аутоматског круга пуњача за прекидање / прекомерно пуњење батерије помоћу два опциона појачала можете видети у наставку:

Како то ради

Под претпоставком да није повезана батерија, контакт релеја је у Н / Ц положају. Стога, када је напајање УКЉУЧЕНО, круг оп амп-а не може се напајати и остаје неактиван.

Претпоставимо сада да је испражњена батерија повезана преко назначене тачке, да се круг оп амп-а напаја преко батерије. Будући да је батерија празна, ствара мали потенцијал на (-) улазу горњег опционог појачала, који може бити мањи од (+) пина.

Због тога, горњи излаз оптичког појачала постаје висок. Транзистор и релеј се активирају, а контакти релеја се померају из Н / Ц у Н / О. Ово сада повезује батерију са улазним извором напајања и она почиње да се пуни.

Једном када се батерија потпуно напуни, потенцијал на (-) пину горњег опционог појачала постаје већи од његовог (+) улаза, због чега ће излазни пин горњег опционог појачала бити низак. Ово тренутно искључује транзистор и релеј.

Батерија је сада искључена из напајања.

Диода 1Н4148 преко (+) и излаза горњег опционог појачала заскочи, тако да чак и ако батерија почне да пада, то нема утицаја на стање релеја.

Међутим, претпоставимо да батерија није уклоњена са терминала пуњача и да је на њу прикључен терет тако да се почиње испразнити.

Када се батерија испразни испод жељеног доњег нивоа, потенцијал на пин-у (-) доњег опцијског појачала пада нижи од његовог (+) улазног пин-а. Ово тренутно доводи до тога да излаз доњег опцијског појачала постане висок, што погађа пин3 горњег опцијског појачала. Тренутно прекида резу и укључује транзистор и релеј да поново покрене поступак пуњења.

Дизајн ПЦБ-а

опамп дизајнер ПЦБ пуњача са врло ниским нивоом батерије

Додавање тренутне контролне фазе

Горе наведена два дизајна могу се надоградити тренутном контролом додавањем МОСФЕТ модула за контролу струје, као што је приказано доле:

Р2 = 0,6 / струја пуњења

Додавање заштитника обрнутог поларитета

Заштита од обрнутог поларитета може се укључити у горње дизајне додавањем диоде у серији са позитивним прикључком батерије. Катода ће ићи на позитивни терминал батерије, а анода на позитивну опциону линију.

Обавезно повежите отпор од 100 Охма преко ове диоде, у супротном круг неће покренути поступак пуњења.

Уклањање релеја

У првом дизајну пуњача за батерије заснованом на опампу, можда ће бити могуће елиминисати релеј и управљати процесом пуњења преко полпреводничких транзистора, као што је приказано на следећем дијаграму:

оптички транзисторски ССД батерија одсечена

Како круг функционише

  • Претпоставимо да је А2 унапред подешена на прагу од 10 В, а А1 унапред подешена на прагу од 14 В.
  • Претпоставимо да спојимо батерију која се празни у средњем степену од 11 В.
  • При овом напону пин2 од А1 биће испод референтног потенцијала пин3, према подешавању унапред подешеног пин5.
  • То ће довести до високог излаза пин1 на А1, УКЉУЧИВАЊЕ транзистора БЦ547 и ТИП32.
  • Батерија ће сада почети да се пуни путем ТИП32, све док напон на прикључку не достигне 14 В.
  • На 14 В, према подешавању горње унапред подешене вредности, пин2 А1 ће се попети више од пин3, што ће довести до смањења излаза.
  • Ово ће тренутно ИСКЉУЧИТИ транзисторе и зауставити процес пуњења.
  • Горе наведена радња ће такође закачити опционо појачало А1 кроз 1к / 1Н4148, тако да чак и ако напон батерије падне на ниво СоЦ од 13 В, А1 ће и даље држати излаз пин1 низак.
  • Даље, како се батерија почиње испразнити излазним оптерећењем, њен напон на прикључку почиње опадати, све док није пао на 9,9 В.
  • На овом нивоу, према подешавању доње унапред подешене вредности, пин5 А2 ће пасти испод свог пин6, због чега ће се његов излазни пин7 смањити.
  • Ова најнижа вредност на пин7 од А2 повући ће пин2 од А1 на скоро 0 В, тако да сада пин3 од А1 постаје виши од свог пин2.
  • Ово ће одмах прекинути резу А1, а излаз А1 ће се поново окренути високо, омогућавајући транзистору да се укључи и покрене поступак пуњења.
  • Када батерија досегне 14 В, поступак ће поновити циклус још једном



Претходно: Једноставни детектор вршних вредности за откривање и задржавање најнижих нивоа напона Следеће: ПВМ управљани круг стабилизатора напона