Tiek piedāvāta opcija sadzīves tehnikas akumulatora lādētāja ražošanai ar strāvas un uzlādes sprieguma iestatīšanu ar strāvas stabilizēšanu pie slodzes.
Periodiski dzīvojot vasarnīcā, dažreiz nākas uzlādēt dažādus pulksteņa, uztvērēja, lukturīša enerģijas avotus. Turklāt par litiju jonu akumulatoriem no vecākiem mobilajiem tālruņiem, kurus izmanto iepriekš ražotos, ir jāmaksā. mājās gatavots. Ņemot vērā, ka izlietotajām baterijām ir dažādas formas, izmēri un montāžas izmēri, kā arī dažādi uzlādes režīmi, zināmā mērā ir nepieciešams izgatavot universālo lādētāju (lādētāju). Tā kā šis lādētājs tiks izmantots tikai periodiski, nav jēgas ražot vai iegūt specializētu atmiņu katram akumulatora tipam.
Šajā sakarā, lai uzlādētu dažādas mazjaudas baterijas, mēs ražosim vienu, vienkāršotu, bet uzticamu lādētāju. Uzlādējot akumulatorus, periodiski vizuāli kontrolējot lādēšanas laiku, ar iespēju iestatīt režīmus (stabilu strāvu un maksimālo uzlādes spriegumu), šāds lādētājs nodrošina augstas kvalitātes darbību.
Zemāk tiek apskatīts uzdevuma lādētāja ražošanas process.
1. Avota datu uzstādīšana.
Niķeļa-metāla hidrīda bateriju pareizai darbībai ieteicams uzturēt kameru darba spriegumu 1,2 ... 1,4 voltu robežās, maksimālais pieļaujamais samazinājums ir 0,9 volti. Ieteicams veikt ātru NiMH akumulatora elementu uzlādi ar spriegumu 0,8 ... 1,8 volti ar uzlādes strāvu diapazonā no 0,3 ... 0,5C.
Li-jonu akumulatora darba spriegums ir 3,0 ... 3,7 volti. Akumulators ir jāuzlādē ar maksimālo 4,2 voltu spriegumu ar lādēšanas strāvu diapazonā no 0,1 ... 0,5 C (līdz 450 mA ar akumulatora ietilpību 900 mAh).
Ņemot vērā ieteikumus, mēs izstrādājam šādus izgatavotās atmiņas raksturlielumus:
Izejas spriegums ir 1,3 ... 1,8 volti (NiMH akumulatoram).
Izejas spriegums ir 3,5 ... 4,2 volti (Li-ion akumulatoram).
Izejas strāva (regulējama) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Ieejas spriegums ir 9 ... 12 volti.
Ieejas strāva ir 400 mA (1000 mA).
2. Pašreizējais avots.
Kā pašreizējo atmiņas avotu mēs izmantojam mobilo adapteri 220/9 voltus, 400 mA. Varat izmantot jaudīgāku adapteri (piemēram, 220 / 1,6 ... 12 volti, 1000 mA). Šajā gadījumā izmaiņas atmiņas dizainā nav vajadzīgas.
3. Lādētāja ķēde.
Atmiņas shēmu ir viegli izgatavot un nodot ekspluatācijā, tai nav niecīgu un dārgu detaļu. Ierīce ļauj uzlādēt dažādas baterijas ar stabilu, iepriekš instalētu strāvu. Un arī, pirms sākt uzlādi, visa lādēšanas procesa laikā varat iestatīt sprieguma robežu, virs kuras tas nepacelsies pie akumulatora spailēm.
Izgatavosim atmiņu pēc shēmas.
4. Atmiņas shēmas darbības apraksts.
Izejas strāvas vadības bloks ir uzbūvēts uz VT1 kompozīta tranzistora. Izejas lādēšanas strāvas maksimālo vērtību ierobežo zemas pretestības rezistors R7 (ar diagrammā norādīto daļu un atbilstošā barošanas bloka nominālvērtību, Li-ion akumulatora maksimālā uzlādes strāva sasniedz 1,2 A). Ja nav rezistora, nepieciešamās pretestības un jaudas, to var salikt no vairākiem lētiem un kopīgiem rezistoriem. Piemēram, iepriekšminētajā dizainā trīs vatu rezistors R7 ar pretestību 3,4 omi ir samontēts no divām ar sēriju savienotām grupām, trim paralēliem rezistoriem MLT-1 ar pretestību 5,1 omi.
Uz tranzistora VT2 un rezistoriem R5, R6 ir ieviests stabilizators un uzlādes strāvas regulators. Mainīgais rezistors R6 ir savienots paralēli ierobežojošajam rezistoram R7 un ir strāvas sensors. Strāva caur rezistoru R6 ir proporcionāla strāvai caur rezistoru R7, taču pretestību attiecības dēļ tā ir daudz mazāka, kas ļauj kontrolēt izejas strāvu, izmantojot mainīgu rezistoru un mazjaudas tranzistoru.
Pie slodzes strāvas sensors parādās sprieguma kritums proporcionāli caurlaides strāvai. Kad lādēšanas strāva dažādu iemeslu dēļ mainās, proporcionāli mainās sprieguma kritums pāri R6 un attiecīgi vadības spriegums, kura pamatā ir VT2 tranzistors.
Palielinoties spriegumam, pamatojoties uz VT2, palielinās tranzistora VT2 pašreizējā K-E, samazinot spriegumu, pamatojoties uz VT1. Šajā gadījumā strāvas tranzistors VT1 sāk slēgties, samazinot akumulatora uzlādes strāvu. Un otrādi, samazinoties spriegumam, pamatojoties uz VT2, lādēšanas strāva palielinās. Tādējādi tiek veikta automātiska strāvas korekcija slodzē - lādēšanas strāvas stabilizēšana.
Mainot rezistora R6 pretestību, mēs varam iestatīt nepieciešamo akumulatora uzlādes strāvu. Pēc noregulēšanas notiek līdzīgi nesen iestatītās strāvas stabilizācijas procesi.
Mezgls robežsprieguma iestatīšanai tiek veikts uz regulējama sprieguma regulatora DA1 (TL431). Izvēloties rezistoru R3 un R4 pretestību, mēs izvēlamies optimālo sprieguma vadības diapazonu. Izmantojot mainīgo rezistoru R4, mēs iestatām izejas sprieguma robežu (pirms akumulatora pievienošanas lādētājam).
Pievienojot lādētājam izlādētu akumulatoru, izejas spriegums samazinās. Rezistora R6 iestatītā strāva sāk plūst caur akumulatoru. Kad akumulators tiek uzlādēts un palielināts spriegums, potenciāls pie Zener diodes DA1 vadības elektrodu tuvojas 2,5 voltiem, sāk atvērties Zener diode TL431. Tajā pašā laikā spriegums, kura pamatā ir VT1, pakāpeniski samazinās, strāvas tranzistors aizveras, un caur to plūstošā uzlādes strāva pakāpeniski samazinās līdz gandrīz nullei.
Savienotājā X2 ir iekļauts ampērmetrs (multimetrs), lai iestatītu un uzraudzītu uzlādes strāvu; kad tiek uzlādēti viena veida elementi, tā vietā tiek uzstādīts džemperis.
X3 savienotāju izmanto, lai no mobilā tālruņa instalētu Li-ion akumulatoru. Konektorā X4 ir iespējams uzstādīt dažāda garuma cilindriskas baterijas ar spriegumu 1,2 ... 1,4 volti. Diodes VD1 un VD2 ir iekļautas X4 savienotāja ķēdē, lai pazeminātu akumulatora uzlādes spriegumu līdz 1,3 ... 1,8 voltiem un novērstu akumulatora izlādi, kad lādētājs ir izslēgts. Izmantojot attālinātās zondes ar skavu, uzlādēšanai varat pievienot nestandarta akumulatoru ar darba spriegumu līdz 6 ... 9 voltiem.
5. Lādētāja korpusa izgatavošana
Atmiņas apvalkam mēs izmantojam plastikāta pārsegu no vecā releja, kura izmērs ir 90 x 60 x 65 mm. Mēs pastiprinām lietu ar PCB paneli savienotāju uzstādīšanai. Mēs urbjam nepieciešamos montāžas caurumus.
6. Mēs pabeidzam lietu ar savienotājiem un izgatavojam nestandarta elementus.
7. Mēs saliekam lietu ar veramiem elementiem. Aizmugurējā panelī ir savienotāji - vadība X2 (apakšā) un ieeja X1 savienošanai ar lādētāja strāvas adapteri. Korpusa augšpusē ir panelis Li-ion akumulatora uzstādīšanai.
8. Apmešanās vieta ir fiksēta atmiņas priekšpusē un kontakti cilindrisko akumulatoru uzstādīšanai.
9. Mēs papildinām atmiņu ar detaļām saskaņā ar iepriekš minēto diagrammu.
Mēs atlikjam detaļas, kurās ir daudz siltuma. Šajā gadījumā tas ir jaudas tranzistors VT1 uz radiatora un samontēts rezistors R7, kas sastāv no sešiem zemākas jaudas rezistoriem. Lai uzlabotu temperatūras režīmu, mēs šīs detaļas savācam uz atsevišķa dēļa. Atlikušās detaļas tiek uzstādītas un pielodētas otrajā plāksnē.
Plātņu izmērus nosaka korpusa iekšējie izmēri un to atrašanās vieta korpusa tilpumā. Izlemjot par dēļu atrašanās vietu, mēs urbjam caurumus mainīgas pretestības gadījumā un ventilācijas atveres siltuma izkliedēšanai.
10. Atmiņas montāža
Saskaņā ar atmiņas shēmu, mēs savācam barošanas un vadības paneļus kopā, mēs pārbaudām shēmas darbību.
Mēs uzstādām un salabojam visus piederumus korpusā. Lai izslēgtu iespējamo elektrisko kontaktu, mēs izolējam vadības paneli no apkārtējās vides ar plastmasas vāciņu.
Mēs saliekam atmiņas dizainu kopumā un pārbaudām ierīces darbību.
11. Lādētāja darbs.
Pirms Li-ion akumulatora pievienošanas lādētājam, izmantojot mainīgo rezistoru R4 (sprieguma regulēšana), mēs iestatām uzlādes robežu šīs akumulatora izejas spailēs.
Mēs savienojam akumulatoru, izejas spriegums samazinās līdz akumulatora atlikušajam spriegumam. Pielāgojot rezistora R6 pretestību (strāvas regulēšana), mēs iestatām nepieciešamo uzlādes strāvu.
Uzstādot cilindrisku akumulatora elementu, režīmu izvēles process ir līdzīgs.
Kad lādētājs ir ieslēgts, pirms akumulatora ievietošanas atveras sprieguma stabilizators DA1 (spriegums pie Zener diodes vadības elektrodu ir lielāks par 2,5 voltiem) un iedegas LED2 (sarkans indikators, pa kreisi).
Mēs savienojam akumulatoru, izejas spriegums samazinās. Uzlāde sākas ar iestatīto stabilo strāvu. LED2 nodziest. Atkarībā no iestatītās strāvas ir iespējams LED3 apgaismojums (sarkans indikators, labajā pusē).
Kad ir sasniegts iestatītais spriegums, uzlāde turpinās ar šo spriegumu, bet ar samazinātu lādēšanas strāvu. LED3 spilgtums palielinās, LED2 ieslēdzas. Gaismas diožu LED2 un LED3 maksimālais spilgtums norāda minimālo uzlādes strāvu, kas raksturīga akumulatora uzlādes beigām.
