납 배터리용 충전기. 납산 배터리를 충전하는 자동 장치입니다. 출력 전압 선택

아마추어 무선 실습에서는 휴대용 장치에 전원을 공급하는 문제에 자주 직면합니다. 다행히 오래 전에 모든 것이 이미 우리를 위해 발명되고 만들어졌으므로 남은 것은 엄청난 인기를 얻었고 상당히 저렴한 밀봉형 납산 배터리와 같은 적합한 배터리를 사용하는 것뿐입니다.

그러나 여기서 또 다른 문제가 발생합니다. 어떻게 요금을 청구합니까? 저도 이런 문제가 발생했는데, 이 문제는 이미 오래 전에 해결되었기 때문에 제 충전기 디자인을 공유하고 싶습니다.

적합한 회로를 찾다가 범용 충전기에 대한 두 가지 옵션, 즉 KR142EN22 쌍과 단일 L200C 칩에 대한 두 가지 옵션이 포함된 S. Malakhov의 기사를 발견했기 때문에 반복하기로 결정했습니다. 왜 L200C인가? 예, 많은 장점이 있습니다. 공간을 절약하기 위해 인쇄 회로 기판, 보드 배선이 더 쉽고 방열판이 하나만 필요하며 과열, 극성 반전 및 단락에 대한 보호 기능이 있으며 비용은 KR142EN22 두 개보다 저렴합니다.

나는 계획을 거의 변경하지 않았으며 저자 덕분에 모든 것이 간단하고 실행 가능합니다.

이는 TO-220-5(펜타와트) 하우징으로 제작된 조정 가능한 전압 및 전류 컨트롤러, 전류 설정 회로의 정류기 및 저항기 세트로 구성됩니다.

처음에는 필라멘트 TN36-127/220-50을 트랜스포머로 사용했는데, 출력전류가 1.2A로 부족해서 나중에 TN46-로 교체했습니다. 127/220-50, 출력 전류 2.3A.

이 변압기는 필요한 전압을 얻을 수 있는 6.3V 권선 세트가 있어 편리합니다. 또한 세 번째 및 네 번째 2차 권선에는 5V 탭(핀 12 및 15)이 있습니다. 저자는 6V 배터리 충전 모드에는 12V 권선을 연결하고 12V 배터리 충전 모드에는 추가 8V를 연결할 것을 권장합니다. 이 모드에서 전압 강하는 대략 5~6V와 같습니다. 저는 이 강하를 조금 줄이기로 결정하고 6V 모드에 10V 권선을 연결하고 12V 모드에 6.3V 권선을 추가로 연결하여 전압 강하를 2~3V로 줄였습니다. 전압 강하가 작을수록 열 조건이 용이해지지만 이 강하를 너무 작게 만들어서는 안 되며 마이크로 회로 전체의 전압 강하를 고려해야 합니다. 갑자기 충전기가 불안정해지면 권선을 전환하여 더 많은 전압을 가할 수 있습니다.

납축전지용 충전기저자 버전에서는 전류계와 전압계가 장착되어 있지만 우리는 현대 기술 시대에 살고 있기 때문에 암페어 전압계가 있는 최신 패널을 설치하기로 결정했습니다. 이러한 패널은 라디오 상점에서 구입할 수 있으며 중국 형제들에게 단 5개에 주문했습니다. 미국 루블. 패널을 사용하면 STM8 마이크로컨트롤러에서 생성된 0.01~9.99A의 전류와 0.1~99.9V의 전압을 측정할 수 있지만 추가 전력이 필요하기 때문에 다이오드 브리지의 출력에서 ​​직접 가져왔습니다. 전류는 네거티브 버스를 사용하여 측정된다는 점을 고려해야 합니다.

저자 버전에서 충전 전류를 전환하는 것은 비스킷 스위치를 사용했지만 이러한 스위치는 상당히 비싸고 접근하기 어렵기 때문에 저렴한 PS22F11 푸시 버튼 스위치를 사용하기로 결정했는데, 이는 설계 비용을 절감하고 한 가지 이점을 제공했습니다. 버튼을 사용하면 전류 제한 저항을 결합하여 최적의 충전 전류를 선택할 수 있습니다. 모든 스위치가 꺼진 상태에서 충전 전류는 0.15A입니다.

인쇄회로기판을 작게 제작했는데, LUT의 경우 충전기의 모든 요소가 촘촘하게 배치되어 있지만 원칙적으로는 취향에 맞게 다시 제작할 수 있습니다.

저자는 90x60mm 크기의 냉각 라디에이터를 설치할 것을 권장했지만 크기가 60x80mm이고 핀이 매우 발달한 컴퓨터 쿨러의 라디에이터를 발견했습니다. 마이크로회로는 열 전도성 유전체 기판을 통해 플라스틱 절연체를 사용하여 라디에이터에 고정되었습니다.

원칙적으로 내 버전과 저자 버전 간의 모든 뉘앙스와 차이점을 설명했습니다. 본문으로 넘어가겠습니다.

적합한 케이스를 찾기 위해 선반과 재고를 검색한 후 납축전지용 충전기찾지 못했지만 이 경우 라디오 아마추어는 간단히 ATX 컴퓨터 전원 공급 장치에서 케이스를 가져옵니다. 구하기 쉽고, 작동하지 않을 때 동전으로 찾을 수 있으며, 케이스는 편안하고 튼튼하며 전원 커넥터가 있습니다.

측벽이 단단한 전원공급장치를 집어들고 내용물을 모두 뜯어내고 커넥터와 전원스위치만 남겼습니다. 내부의 모든 구조 요소를 배치하고 구멍을 표시하고 뚫고 표시 패널용 창을 잘라냈습니다.

그러면 남은 것은 조립과 연결뿐이다. 연결을 위해 동일한 전선을 사용했습니다. 컴퓨터 장치영양물 섭취.

그러한 경우를 사용하면 명백한 단점이 있습니다.

변압기가 너무 큰 것으로 판명되었고 상단 덮개가 단단히 닫히지 않았지만 변형이 있더라도 나사로 조일 수는 있습니다.
- 몸체가 철제이므로 변압기의 진동이 전달되어 추가적인 험이 발생합니다.
- 와이어 브레이드가 나온 몸체의 구멍.

매력을 주기 위해 모습버튼 등의 문구가 있는 두꺼운 종이에 허위 패널을 인쇄하기로 결정했습니다.

설정은 트리밍 저항을 사용하여 두 모드의 출력 전압을 조정하는 것으로 요약됩니다. 실제로 모든 것이 저자 버전과 동일합니다. 6V 배터리의 충전 전압을 7.2V로 설정하고 12V 배터리의 충전 전압을 14.5V로 설정했습니다. .

배터리 대신 4.7Ω 저항과 5-10W 전력을 연결하여 충전 전류를 제어하고 필요한 경우 저항을 선택합니다. 보드를 조립할 때 모든 솔더 트랙을 납땜하여 단면적을 늘리고 저항을 줄이는 것이 좋습니다. 보드를 배선할 경우 트랙을 최대한 두껍게 만들어 저항을 최소화하세요. 충전 전류가 계산된 전류보다 크면 걱정할 필요가 없으며 정격 용량의 0.1(0.1C)보다 큰 전류, 정격 용량의 0.2(0.2C)까지 안전하게 충전할 수 있습니다.

조립 및 구성 후 납축전지용 충전기즉시 사용 가능하며 6V 또는 12V의 전압과 1.2~15A의 작동 전류로 거의 모든 유형의 납산 배터리를 충전할 수 있습니다.

충전이 끝나면 배터리에 공급되는 전류는 자체 방전 전류와 동일하므로 배터리는 매우 오랫동안 이 모드를 유지하면서 충전 상태를 유지 및 유지할 수 있습니다.

이번 글에서는 AT/ATX 컴퓨터 전원 공급 장치를 사용하는 방법과 수제 블록납산용 상당히 "스마트한" 충전기를 만들기 위한 제어 배터리. 여기에는 소위가 포함됩니다. "UPS"는 자동차 및 기타 다양한 용도로 사용되는 배터리입니다.

설명
이 장치는 7~100Ah 용량의 납산 배터리를 충전 및 교육(탈황)하고 충전 수준과 용량을 대략적으로 평가하기 위한 것입니다. 충전기에는 배터리의 잘못된 연결(극성 반전) 및 실수로 버려진 단자의 단락에 대한 보호 기능이 있습니다. 안전하고 최적의 충전 알고리즘(IUoU 또는 IUIoU)이 구현된 덕분에 마이크로컨트롤러 제어를 사용하고 이어서 100% 충전 수준까지 "충전"합니다. 충전 매개변수는 특정 배터리(사용자 정의 가능한 프로필)에 맞게 조정하거나 제어 프로그램에 이미 포함된 매개변수를 선택할 수 있습니다. 구조적으로 충전기는 약간 수정이 필요한 AT/ATX 전원 공급 장치와 ATmega16A MK의 제어 장치로 구성됩니다. 전체 장치는 동일한 전원 공급 장치의 하우징에 자유롭게 장착됩니다. 냉각 시스템(표준 PSU 쿨러)이 자동으로 켜지거나 꺼집니다.
이 메모리의 장점은 상대적으로 단순하고 노동 집약적인 조정이 없다는 것입니다. 이는 특히 초보 라디오 아마추어에게 중요합니다.
]1. 충전 모드 - "충전" 메뉴. 7Ah~12Ah 용량의 배터리의 경우 IUoU 알고리즘이 기본적으로 설정됩니다. 이는 다음을 의미합니다.
- 1단계 - 전압이 14.6V에 도달할 때까지 0.1C의 안정적인 전류로 충전
- 두 번째 단계에서는 전류가 0.02C로 떨어질 때까지 14.6V의 안정적인 전압으로 충전합니다.
- 세 번째 단계에서는 전류가 0.01C로 떨어질 때까지 13.8V의 안정적인 전압을 유지합니다. 여기서 C는 배터리 용량(Ah)입니다.
- 네 번째 단계 - "마무리". 이 단계에서는 배터리의 전압이 모니터링됩니다. 12.7V 이하로 떨어지면 처음부터 충전이 시작됩니다.
스타터 배터리(45Ah 이상)의 경우 IUIoU 알고리즘을 사용합니다. 3단계 대신 배터리 전압이 16V에 도달할 때까지 또는 약 2시간 이후 0.02C에서 전류가 안정화된다. 이 단계가 끝나면 충전이 중단되고 "충전"이 시작됩니다. 이것이 네 번째 단계이다. 충전 과정은 그림 1과 그림 2의 그래프로 설명됩니다.
2. 훈련 모드(탈황) - "훈련" 메뉴. 훈련 주기는 다음과 같습니다.
10초 - 0.01C 전류로 방전, 5초 - 0.1C 전류로 충전. 배터리 전압이 14.6V로 상승할 때까지 충방전 주기가 계속됩니다. 다음은 일반적인 요금입니다.
3. 배터리 테스트 모드. 배터리 방전 정도를 대략적으로 추정할 수 있습니다. 배터리에 0.01C의 전류를 15초 동안 가한 후 배터리의 전압 측정 모드가 켜집니다.
4. 제어 훈련 주기(CTC). 먼저 추가 부하를 연결하고 "충전" 또는 "훈련" 모드를 켜면 배터리가 먼저 10.8V 전압으로 방전된 다음 해당 선택 모드가 켜집니다. 이 경우 전류와 방전시간을 측정하여 대략적인 배터리 용량을 계산합니다. 이 매개변수는 충전이 완료된 후("배터리 충전됨" 메시지가 나타날 때) "선택" 버튼을 누르면 디스플레이에 표시됩니다. 추가 부하로 자동차 백열등을 사용할 수 있습니다. 전력은 필요한 방전 전류에 따라 선택됩니다. 일반적으로 0.1C - 0.05C(10시간 또는 20시간 방전 전류)로 설정됩니다.
메뉴 이동은 "왼쪽", "오른쪽", "선택" 버튼을 사용하여 수행됩니다. "재설정" 버튼을 누르면 충전기의 모든 작동 모드가 기본 메뉴로 종료됩니다.
특정 배터리에 대해 충전 알고리즘의 주요 매개변수를 구성할 수 있으며, 이를 위해 메뉴에 P1과 P2라는 두 가지 사용자 정의 가능한 프로필이 있습니다. 구성된 매개변수는 다음에 저장됩니다. 비 휘발성 기억 장치(EEPROM).
설정 메뉴로 이동하려면 프로필 중 하나를 선택하고 "선택" 버튼을 누르고 "설정", "프로필 매개변수", 프로필 P1 또는 P2를 선택해야 합니다. 원하는 매개변수를 선택한 후 "선택"을 누르십시오. 왼쪽 또는 오른쪽 화살표가 위쪽 또는 아래쪽 화살표로 변경되어 매개변수를 변경할 준비가 되었음을 나타냅니다. "왼쪽" 또는 "오른쪽" 버튼을 사용하여 원하는 값을 선택하고 "선택" 버튼으로 확인합니다. 디스플레이에 "Saved"가 표시되어 값이 EEPROM에 기록되었음을 나타냅니다.
설정값:
1. “충전 알고리즘.” IUoU 또는 IUIoU를 선택합니다. 그림 1과 그림 2의 그래프를 참조하세요.
2. “배터리 용량”. 이 매개변수의 값을 설정하여 첫 번째 단계의 충전 전류를 I=0.1C로 설정합니다. 여기서 C는 배터리 용량 V Ah입니다. (따라서 충전 전류를 설정해야 하는 경우(예: 4.5A) 배터리 용량을 45Ah로 선택해야 합니다.)
3. "전압 U1". 이는 첫 번째 충전 단계가 끝나고 두 번째 충전 단계가 시작되는 전압입니다. 기본값은 14.6V입니다.
4. "전압 U2". IUIoU 알고리즘이 지정된 경우에만 사용됩니다. 이는 충전의 세 번째 단계가 끝나는 전압입니다. 기본값은 16V입니다.
5. “2단계 전류 I2”. 이는 두 번째 충전 단계가 종료되는 현재 값입니다. IUIoU 알고리즘에 대한 세 번째 단계의 안정화 전류입니다. 기본값은 0.2C입니다.
6. "충전 종료 I3." 이는 충전이 완료된 것으로 간주되는 도달 시 현재 값입니다. 기본값은 0.01C입니다.
7. "방전 전류". 이는 충방전 주기로 훈련하는 동안 배터리를 방전시키는 전류 값입니다.





전원 공급 장치의 선택 및 수정.

우리 디자인에서는 컴퓨터 전원 공급 장치를 사용합니다. 왜? 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 이것은 거의 기성품의 전원 장치입니다. 둘째, 이것은 미래 장치의 본체이기도 합니다. 셋째, 크기와 무게가 작습니다. 넷째, 거의 모든 라디오 시장, 벼룩시장, 컴퓨터 서비스 센터에서 구입할 수 있습니다. 그들이 말했듯이 저렴하고 쾌활합니다.
다양한 전원 공급 장치 모델 중에서 우리에게 가장 적합한 것은 최소 250W의 전력을 제공하는 ATX 형식 장치입니다. 다음 사항만 고려하면 됩니다. TL494 PWM 컨트롤러 또는 그 유사품(MB3759, KA7500, KR1114EU4)을 사용하는 전원 공급 장치만 적합합니다. AT 형식의 전원 공급 장치를 사용할 수도 있지만 전압 12V, 전류 150-200mA용 저전력 대기 전원 공급 장치(대기)만 만들면 됩니다. AT와 ATX의 차이점은 초기 시동 방식에 있습니다. AT는 독립적으로 시작되며, PWM 컨트롤러 칩의 전원은 변압기의 12V 권선에서 가져옵니다. ATX에서는 초기 영양초소형 회로는 "대기 전원 공급 장치" 또는 "대기 전원 공급 장치"라고 하는 별도의 5V 소스에 의해 제공됩니다. 예를 들어 여기에서 전원 공급 장치에 대한 자세한 내용을 읽을 수 있으며, 전원 공급 장치를 충전기로 변환하는 방법은 여기에 잘 설명되어 있습니다.
그래서 전원 공급 장치가 있습니다. 먼저 서비스 가능성을 확인해야합니다. 이를 위해 분해하고 퓨즈를 제거한 다음 대신 100-200W 전력의 220V 백열등을 납땜합니다. 전원 공급 장치 후면 패널에 스위치가 있는 경우 주전원 전압, 220V로 설정해야 합니다. 네트워크의 전원 공급 장치를 켭니다. AT 전원 공급 장치가 즉시 시작됩니다. ATX의 경우 대형 커넥터의 녹색 및 검정색 선을 단락시켜야 합니다. 표시등이 켜지지 않고 쿨러가 회전하고 있으며 모든 출력 전압이 정상이면 운이 좋으며 전원 공급 장치가 작동하는 것입니다. 그렇지 않으면 수리를 시작해야 합니다. 지금은 전구를 그대로 두십시오.
전원 공급 장치를 미래의 충전기로 변환하려면 PWM 컨트롤러의 "배관"을 약간 변경해야 합니다. 매우 다양한 전원 공급 장치 회로에도 불구하고 TL494 스위칭 회로는 표준이며 전류 보호 및 전압 제한이 구현되는 방식에 따라 몇 가지 변형이 있을 수 있습니다. 변환 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다.


하나의 출력 전압 채널(+12V)만 표시됩니다. 나머지 채널: +5V, -5V, +3.3V는 사용되지 않습니다. 해당 트랙을 절단하거나 회로에서 요소를 제거하여 꺼야 합니다. 그건 그렇고, 제어 장치에 유용할 수 있습니다. 이에 대해서는 잠시 후에 자세히 설명합니다. 추가로 설치된 요소는 빨간색으로 표시됩니다. 커패시터 C2는 작동 전압이 35V 이상이어야 하며 전원 공급 장치의 기존 커패시터를 대체하기 위해 설치됩니다. 그림 3의 다이어그램에 TL494 "배관"이 표시된 후 전원 공급 장치를 네트워크에 연결합니다. 전원 공급 장치 출력의 전압은 Uout=2.5*(1+R3/R4) 공식에 의해 결정되며 다이어그램에 표시된 정격은 약 10V여야 합니다. 그렇지 않은 경우 올바른 설치를 확인해야 합니다. 이 시점에서 변경이 완료되면 전구를 제거하고 퓨즈를 교체할 수 있습니다.

작동 방식 및 원리.

제어 장치 다이어그램은 그림 4에 나와 있습니다.


모든 주요 프로세스가 마이크로 컨트롤러에 의해 수행되므로 매우 간단합니다. 그의 기억 속에 기록되어 있다 제어 프로그램, 모든 알고리즘이 포함되어 있습니다. 전원 공급 장치는 MK PD7 핀의 PWM과 R4, C9, R7, C11 요소를 기반으로 하는 간단한 DAC를 사용하여 제어됩니다. 배터리 전압 및 충전 전류 측정은 마이크로 컨트롤러 자체(내장 ADC 및 제어되는 차동 증폭기)를 사용하여 수행됩니다. 분배기 R10R11로부터 ADC 입력으로 배터리 전압이 공급되며, 충전 및 방전 전류는 다음과 같이 측정된다. 분배기 R5R6R10R11을 통해 측정 저항 R8의 전압 강하는 MK 내부에 있고 핀 PA2, PA3에 연결된 증폭기 스테이지에 공급됩니다. 이득은 측정된 전류에 따라 프로그래밍 방식으로 설정됩니다. 1A 미만의 전류의 경우 이득 계수(GC)는 200으로 설정되고 1A 이상의 전류에서는 GC=10으로 설정됩니다. 모든 정보는 4선 버스를 통해 포트 PB1-PB7에 연결된 LCD에 표시됩니다. 극성 반전에 대한 보호는 트랜지스터 T1에서 수행되고 잘못된 연결 신호는 요소 VD1, EP1, R13에서 수행됩니다. 충전기가 네트워크에 연결되면 트랜지스터 T1은 PC5 포트에서 로우 레벨로 닫히고 배터리는 충전기에서 분리됩니다. 메뉴에서 배터리 종류와 충전기 동작 모드를 선택한 경우에만 연결됩니다. 이는 또한 배터리가 연결될 때 스파크가 발생하지 않도록 보장합니다. 배터리를 잘못된 극성으로 연결하려고 하면 부저 EP1과 빨간색 LED VD1이 울리며 사고 가능성을 알립니다. 충전 과정에서 충전 전류가 지속적으로 모니터링됩니다. 0이 되면(배터리에서 터미널이 제거된 경우) 장치는 자동으로 메인 메뉴로 이동하여 충전을 중단하고 배터리를 분리합니다. 트랜지스터 T2와 저항 R12는 방전 회로를 형성하며, 이는 탈황 충전(트레이닝 모드)의 충전-방전 주기와 배터리 테스트 모드에 참여합니다. 방전 전류는 0.01C로 PD5 포트의 PWM을 사용하여 설정됩니다. 충전 전류가 1.8A 이하로 떨어지면 쿨러가 자동으로 꺼집니다. 냉각기는 포트 PD4와 트랜지스터 VT1에 의해 제어됩니다.

디테일과 디자인.

마이크로컨트롤러. 일반적으로 DIP-40 또는 TQFP-44 패키지로 판매되며 ATMega16A-PU 또는 ATMega16A-AU라는 라벨이 붙어 있습니다. 하이픈 뒤의 문자는 패키지 유형을 나타냅니다. "P" - DIP 패키지, "A" - TQFP 패키지. 단종된 마이크로 컨트롤러 ATMega16-16PU, ATMega16-16AU 또는 ATMega16L-8AU도 있습니다. 여기서 하이픈 뒤의 숫자는 컨트롤러의 최대 클럭 주파수를 나타냅니다. 제조 회사 ATMEL은 ATMega16A 컨트롤러 (즉 문자 "A")와 TQFP 패키지, 즉 ATMega16A-AU를 사용할 것을 권장합니다. 그러나 실습에서 확인했듯이 위의 모든 인스턴스가 우리 장치에서 작동합니다. 케이스 유형은 핀 수(40 또는 44)와 용도에 따라 다릅니다. 그림 4는 다음을 보여줍니다. 회로도 DIP 하우징에 있는 MK용 제어 장치.
저항 R8은 최소 10W, R12 - 7-10W의 전력을 갖는 세라믹 또는 와이어입니다. 다른 모든 것은 0.125W입니다. 저항 R5, R6, R10 및 R11은 허용 편차 0.1-0.5%로 사용해야 합니다. 매우 중요합니다! 측정의 정확성과 결과적으로 전체 장치의 올바른 작동은 이에 따라 달라집니다.
다이어그램에 표시된 대로 트랜지스터 T1 및 T1을 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 교체품을 선택해야 한다면 5V의 게이트 전압으로 개방되어야 하며, 물론 최소 10A의 전류를 견뎌야 한다는 점을 고려해야 합니다. 예를 들어, 3.3V 안정화 회로에서 동일한 ATX 형식 전원 공급 장치에 때때로 사용되는 40N03GP로 표시된 트랜지스터가 적합합니다.
쇼트키 다이오드 D2는 우리가 사용하지 않는 +5V 회로의 동일한 전원 공급 장치에서 가져올 수 있습니다. 요소 D2, T1 및 T2는 절연 개스킷을 통해 40제곱센티미터 면적의 하나의 라디에이터에 배치됩니다. 부저 EP1 - 발전기가 내장되어 있으며 8-12V 전압의 경우 저항 R13을 사용하여 음량을 조정할 수 있습니다.
LCD 표시기 – WH1602 또는 유사, 컨트롤러 HD44780, KS0066 또는 이와 호환 가능. 불행하게도 이러한 표시기는 핀 위치가 다를 수 있으므로 인스턴스에 맞게 인쇄 회로 기판을 설계해야 할 수도 있습니다.
프로그램
제어 프로그램은 "프로그램" 폴더에 포함되어 있으며 구성 비트(퓨즈)는 다음과 같이 설정됩니다.
프로그래밍됨(0으로 설정):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
스파이엔
SUT0
보덴
보드레벨
부츠Z0
부츠Z1
다른 모든 항목은 프로그래밍되지 않았습니다(1로 설정).
설정
그래서 전원 공급 장치가 재설계되어 약 10V의 전압을 생성합니다. 펌웨어 MK가 있는 작동 중인 제어 장치를 연결할 때 전압은 0.8..15V로 떨어져야 합니다. 저항 R1은 표시기의 대비를 설정합니다. 장치 설정에는 측정 부분을 확인하고 교정하는 작업이 포함됩니다. 배터리 또는 12-15V 전원 공급 장치와 전압계를 단자에 연결합니다. "보정" 메뉴로 이동합니다. 전압계의 판독 값으로 표시기의 전압 판독 값을 확인하고 필요한 경우 "를 사용하여 수정합니다.<» и «>" "선택"을 클릭하세요. 다음은 KU=10의 현재 교정입니다. 같은 버튼으로 "<» и «>“현재 판독값을 0으로 설정해야 합니다. 부하(배터리)가 자동으로 꺼지므로 충전 전류가 없습니다. 이상적으로는 0 또는 0에 매우 가까운 값이 있어야 합니다. 그렇다면 이는 저항 R5, R6, R10, R11, R8의 정확성과 차동 증폭기의 품질이 양호함을 나타냅니다. "선택"을 클릭하세요. 마찬가지로 - KU=200에 대한 교정입니다. "선택". 디스플레이에 "Ready"가 표시되고 3초 후에 표시됩니다. 장치가 기본 메뉴로 이동합니다.
교정이 완료되었습니다. 보정 계수는 비휘발성 메모리에 저장됩니다. 첫 번째 교정 중에 LCD의 전압 값이 전압계 판독값과 매우 다르고 모든 KU의 전류가 0과 매우 다른 경우 다른 분배 저항을 사용(선택)해야 한다는 점에 주목할 가치가 있습니다. R5, R6, R10, R11, R8, 그렇지 않으면 장치가 오작동할 수 있습니다. 정밀한 저항기(공차 0.1-0.5%)를 사용하면 보정 계수가 0이거나 최소입니다. 이것으로 설정이 완료됩니다. 어떤 단계에서 충전기의 전압이나 전류가 필요한 수준까지 증가하지 않거나 메뉴에 장치가 "팝업"되는 경우 전원 공급 장치가 올바르게 수정되었는지 다시 한 번 주의 깊게 확인해야 합니다. 아마도 보호가 실행되었을 것입니다.
그리고 마지막으로 사진 몇장.
전원 공급 장치 하우징의 요소 배열:

완성된 디자인은 다음과 같습니다.



그래서:



또는 심지어 다음과 같습니다:





아카이브:다운로드


충전기 다이어그램

(밀폐형, 유지보수가 필요 없는) 배터리용.



GEL 및 AGM 기술을 사용하여 제조된 배터리는 구조적으로 납산 배터리입니다. 유사한 구성 요소 세트로 구성됩니다. 플라스틱 케이스에서 납 또는 그 합금으로 만든 전극판은 산성 환경에 담가져 있습니다. 즉 화학적 결과로 전해질이 발생합니다. 전극과 전해질 사이에서 일어나는 반응으로 전류가 생성됩니다. 주어진 값의 외부 전압이 리드 플레이트의 단자에 가해지면 역화학 과정이 발생하여 결과적으로 배터리가 원래 특성을 복원합니다. 충전.

배터리 AGM 기술(흡수성 유리 매트) - 이러한 배터리와 기존 배터리의 차이점은 액체가 아닌 흡수된 전해질을 포함하고 있다는 점입니다. 이로 인해 배터리 특성이 많이 변경됩니다.
AGM 기술을 사용하여 생산된 밀봉되고 유지 관리가 필요 없는 배터리는 버퍼 모드에서 완벽하게 작동합니다. 재충전 모드에서는 최대 10~15년 동안 지속됩니다(배터리 12V). 순환 모드(즉, 용량의 최소 30% -40% 이상 지속적으로 충전 및 방전)로 사용하는 경우 서비스 수명이 단축됩니다. 거의 모든 밀봉형 배터리는 측면으로 장착할 수 있지만 제조업체에서는 일반적으로 배터리를 "일반" 수직 위치로 장착할 것을 권장합니다.
AGM 배터리 범용일반적으로 저가형 UPS(무정전 전원 공급 장치) 및 백업 전원 공급 시스템에 사용됩니다. 즉, 배터리는 주로 재충전 모드에 있고 때로는 정전 중에 저장된 에너지를 방출합니다.
AGM 배터리의 최대 허용 충전 전류는 일반적으로 0.3C이고 최종 충전 전압은 14.8-15V입니다.

결점:
방전된 상태로 보관해서는 안 되며, 전압이 1.8V 아래로 떨어지면 안 됩니다.
과도한 충전 전압에 매우 민감합니다.

이 기술을 사용하여 만든 배터리는 GEL 기술을 사용하여 만든 배터리(여러 장점이 있는 젤리 같은 전해질을 가짐)와 혼동되는 경우가 많습니다.

젤 기술 배터리(Gel Electrolite) - 젤리 같은 상태로 두꺼워진 전해질을 함유하고 있으며, 이 젤은 전해질이 증발하는 것을 허용하지 않으며 산소와 수소 증기가 젤 내부에 유지되어 반응하여 물로 변하여 젤에 흡수됩니다. 따라서 거의 모든 증기가 배터리로 되돌아가는데 이를 가스 재결합이라고 합니다. 이 기술을 사용하면 배터리의 전체 수명 동안 물을 추가하지 않고도 일정한 양의 전해질을 사용할 수 있으며 방전 전류에 대한 저항이 높아져 "유해한" 파괴 불가능한 황산납의 형성을 방지할 수 있습니다.
젤 배터리는 AGM 배터리보다 수명이 약 10~30% 더 길고 주기적인 충전-방전 모드를 더 잘 견딜 수 있으며 심방전도 고통스럽지 않게 견딜 수 있습니다. 이러한 배터리는 더 깊은 방전 조건에서 긴 서비스 수명을 보장해야 하는 경우 사용하는 것이 좋습니다.
젤 배터리는 특성상 장시간 ​​방전 상태를 유지할 수 있고 자체 방전율이 낮으며 주거 지역 및 거의 모든 위치에서 사용할 수 있습니다.
대부분의 경우 6V 또는 12V 전압의 배터리는 컴퓨터 백업 전원 공급 장치(UPS), 보안 및 측정 시스템, 손전등 및 자율 전원 공급이 필요한 기타 장치에 사용됩니다. 단점은 충전 모드를 엄격하게 준수해야 한다는 점입니다.
일반적으로 이러한 배터리를 충전할 때 충전 전류는 0.1C(C는 배터리 용량)로 설정되며, 충전 전류가 제한되고 전압이 안정화되어 14~15V 이내로 설정됩니다. 충전 과정에서 전압은 거의 변하지 않고 유지되며 충전이 끝나면 전류는 설정 값에서 20-30mA로 감소합니다. 많은 제조업체에서 유사한 배터리를 생산하며 해당 매개변수는 주로 최대 허용 충전 전류 측면에서 다를 수 있으므로 사용하기 전에 특정 배터리의 문서를 연구하는 것이 좋습니다.



GEL 및 AGM 기술을 사용하여 제조된 배터리를 충전하려면 액체 전해질을 사용하는 기존 배터리 충전과 다른 적절한 충전 매개변수를 갖춘 특수 충전기를 사용해야 합니다.

다음으로, 이러한 배터리를 충전하기 위한 다양한 방식을 제안하며, 일반적으로 용량의 약 0.1의 충전 전류로 배터리를 충전하는 것을 원칙으로 하면 제안된 충전기는 거의 배터리를 충전할 수 있다고 말할 수 있습니다. 어떤 제조업체.

그림 1 12V 배터리(7.2A/h) 사진.

L200C 칩의 충전기 회로이는 프로그래밍 가능한 출력 전류 제한기를 갖춘 전압 안정기입니다.



그림 2 충전기 다이어그램.

충전 전류를 설정하는 저항기 R3-R7의 전력은 다이어그램에 표시된 것 이상이어야 하며 그 이상이어야 합니다.
초소형 회로는 라디에이터에 설치해야 하며 열 체계가 가벼울수록 좋습니다.
출력 전압을 14-15V 내에서 조정하려면 저항 R2가 필요합니다.
변압기의 2차 권선 전압은 15-16V입니다.

모든 것이 다음과 같이 작동합니다. 충전이 시작될 때 전류는 높았다가 끝으로 갈수록 최소로 떨어집니다. 일반적으로 제조업체는 배터리 용량을 보존하기 위해 오랫동안 이러한 작은 전류를 권장합니다.


그림 3 완성된 장치의 보드.

통합 전압 안정기 KR142EN22 기반 충전기 회로도, "전류 제한을 통한 정전압 충전"을 사용하며 다양한 유형의 배터리를 충전하도록 설계되었습니다.



회로는 다음과 같이 작동합니다. 먼저 방전된 배터리에 정격 전류를 공급한 다음 충전이 진행됨에 따라 배터리의 전압은 증가하지만 전류는 변하지 않고 유지됩니다. 설정된 전압 임계값에 도달하면 더 이상 성장이 멈춥니다. , 전류가 감소하기 시작합니다.
충전이 완료될 때 충전 전류는 자가 방전 전류와 동일해지며, 이 상태에서 배터리는 재충전하지 않고도 원하는 기간 동안 충전기에 남아 있을 수 있습니다.

충전기는 범용 충전기로 설계되었으며 가장 일반적인 용량의 6V 및 12V 배터리를 충전하도록 설계되었습니다. 이 장치는 통합 안정기 KR142EN22를 사용하며, 주요 장점은 낮은 입력/출력 전압 차이입니다(KR142EN22의 경우 이 전압은 1.1V임).

기능적으로 이 장치는 최대 전류 제한 장치(DA1.R1-R6)와 전압 안정기(DA2, R7-R9)의 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 이 두 부품은 모두 표준 설계에 따라 제작됩니다.
스위치 SB1은 최대 충전 전류를 선택하고 스위치 SB2는 배터리의 최종 전압을 선택합니다.
동시에 6V 배터리를 충전하는 경우 섹션 SB2. 1 변압기의 2차 권선을 전환하여 전압을 줄입니다.
충전 시간을 줄이기 위해 초기 충전 전류는 0.25C에 도달할 수 있습니다(일부 배터리 제조업체에서는 최대 충전 전류를 0.4C까지 허용함).

세부:
이 장치는 장기간 연속 작동하도록 설계되었으므로 전류 설정 저항 R1-R6의 전력을 절약해서는 안되며 일반적으로 예비가 있는 모든 요소를 ​​선택하는 것이 좋습니다. 이는 신뢰성을 높이는 것 외에도 전체 장치의 열 조건을 개선합니다.
다중 회전 튜닝 저항기 SP5-2, SP5-3 또는 그 유사품을 사용하는 것이 좋습니다.
커패시터: C1 - K50-16, K50-35 또는 수입 아날로그, C2, SZ의 경우 금속 필름 유형 K73 또는 세라믹 K10-17, KM-6을 사용할 수 있습니다. 케이스에 여유 공간이 있으면 수입 1N5400(3A, 50V) 다이오드를 D231, D242, KD203 등과 같은 금속 케이스에 있는 국내 다이오드로 교체하는 것이 좋습니다.
이 다이오드는 하우징을 통해 열을 매우 잘 발산하며, 이 기기그들의 가열은 거의 눈에 띄지 않습니다.
강압 변압기는 과열 없이 장시간 동안 최대 충전 전류를 제공해야 합니다. 권선 II의 전압은 12V입니다(6V 배터리 충전). 12V 배터리를 충전할 때 권선 II와 직렬로 연결된 권선 III의 전압은 8V입니다.
KR142EN22 미세 회로가 없으면 KR142EN12를 설치할 수 있지만 변압기 2차 권선의 출력 전압을 5V 증가시켜야 한다는 점을 고려해야 합니다. 또한 역전류로부터 미세 회로를 보호하는 다이오드를 설치해야 합니다.

장치 설정은 부하를 연결하지 않고 장치의 출력 단자에서 저항 R7 및 R8을 필요한 전압으로 설정하는 것부터 시작해야 합니다. 저항 R7은 12V 배터리 충전의 경우 14.5~14.9V, 6V 배터리의 경우 R8-7.25~7.45V 내에서 전압을 설정합니다. 그런 다음 6V 배터리 충전 모드에서 저항이 4.7Ω이고 전력이 10W 이상인 부하 저항을 연결하여 스위치 SB1의 모든 위치에서 전류계로 출력 전류를 확인합니다.

12V-7.2AH 배터리 충전용 장치 옵션,회로는 이전 회로와 동일하며 추가 저항이 있는 스위치 SB1, SB2만 제외되고 탭이 없는 변압기가 사용됩니다..




위에서 설명한 것과 같은 방식으로 설정합니다. 먼저 부하를 연결하지 않고 저항 R3을 사용하여 출력 전압을 14.5...14.9V 범위로 설정한 다음 연결된 부하에서 저항 R2를 선택하여 출력을 설정합니다. 전류는 0.7...0,8A입니다.
다른 유형의 배터리의 경우 충전되는 배터리의 전압과 용량에 따라 저항 R2, R3 및 변압기를 선택해야 합니다.
충전 매개변수는 조건 I = 0.1C에 따라 선택해야 합니다. 여기서 C는 배터리 용량이고 전압은 14.5~14.9V(12볼트 배터리의 경우)입니다.

이러한 장치를 사용할 때는 먼저 필요한 충전 전류 및 전압 값을 설정한 다음 배터리를 연결하고 장치를 네트워크에 연결하십시오. 경우에 따라 충전 전류를 선택하는 기능을 사용하면 전류를 0.1C 이상으로 설정하여 충전 속도를 높일 수 있습니다. 예를 들어, 7.2A/h 용량의 배터리는 최대 허용 충전 전류인 0.25C를 초과하지 않고 1.5A의 전류로 충전할 수 있습니다.

통합 전압 안정기 KR142EN12(LM317)안정적인 전류의 간단한 소스를 만들 수 있습니다.
이와 관련된 미세 회로는 전류 안정기이며 연결된 배터리에 관계없이 계산된 전류만 생성합니다. 전압은 "자동으로" 설정됩니다.



제안된 장치의 장점.
단락을 두려워하지 않습니다. 충전되는 배터리의 요소 수와 유형은 중요하지 않습니다. 밀봉된 산성 12.6V, 리튬 3.6V 및 알칼리성 7.2V를 충전할 수 있습니다. 전류 스위치는 다이어그램에 표시된 대로 켜져야 합니다. 그래야 조작 중에 저항 R1이 연결된 상태를 유지할 수 있습니다.
충전 전류는 다음과 같이 계산됩니다. I(암페어) = 1.2V/R1(옴). 전류를 표시하기 위해 최대 50mA의 전류를 시각적으로 관찰할 수 있는 트랜지스터(게르마늄)가 사용됩니다.
충전되는 배터리의 최대 전압은 공급(충전) 전압보다 4V 낮아야 합니다. 최대 전류 1A로 충전하는 경우 142EN12 마이크로 회로는 최소 20W를 소비하는 라디에이터에 설치해야 합니다.
0.1 용량의 충전 전류는 모든 유형의 배터리에 적합합니다. 배터리를 완전히 충전하려면 정격 충전량의 120%를 충전해야 하며, 그 전에는 완전히 방전되어야 합니다. 따라서 권장 모드에서의 충전 시간은 12시간입니다.

세부:
다이오드 D1과 퓨즈 F2는 배터리가 잘못 연결되지 않도록 충전기를 보호합니다. 커패시턴스 C1은 비율에서 선택됩니다. 1A의 경우 2000uF가 필요합니다.
정류기 브리지 - 최소 1A의 전류 및 50V 이상의 전압용. 트랜지스터는 낮은 개방 전압 B-E로 인해 게르마늄입니다. 저항 R3-R6의 값에 따라 전류가 결정됩니다. KR142EN12 마이크로 회로는 지정된 전류를 견딜 수 있는 모든 아날로그로 교체 가능합니다. 변압기 전력 - 최소 20W.

LM317용 단순 충전기, 다이어그램은 설명 (데이터 시트)과 같으며 일부 요소 만 추가하면 충전기가 제공됩니다.



충전된 배터리가 분실 시 방전되지 않도록 VD1 다이오드를 추가하였습니다. 주전원, 전압 스위치도 추가되었습니다. 충전 전류는 약 0.4A로 설정되고 트랜지스터 VT1-2N2222는 KT3102로 교체 가능하며 스위치 S1에는 두 위치가 있으며 변압기 15V, 다이오드 브리지는 1N4007입니다.
충전 전류는 R = 0.6/I 충전 공식으로 계산된 저항 R7을 사용하여 설정됩니다(배터리 용량의 1/10).
이 예에서는 R7=0.6/0.4=1.5Ohm입니다. 전력 2W

설정.
네트워크에 연결하고 필요한 전압을 설정합니다. 6V 배터리의 경우 충전 전압은 7.2V-7.5V이고, 12V 배터리의 경우 14.4-15V이며 각각 저항 R3, R5로 설정됩니다.

자동 차단 기능이 있는 충전기 6V 밀폐형 납 배터리를 충전하기 위해 최소한의 수정만으로 충전 종료 조건이 특정 전압 수준에 도달하는 모든 전압으로 다른 유형의 배터리를 충전하는 데에도 사용할 수 있습니다.
이 장치에서는 단자 전압이 7.3V에 도달하면 배터리 충전이 중지됩니다. 충전은 저항 R5에 의해 0.1C로 제한되는 불안정한 전류로 수행됩니다. 장치가 충전을 중지하는 전압 레벨은 10분의 1볼트까지 정확한 제너 다이오드 VD1에 의해 설정됩니다.
회로의 기본은 연산 증폭기(op-amp)이며 비교기로 연결되고 배터리에 대한 반전 입력이 아닌 반전 입력을 통해 기준 전압 소스(R1-VD1)에 연결됩니다. 배터리의 전압이 기준 전압을 초과하자마자 비교기는 단일 상태로 전환되고 트랜지스터 T1이 열리고 릴레이 K1은 배터리를 전압 소스에서 분리하는 동시에 트랜지스터 T1의 베이스에 양의 전압을 적용합니다. 따라서 T1은 개방되고 그 상태는 더 이상 비교기 출력의 전압 레벨에 의존하지 않습니다. 비교기 자체는 히스테리시스를 생성하고 출력이 급격하고 갑작스럽게 전환되고 트랜지스터가 열리는 포지티브 피드백(R2)으로 덮여 있습니다. 덕분에 회로는 접점이 스위칭 경계에서 균형을 이루고 있지만 스위치가 아직 켜지지 않아 릴레이가 불쾌한 덜거덕거리는 소리를 내는 기계적 릴레이가 있는 유사한 장치의 단점이 없습니다. 정전이 발생하는 경우 장치는 나타나는 즉시 작동을 재개하고 배터리가 과충전되는 것을 방지합니다.



서비스 가능한 부품으로 조립된 장치는 즉시 작동하기 시작하며 구성이 필요하지 않습니다. 다이어그램에 표시된 연산 증폭기는 3~30V의 공급 전압 범위에서 작동할 수 있습니다. 차단 전압은 제너 다이오드의 매개변수에만 의존합니다. 다른 전압(예: 12V)의 배터리를 연결할 경우 안정화 전압(충전된 배터리의 전압 - 14.4~15V)에 따라 제너 다이오드 VD1을 선택해야 합니다.

밀봉된 납산 배터리용 충전기.
전류 안정기에는 통합 전압 안정기 DA1 유형 KR142EN5A(7805), LED HL1 및 저항 R1의 세 부분만 포함되어 있습니다. LED는 전류 안정 장치로 작동할 뿐만 아니라 배터리 충전 모드를 표시하는 역할도 합니다. 배터리는 정전류를 사용하여 충전됩니다.



변압기 Tr1의 교류 전압은 전류 안정기(DA1, R1, VD2)인 다이오드 브리지 VD1에 공급됩니다.
회로 설정은 배터리 충전 전류 조정으로 이어집니다. 충전 전류(암페어 단위)는 일반적으로 배터리 용량(암페어 시간 단위) 수치보다 10배 작게 선택됩니다.
구성하려면 배터리 대신 전류계를 2~5A로 연결하고 저항 R1을 선택하여 이를 사용하여 필요한 충전 전류를 설정해야 합니다.
DA1 칩은 라디에이터에 설치해야 합니다.
저항 R1은 12W 전력을 갖는 2개의 직렬 연결된 권선 저항으로 구성됩니다.

듀얼 모드 충전기.
제안된 6V 배터리용 충전기 회로는 정전압과 정전류라는 두 가지 주요 충전기 유형의 장점을 결합하며 각 유형에는 고유한 장점이 있습니다.



이 회로는 LM317T와 제어되는 제너 다이오드 TL431을 기반으로 하는 전압 조정기를 기반으로 합니다.
직류 모드에서 저항 R3은 전류를 370mA로 설정하고, 다이오드 D4는 주 전압이 사라질 때 LM317T를 통한 배터리 방전을 방지하고, 저항 R4는 주 전압이 적용될 때 트랜지스터 VT1이 잠금 해제되도록 보장합니다.
제어된 제너 다이오드 TL431, 저항기 R7, R8 및 전위차계 R6은 주어진 전압에 대한 배터리 충전을 결정하는 회로를 형성합니다. LED VD2는 네트워크 표시기이고 LED VD3은 정전압 모드에서 켜집니다.

간단한 자동 충전기, 12V 전압으로 배터리 충전용으로 설계됨, 220V 주 전압의 전원 공급 장치로 24시간 연속 작동하도록 설계됨, 충전은 낮은 수준에서 수행됨 펄스 전류(0.1-0.15A).
배터리가 올바르게 연결되면 장치의 녹색 표시등이 켜집니다. 녹색 LED가 켜지지 않으면 배터리가 완전히 충전되었거나 선이 단선된 것입니다. 동시에 장치(LED)의 빨간색 표시등이 켜집니다.



이 장치는 다음에 대한 보호 기능을 제공합니다.
라인의 단락;
배터리 자체에 단락이 발생했습니다.
배터리 극성 연결이 잘못되었습니다.
조정은 배터리 전압 14.4V에서 녹색 LED가 사라질 때까지 저항 R2(1.8k) 및 R4(1.2k)를 선택하는 것으로 구성됩니다.

충전기안정된 부하 전류를 제공하며 공칭 전압 6-7V로 오토바이 배터리를 충전하도록 설계되었습니다. 충전 전류는 가변 저항 R1에 의해 0~2A 내에서 원활하게 조절됩니다.
안정기는 복합 트랜지스터 VT1, VT2에 조립되며 제너 다이오드 VD5는 복합 트랜지스터의베이스와 이미 터 사이의 전압을 고정하므로 부하와 직렬로 연결된 트랜지스터 VT1은 거의 유지됩니다 DC충전 중 배터리 EMF의 변화와 관계없이 충전됩니다.



이 장치는 큰 전류 발생기입니다. 내부저항, 단락을 두려워하지 않으므로 저항 R4에서 전압이 제거됩니다. 피드백전류에 의해 트랜지스터 VT1을 통한 전류를 제한합니다. 단락부하 회로에서.

충전 전류 제어 기능이 있는 충전기 Titistor 위상 펄스 전력 조정기를 기반으로 하며 부족한 부품을 포함하지 않으며 요소가 양호한 것으로 알려진 경우 조정이 필요하지 않습니다.
충전 전류는 펄스 전류와 모양이 유사하여 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 되는 것으로 알려져 있습니다.
장치의 단점은 전기 조명 네트워크의 전압이 불안정할 때 충전 전류가 변동한다는 점이며 모든 유사한 사이리스터 위상 펄스 조정기와 마찬가지로 장치는 무선 수신을 방해합니다. 이를 방지하려면 네트워크에서 사용되는 것과 유사한 네트워크 LC 필터를 제공해야 합니다. 펄스 블록영양물 섭취.



이 회로는 다이오드 브리지 VD1-VD4를 통해 강압 변압기의 권선 II에서 전력을 공급받는 위상 펄스 제어 기능을 갖춘 기존 사이리스터 전력 조정기입니다. 사이리스터 제어 장치는 단일 접합 트랜지스터 VT1,VT2의 아날로그로 만들어집니다. 단일접합 트랜지스터를 스위칭하기 전에 커패시터 C2가 충전되는 시간은 가변 저항 R1에 의해 조정될 수 있습니다. 다이어그램에 따라 엔진이 가장 오른쪽 위치에 있으면 충전 전류가 최대가 되고 그 반대도 마찬가지입니다. 다이오드 VD5는 사이리스터 VS1이 켜질 때 발생하는 역전압으로부터 제어 회로를 보호합니다.

변압기, 정류 다이오드, 가변 저항기, 퓨즈 및 사이리스터를 제외한 장치 부품은 인쇄 회로 기판에 있습니다.
0.47~1μF 용량의 커패시터 S1-K73-11 또는 K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP. 10A의 순방향 전류와 최소 50V의 역방향 전압을 위한 모든 다이오드 VD1-VD4. KU202V 사이리스터 대신 KU202G-KU202E가 적합하며 강력한 T-160, T-250도 정상적으로 작동합니다.
KT361A 트랜지스터를 KT361V KT361E, KT3107A KT502V KT502G KT501Zh로, KT315A를 KT315B-KT315D KT312B KT3102A KT503V-KT503G로 교체하겠습니다. KD105B 대신 KD105V KD105G 또는 문자 인덱스가 있는 D226이 적합합니다.
가변 저항 R1 - SGM, SPZ-30a 또는 SPO-1.
18~22V의 2차 권선 전압을 갖춘 필요한 전력의 네트워크 강압 변압기.
2차 권선의 변압기 전압이 18V를 초과하는 경우 저항 R5를 더 높은 저항의 다른 저항(24-26V에서 최대 200Ω)으로 교체해야 합니다. 변압기의 2차 권선에 중간 또는 두 개의 동일한 권선에 탭이 있는 경우 표준 전파 회로에 따라 두 개의 다이오드를 사용하여 정류기를 만드는 것이 좋습니다.
2차 권선 전압이 28~36V이면 정류기를 완전히 버릴 수 있습니다. 그 역할은 사이리스터 VS1에 의해 동시에 수행됩니다(정류는 반파장). 이 옵션의 경우 보드의 핀 2와 양극선 사이에 문자 인덱스(보드에 대한 음극)가 있는 KD105B 또는 D226 분리 다이오드를 연결해야 합니다.
이 경우에는 다음과 같은 작업을 허용하는 것만 가능합니다. 역 전압, 예: KU202E.

완전 방전으로부터 배터리를 보호합니다.

이러한 장치는 배터리의 전압이 최소 허용 값으로 감소하면 자동으로 부하를 끕니다. 이 장치는 배터리가 사용되는 곳과 배터리 상태를 지속적으로 모니터링할 수 없는 곳, 즉 과방전과 관련된 프로세스를 방지하는 것이 중요한 곳에서 사용할 수 있습니다.

원본 소스의 약간 수정된 다이어그램:

구성표에서 사용 가능한 서비스 기능:
1. 전압이 10.4V로 떨어지면 부하 및 제어 회로가 배터리에서 완전히 분리됩니다.
2. 비교기 작동 전압은 특정 배터리 유형에 맞게 조정될 수 있습니다.
3. 비상 정지 후 "ON" 버튼을 누르면 11V 이상의 전압에서 재시동이 가능합니다.
4. 부하를 수동으로 꺼야 하는 경우 "OFF" 버튼을 누르십시오.
5. 배터리 연결 시 극성이 관찰되지 않으면(극성 반전) 제어 장치와 연결된 부하가 켜지지 않는 것입니다.

튜닝 저항으로는 10kOhm에서 100kOhm 사이의 모든 값의 저항기를 사용할 수 있습니다.
회로는 다음을 사용합니다. 연산 증폭기국내 아날로그는 KR1040UD1 인 LM358N입니다.
5V 전압용 전압 안정기 78L05는 KR142EN5A와 같은 유사한 것으로 교체할 수 있습니다.
10A 12V용 릴레이 JZC-20F, 다른 유사한 릴레이를 사용할 수 있습니다.
KT817 트랜지스터는 KT815 또는 적절한 전도성을 지닌 다른 유사한 트랜지스터로 교체할 수 있습니다.
릴레이 권선의 전류를 견딜 수 있는 모든 저전력 다이오드를 사용할 수 있습니다.
다양한 색상의 순간 버튼(녹색은 켜짐, 빨간색은 꺼짐)입니다.

설정은 릴레이를 끄는 데 필요한 전압 임계값 설정으로 구성되며, 오류 없이 서비스 가능한 부품으로 조립된 장치는 즉시 작동하기 시작합니다.

최대 7.5A/H 용량의 12v 배터리를 과방전 및 단락으로부터 보호하기 위한 다음 장치 자동 종료로드의 출력입니다.





형질
셧다운이 발생하는 배터리 전압은 10±0.5V이다.
전원을 켰을 때 배터리에서 장치가 소비하는 전류는 1mA 이하입니다.
전원이 꺼졌을 때 배터리에서 장치가 소비하는 전류는 10μA 이하입니다.
장치를 통해 허용되는 최대 직류 전류는 5A입니다.
장치를 통해 허용되는 최대 단기(5초) 전류는 10A입니다.
장치 출력에서 ​​단락이 발생한 경우 꺼지는 시간은 - 100μs 이하입니다.

장치의 작동 순서
다음 순서로 배터리와 부하 사이에 장치를 연결하십시오.
- 극성(빨간색 선 +)을 관찰하면서 전선의 단자를 배터리에 연결합니다.
- 부하 단자의 극성(양극 단자는 + 기호로 표시됨)을 관찰하면서 장치에 연결합니다.
장치 출력에 전압이 나타나도록 하려면 음극 출력을 음극 입력으로 잠시 단락시켜야 합니다. 부하가 배터리 이외의 다른 소스로 구동되는 경우에는 이것이 필요하지 않습니다.

장치는 다음과 같이 작동합니다.
배터리 전원으로 전환 시 부하에서는 보호장치의 응답전압(10±0.5V)까지 방전시킨다. 이 값에 도달하면 장치는 배터리를 부하에서 분리하여 추가 방전을 방지합니다. 배터리를 충전하기 위해 부하 측에서 전압이 공급되면 장치가 자동으로 켜집니다.
부하에 단락이 발생하면 장치도 부하에서 배터리를 분리하며, 부하 측에서 9.5V 이상의 전압이 인가되면 자동으로 켜집니다. 그러한 전압이 없으면 장치의 출력 음극 단자와 배터리의 음극 단자를 잠시 브리지해야 합니다. 저항 R3 및 R4는 응답 임계값을 설정합니다.


1. 레이 형식의 인쇄 보드(스프린트 레이아웃) -

충전기는 전계 효과 트랜지스터 제어 요소가 있는 14.2V 파라메트릭 전압 안정기입니다. 강력한 게이트 회로 전계 효과 트랜지스터 VT1은 별도의 30V 소스에서 전원이 공급됩니다.

충전기의 개략도
14.2V의 출력 전압을 얻으려면 전계 효과 트랜지스터 IRFZ48N의 차단 전압이 4V에 도달하므로 트랜지스터 VT1의 게이트에 약 18V의 안정화 된 전압을인가해야합니다. 게이트의 전압이 형성됩니다 30V의 전압 소스에서 저항 R2를 통해 공급되는 병렬 안정기 DA1에 의해. 외부 온도가 변할 때 완전히 충전된 배터리의 EMF 변화를 보상하기 위해 도입된 안정기 VD3.

방전된 배터리를 충전기에 연결하면(심각하게 방전된 배터리의 표시기는 단자에서 11V 미만의 EMF임) 트랜지스터 VT1은 큰 차이로 인해 활성 안정화 모드에서 완전 개방 상태로 전환됩니다. 게이트 전압과 소스 전압 사이: 18V - 11V = 7V, 이는 차단 전압 7V - 4V = 3V보다 3V 더 높습니다.

IRFZ48N 트랜지스터를 열려면 3V이면 충분합니다. 이 트랜지스터의 개방 채널 저항은 무시할 수 있을 만큼 커집니다. 따라서 충전 전류는 저항 R3에 의해서만 제한되며 다음과 같습니다.
(23V - 11V) / 1옴 = 12A.
이는 계산된 현재 값입니다. 실제로는 변압기의 2차 권선과 VD2 브리지 다이오드의 전압 강하로 인해 10A를 초과하지 않는 반면 전류는 네트워크 주파수의 두 배로 맥동합니다. 그럼에도 불구하고 충전 전류가 권장 값(배터리 용량의 0.1)을 초과하더라도 배터리는 곧 빠르게 감소하기 시작하므로 배터리가 손상되지 않습니다. 배터리 전압이 안정화 전압인 14.2V에 가까워지면 충전 전류가 완전히 멈출 때까지 감소합니다. 배터리가 과충전될 위험 없이 장치는 오랫동안 이 상태를 유지할 수 있습니다.

램프 HL1은 장치가 네트워크에 연결되어 있음을 나타내고 HL2는 먼저 퓨즈 FU2가 제대로 작동하고 두 번째로 충전 중인 배터리가 연결되었음을 나타냅니다. 또한 HL2 램프는 작은 부하 역할을 하므로 출력 전압을 정확하게 설정하기가 더 쉽습니다.

장치는 전체 전력이 150W 이상인 네트워크 변압기를 사용해야 합니다. 권선 II는 10A의 부하 전류에서 17~20V의 전압을 제공해야 하며, 권선 III - 50~100mA에서 5~7V를 제공해야 합니다. IRFZ48N 트랜지스터는 IRFZ46N으로 대체될 수 있습니다. 장치가 55 Ah 이하의 용량으로 배터리를 충전하는 데 사용되는 경우 IRFZ44N 트랜지스터 (또는 국내 트랜지스터 KP812A1)가 적합합니다.

GBPC15005 정류기 브리지를 4개의 다이오드 D242A, D243A 또는 이와 유사한 것으로 교체합니다. KD243A 대신 KD102A 또는 KD103A 다이오드를 사용할 수 있습니다. 저항 R3은 직경이 1mm 이상인 니크롬선으로 만들어집니다. 세라믹 막대에 감겨 있으며 각 단자는 너트와 납땜 탭이 있는 M4 나사 아래에 고정되어 있습니다. 저항기는 공기 흐름에 의한 자연 냉각을 방해하지 않도록 장착해야 합니다.

KS119A 안정기는 다음에 따라 직렬로 연결된 4개의 KD522A 다이오드를 대체합니다. TL431 대신 국내 아날로그 KR142EN19A가 적합합니다. 저항 R6은 SP5 시리즈에서 선택해야 합니다.

트랜지스터 VT1은 유효 면적이 100...150 cm 2인 방열판에 설치해야 합니다. 충전 과정 중 화력은 다음과 같이 트랜지스터와 저항기 R3 사이에 분배됩니다. 초기 순간에 트랜지스터가 열리면 모든 화력이 저항기 R3에서 방출됩니다. 충전 사이클 중간에 전력은 둘 사이에 균등하게 분배되며 트랜지스터의 경우 이는 최대 가열(20...25W)이 되며 결국에는 충전 전류가 너무 많이 감소하여 두 저항과 트랜지스터는 차갑게 유지됩니다.

장치를 조립한 후 배터리를 연결하기 전에 트리밍 저항 R6을 사용하여 출력의 임계 전압을 14.2V로 설정하기만 하면 됩니다.

기사에 설명된 장치는 간단하고 사용하기 쉽습니다. 그러나 충전 시 모든 배터리의 EMF가 14.2V인 것은 아니며, 수명 동안 배터리 플레이트의 파괴적인 변화로 인해 EMF가 일정하게 유지되지 않는다는 점을 명심해야 합니다. 이는 저자가 권장하는 대로 충전기를 조정하면 일부 배터리는 과충전되고 다른 배터리는 과충전되어 "끓을" 수 있음을 의미합니다. EMF는 배터리 온도에 따라서도 달라집니다.

따라서 각 배터리 인스턴스에 대해 먼저 "끓는" 징후가 나타날 때까지 충전을 제어하여 EMF의 최적 값을 결정하고 온도를 고려하여 이 값을 충전기에 설정해야 합니다. 또한 앞으로는 정기적으로(최소 1년에 한 번) EMF를 확인하고 충전기의 임계 전압 설정을 조정하는 것이 좋습니다.

V. 코스티친
라디오 3-2008
www.radio.ru


납축전지용 충전기의 필요성은 오래 전부터 제기되었습니다. 첫 번째 충전기 55Ah 자동차 배터리용으로도 제작되었습니다. 시간이 지남에 따라 다양한 명칭의 유지 관리가 필요 없는 젤 배터리가 가정용으로 등장했으며 충전도 필요했습니다. 배터리마다 별도의 충전기를 제공하고, 적어도, 불합리한. 따라서 나는 연필을 들고 라디오 잡지 등 이용 가능한 문헌을 연구하고 동료들과 함께 7AH에서 60AH까지 12볼트 배터리용 범용 자동 충전기(UAZU) 개념을 생각해 내야 했습니다. 나는 귀하의 판단에 결과 디자인을 제시합니다. 10개 이상 철로 제작되었습니다. 다양한 변형으로. 모든 장치가 완벽하게 작동합니다. 최소한의 설정으로 구성표를 쉽게 반복할 수 있습니다.

기존 AT 형식 PC의 전원 공급 장치는 전체 복합체를 가지고 있기 때문에 즉시 기본으로 사용되었습니다. 긍정적인 특성: 작은 크기와 무게, 우수한 안정성, 큰 여유가 있는 출력, 그리고 가장 중요한 것은 제어 장치를 나사로 고정하는 기성 전원 장치입니다. 제어 장치에 대한 아이디어는 S. Golov가 2004년 라디오 잡지 No. 12의 "납산 배터리용 자동 충전기" 기사에서 제안한 것입니다. 그에게 특별히 감사드립니다.

배터리 충전 알고리즘을 간단히 반복하겠습니다. 전체 프로세스는 세 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계에서는 배터리가 완전히 또는 부분적으로 방전되면 0.1:0.2C에 도달하는 고전류로 충전할 수 있습니다. 여기서 C는 배터리 용량(암페어-시)입니다. 충전 전류는 지정된 값 이상으로 제한되거나 안정화되어야 합니다. 전하가 축적되면 배터리 단자의 전압이 증가합니다. 이 전압은 제어됩니다. 14.4~14.6V 레벨에 도달하면 첫 번째 단계가 완료됩니다. 두 번째 단계에서는 달성된 전압을 일정하게 유지하고 충전 전류를 제어해야 하며, 이는 감소합니다. 충전 전류가 0.02C로 떨어지면 배터리가 최소 80% 충전되며 세 번째이자 마지막 단계로 진행됩니다. 충전 전압을 13.8V로 줄입니다. 우리는 이 수준에서 이를 지원합니다. 충전 전류는 점차적으로 0.002:.001C로 감소하고 이 값에서 안정화됩니다. 이 전류는 배터리에 위험하지 않습니다. 배터리 자체에 해를 끼치지 않고 오랫동안 이 모드를 유지할 수 있으며 항상 사용할 수 있습니다.

이제 이 모든 작업이 어떻게 수행되는지 실제로 이야기해 보겠습니다. 컴퓨터의 전원 공급 장치는 회로 설계의 최대 분포를 고려하여 선택되었습니다. 제어 장치는 TL494 마이크로 회로 및 해당 유사품(MB3759, KA7500, KR1114EU4)으로 제작되었으며 약간 수정되었습니다.

5V, -5V, -12V 출력 전압 회로가 제거되었고, 5V 및 12V 피드백 저항이 봉쇄되었으며, 과전압 보호 회로가 비활성화되었습니다. 다이어그램의 일부에서 회로가 끊어진 위치는 십자 표시로 표시됩니다. 12V 출력부만 남았고, 12V 회로의 다이오드 어셈블리를 5V 회로에서 제거한 어셈블리로 교체할 수도 있는데, 꼭 필요한 것은 아니지만 더 강력합니다. 불필요한 전선을 모두 제거하고 전원 장치 출력용으로 검정색과 노란색 전선 4개(길이 10cm)만 남겼습니다. 마이크로 회로의 첫 번째 다리에 10cm 길이의 와이어를 납땜합니다. 이것이 제어 장치가 됩니다. 이것으로 수정이 완료됩니다.

또한 컨트롤 유닛은 이런 것을 갖고 싶어하는 많은 사람들의 요청에 따라 특히 부주의한 사람들을 위해 트레이닝 모드와 배터리 역극 방지 회로를 구현합니다. 그래서 BU:

기본 노드:
파라메트릭 기준 전압 안정기 14.6V VD6-VD11, R21

DA1.2, VD2 1단계, DA1.3, VD5 2단계, DA1.4, VD3 3단계의 배터리 충전 3단계를 구현하는 비교기 및 표시기 블록입니다.

안정기 VD1, R1, C1 및 분배기 R4, R8, R5, R9, R6, R7은 비교기의 기준 전압을 형성합니다. 스위치 SA1과 저항은 다양한 배터리의 충전 모드 변경을 제공합니다.

트레이닝 블록 DD K561LE5, VT3, VT4, VT5, VT1, DA1.1.

보호 VS1, DA5, VD13.

작동 방식. 55Ah 자동차 배터리를 충전한다고 가정해 보겠습니다. 비교기는 저항 R31의 전압 강하를 모니터링합니다. 첫 번째 단계에서 회로는 전류 안정기로 작동하며, 전원을 켜면 충전 전류가 약 5A가 되고 3개의 LED가 모두 켜집니다. DA1.2는 배터리 전압이 14.6V에 도달할 때까지 충전 전류를 유지하고 DA1.2는 닫히고 VD2는 빨간색으로 꺼집니다. 두 번째 단계가 시작되었습니다.

이 단계에서 배터리의 14.6V 전압은 안정기 VD6-VD11, R21에 의해 유지됩니다. 충전기는 전압 안정화 모드에서 작동합니다. 배터리 충전량이 증가할수록 전류는 감소하며, 0.02C로 떨어지자마자 DA1.3이 작동됩니다. 노란색 VD5가 꺼지고 트랜지스터 VT2가 열립니다. VD6, VD7이 바이패스되면 안정화 전압이 갑자기 13.8V로 떨어집니다. 우리는 세 번째 단계로 넘어갔습니다.

그런 다음 배터리는 매우 작은 전류로 재충전됩니다. 이 순간 배터리는 약 95~97%의 충전량을 얻었으므로 전류는 점차적으로 0.002C로 감소하고 안정화됩니다. ~에 좋은 배터리 0.001C까지 떨어질 수 있습니다. DA1.4는 이 임계값으로 구성됩니다. VD3 LED가 꺼질 수 있지만 실제로는 계속해서 희미하게 빛납니다. 이 시점에서 프로세스가 완료된 것으로 간주되며 배터리를 원래 목적에 맞게 사용할 수 있습니다.

훈련 모드.
배터리를 장기간 보관할 경우, 오래된 배터리의 수명을 연장할 수 있으므로 주기적으로 교육하는 것이 좋습니다. 배터리는 매우 관성이므로 충전과 방전은 몇 초 동안 지속되어야 합니다. 문헌에는 배터리를 50Hz의 주파수로 훈련시키는 장치가 있는데, 이는 배터리의 건강에 슬픈 영향을 미칩니다. 방전 전류는 충전 전류의 약 1/10입니다. 다이어그램에서 스위치 SA2는 훈련 위치에 표시되고 SA2.1은 열려 있고 SA2.2는 닫혀 있습니다. 방전 회로 VT3, VT4, VT5, R24, SA2.2, R31이 켜지고 트리거 DA1.1, VT1이 코킹됩니다. 멀티 바이브레이터는 K561LE5 마이크로 회로의 요소 DD1.1 및 DD1.2에 조립됩니다. 이는 10-12초의 주기로 구불구불한 모양을 생성합니다. 트리거가 콕킹되고 요소 DD1.3이 열려 있으며 멀티바이브레이터의 펄스가 트랜지스터 VT4 및 VT3을 열고 닫습니다. 개방되면 트랜지스터 VT3은 다이오드 VD6-VD8을 우회하여 충전을 차단합니다. 배터리 방전 전류는 R24, VT4, SA2.2, R31을 통과합니다. 배터리가 충전되는 데 5~6초가 걸리며 동시에 낮은 전류로 방전됩니다. 이 프로세스는 첫 번째 및 두 번째 충전 단계 동안 지속된 다음 트리거가 실행되고 DD1.3이 닫히고 VT4 및 VT3이 닫힙니다. 세 번째 단계는 다음에서 진행됩니다. 일반 모드. LED VD2, VD3 및 VD5가 깜박이기 때문에 훈련 모드를 추가로 표시할 필요가 없습니다. 첫 번째 단계가 끝나면 VD3 및 VD5가 깜박입니다. 세 번째 단계에서는 VD5가 깜박이지 않고 켜집니다. 훈련 모드에서는 배터리 충전이 거의 2배 더 오래 지속됩니다.

보호.
첫 번째 설계에는 사이리스터 대신 역전류로부터 충전기를 보호하는 다이오드가 있었습니다. 매우 간단하게 작동합니다. 올바르게 켜면 옵토커플러가 사이리스터를 열고 충전을 켤 수 있습니다. 잘못된 경우 VD13 LED가 켜지고 터미널을 교체하십시오. 사이리스터의 양극과 음극 사이에 50μF 50V의 비극성 커패시터 또는 2개의 연속 전해질 100μF 50V를 납땜해야 합니다.

건설 및 세부 사항.
충전기는 컴퓨터의 전원 공급 장치에 조립되어 있습니다. BU는 레이저 철 기술을 사용하여 제조됩니다. 인쇄회로기판 도면은 SL4로 제작된 아카이브 파일에 첨부되어 있습니다. 저항기 MLT-025, 저항기 R31 - 구리선 조각. 측정 헤드 PA1이 설치되지 않았을 수 있습니다. 그냥 누워서 적응했어요. 따라서 R30과 R33의 값은 밀리암미터에 따라 달라집니다. 플라스틱 디자인의 사이리스터 KU202. 실제 실행 모습은 첨부된 사진을 통해 확인하실 수 있습니다. 모니터 전원 커넥터와 케이블은 배터리를 켜는 데 사용되었습니다. 충전 전류 선택 스위치는 11개의 위치로 구성된 소형이며 저항기가 납땜되어 있습니다. 충전기가 충전만 되는 경우 자동차 배터리단순히 점퍼를 납땜해서 스위치를 설치할 필요는 없습니다. DA1-LM339. 다이오드 KD521 또는 이와 유사한 것. PC817 옵토커플러는 트랜지스터 액추에이터가 있는 다른 옵토커플러와 함께 제공될 수 있습니다. BU 스카프는 4mm 두께의 알루미늄 판에 나사로 고정되어 있습니다. 사이리스터와 KT829의 라디에이터 역할을 하며 구멍에는 LED가 삽입됩니다. 결과 블록은 전원 공급 장치의 전면 벽에 나사로 고정됩니다. 충전기가 가열되지 않으므로 팬이 KR140en8b 안정 장치를 통해 전원 공급 장치에 연결되고 전압은 9V로 제한됩니다. 팬이 더 느리게 회전하며 거의 들리지 않습니다.




조정.
처음에는 VD4 및 R20에 납땜하지 않고 사이리스터 VS1 대신 강력한 다이오드를 설치하고 부하가 없는 출력 전압이 14.6V가 되도록 제너 다이오드 VD8-VD10을 선택합니다. 다음으로 VD4와 R20을 납땜하고 R8, R9, R6을 선택하여 비교기의 응답 임계값을 설정합니다. 배터리 대신 10Ω 권선 가변 저항기를 연결하고 전류를 5암페어로 설정하고 R8 대신 가변 저항기를 납땜하고 14.6V의 전압으로 돌리면 VD2 LED가 꺼지고 도입된 부분을 측정합니다. 가변 저항과 납땜을 일정하게 연결합니다. R9 대신 가변 저항을 납땜하여 약 150Ω으로 설정합니다. 충전기를 켜고 DA1.2가 작동할 때까지 부하 전류를 늘린 다음 전류를 0.1암페어 값으로 줄이기 시작합니다. 그런 다음 비교기 DA1,3이 작동할 때까지 R9를 줄입니다. 부하 전체의 전압이 13.8V로 떨어지고 노란색 VD5 LED가 꺼집니다. 전류를 0.05 암페어로 줄이고 R6을 선택하고 VD3을 끄십시오. 그러나 양호하고 방전된 배터리를 조정하는 것이 가장 좋습니다. 가변 저항을 납땜하고 다이어그램에 표시된 것보다 약간 크게 설정하고 전류계와 전압계를 배터리 단자에 연결한 후 이 작업을 한 번에 수행합니다. 많이 방전되지 않은 배터리를 사용하면 더 빠르고 정확해집니다. 실제로 R31을 정확하게 선택하면 조정이 거의 필요하지 않은 것으로 나타났습니다. 추가 저항도 쉽게 선택할 수 있습니다. 적절한 부하 전류를 사용하면 R31의 전압 강하는 0.5V, 0.4V, 0.3V, 0.2V, 0.15V, 0.1V 및 0.07V가 되어야 합니다.

그게 다야. 예, 또한 VD6 다이오드를 절반으로 단락시키고 추가 2극 토글 스위치로 VD9 제너 다이오드를 단락시키면 6볼트 헬륨 배터리용 충전기를 얻을 수 있습니다. 충전 전류는 가장 작은 스위치 SA1로 선택해야 합니다. 수집된 것 중 하나에서 이 작업이 성공적으로 수행되었습니다.