Ladere for blybatterier. Automatisk enhet for lading av blybatterier. Valg av utgangsspenning

I amatørradiopraksis støter du ofte på problemet med å drive bærbare enheter. Heldigvis er alt allerede oppfunnet og skapt for oss for lenge siden, alt som gjenstår er å bruke et passende batteri, for eksempel forseglede blybatterier, som har fått enorm popularitet og er ganske rimelige.

Men her oppstår et annet problem: hvordan lade dem? Jeg har også støtt på dette problemet, men siden dette problemet allerede er løst for lenge siden, vil jeg dele laderdesignet mitt.

På jakt etter en passende krets kom jeg over en artikkel av S. Malakhov med to alternativer for universelle ladere, en på et par KR142EN22, og den andre på en enkelt L200C-brikke, så jeg bestemte meg for å gjenta den. Hvorfor L200C? Ja, det er mange fordeler: for å spare plass, kretskort, det er lettere å koble til brettet, du trenger bare en kjøleribbe, det er beskyttelse mot overoppheting, polaritetsreversering og kortslutning, og kostnaden er billigere enn to KR142EN22.

Jeg gjorde praktisk talt ingen endringer i ordningen, alt er enkelt og ganske gjennomførbart, takket være forfatteren.

Den består av en justerbar spennings- og strømkontroller laget i et TO-220-5 (Pentawatt) hus, en likeretter og et sett med motstander i strøminnstillingskretsen.

Først brukte jeg en filament TN36-127/220-50 som transformator, men gitt dens utilstrekkelige utgangsstrøm på 1,2A, erstattet jeg den senere med en TN46- 127/220-50 med en utgangsstrøm på 2,3A.

Disse transformatorene er praktiske med et sett med 6,3V viklinger, som kombinerer som du kan oppnå den nødvendige spenningen. Dessuten har den tredje og fjerde sekundærviklingen en 5V-kran (pinne 12 og 15). Forfatteren anbefaler å koble til en 12 V vikling for lademodus for 6 volt batterier, og ytterligere 8 V for lademodus for 12 volt batterier. I denne modusen vil spenningsfallet være omtrent lik 5 - 6 Volt. Jeg bestemte meg for å redusere dette fallet litt og koblet til en 10V-vikling for seks-volts-modusen, og en ekstra 6,3V-vikling for tolv-volt-modusen, og reduserte dermed spenningsfallet til 2-3 Volt. Et mindre spenningsfall letter termiske forhold, men dette fallet bør ikke gjøres for lite, det må tas hensyn til spenningsfallet over mikrokretsen. Hvis laderen plutselig blir ustabil, kan du bytte viklingene og legge på mer spenning.

Lader for bly-syre batterier i forfatterens versjon er den utstyrt med et amperemeter og et voltmeter, men siden vi lever i moderne teknologis tid, bestemte jeg meg for å installere et moderne panel med et ampere-voltmeter. Slike paneler kan kjøpes i radiobutikker; jeg bestilte dem fra våre kinesiske brødre for bare 5 amerikanske rubler. Panelet lar deg måle strøm fra 0,01 til 9,99 Ampere og spenning fra 0,1 til 99,9 Volt, laget på en STM8 mikrokontroller, selv om det krever ekstra strøm, som jeg tok direkte fra utgangen til diodebroen. Det bør tas i betraktning at strømmen måles ved hjelp av den negative bussen.

Bytte av ladestrømmen i forfatterens versjon gjøres med en kjeksbryter, men slike brytere er ganske dyre og vanskelige å få tilgang til, så jeg bestemte meg for å bruke billige PS22F11-trykknappbrytere, noe som reduserte kostnadene for designet og ga en fordel: ved hjelp av knapper kan du kombinere strømbegrensende motstander, velge den optimale ladestrømmen. Med alle brytere slått av, er ladestrømmen 0,15A.

Jeg laget kretskortet i liten størrelse, for LUT, alle elementene i laderen er tett plassert, men i prinsippet kan du lage det på nytt etter din smak.

Forfatteren anbefaler å installere en kjøleradiator med mål på 90x60mm, men jeg kom over en radiator fra en datamaskinkjøler, med mål på 60x80mm og svært utviklede finner. Mikrokretsen ble festet til radiatoren ved hjelp av en plastisolator gjennom et termisk ledende dielektrisk substrat.

I prinsippet har jeg beskrevet alle nyansene og forskjellene mellom min versjon og forfatterens, la oss gå videre til kroppen.

Etter å ha søkt i hyller og lager etter en passende sak for Lader for bly-syre batterier Jeg fant det ikke, men i dette tilfellet gjør radioamatører det ganske enkelt, ta saken fra ATX-datamaskinens strømforsyning. De er enkle å få tak i, de kan bli funnet for kroner når de ikke fungerer, dekselet er komfortabelt, sterkt og har en strømkontakt.

Jeg plukket opp en strømforsyning med en solid sidevegg, sløyde alt innholdet, og la bare kontakten og strømbryteren igjen. Jeg la ut alle strukturelle elementer inni, merket og boret hull og skar ut et vindu til indikatorpanelet.

Da gjenstår det bare å montere og koble til. For tilkobling brukte jeg ledninger fra samme datamaskinenhet ernæring.

Av de åpenbare ulempene ved å bruke en slik sak.

Transformatoren viste seg å være for stor og toppdekselet lukket ikke tett, selv om det fortsatt kan strammes med en skrue, om enn med deformasjon.
- siden kroppen er jern, overføres vibrasjoner fra transformatoren til den, noe som forårsaker ekstra brummen.
- et hull i kroppen som en flette av ledninger kom ut fra.

Å gi en attraktiv utseende Det ble besluttet å trykke et falskt panel på tykt papir med inskripsjoner for knapper osv.

Innstillingen kommer ned til å justere utgangsspenningen for begge modusene ved hjelp av trimmemotstander, faktisk er alt det samme som i forfatterens versjon, jeg setter ladespenningen for et 6V batteri til 7,2 Volt, og for et 12V batteri til 14,5 Volt .

Ved å koble til en 4,7 Ohm motstand og en effekt på 5-10 W i stedet for et batteri, styrer vi ladestrømmen og velger om nødvendig motstander. Når du monterer brettet, anbefaler jeg å lodde alle loddesporene for å øke tverrsnittsarealet og redusere motstanden; hvis du ruter brettet ditt, gjør disse sporene så tykke som mulig for å minimere motstanden. Det er ingenting å bekymre seg for hvis ladestrømmen din er større enn den beregnede; batterier kan lades med en strøm som er større enn 0,1 av nominell kapasitet (0,1C), trygt opp til 0,2 av nominell kapasitet (0,2C).

Etter montering og konfigurasjon Lader for bly-syre batterier klar til bruk og i stand til å lade nesten alle typer blybatterier med en spenning på 6 eller 12 volt og en driftsstrøm på 1,2 til 15 ampere.

Ved slutten av ladingen er strømmen som tilføres batteriet lik selvutladingsstrømmen; batteriet kan forbli i denne modusen i svært lang tid og fortsatt beholde og opprettholde ladningen.

I denne artikkelen vil jeg fortelle deg hvordan du bruker en AT/ATX-datamaskinstrømforsyning og hjemmelaget blokk kontroll for å lage en ganske "smart" lader for blysyre batterier. Disse inkluderer den såkalte. "UPS", bilbatterier og andre batterier med bred bruk.

Beskrivelse
Enheten er beregnet for lading og trening (desulfatering) av blysyrebatterier med en kapasitet på 7 til 100 Ah, samt for omtrentlig vurdering av ladenivå og kapasitet. Laderen har beskyttelse mot feil tilkobling av batteriet (reversering av polaritet) og mot kortslutning av tilfeldig forlatte terminaler. Den bruker mikrokontrollerkontroll, takket være hvilke sikre og optimale ladealgoritmer er implementert: IUoU eller IUIoU, etterfulgt av "påfylling" til et 100 % ladenivå. Ladeparametere kan justeres til et spesifikt batteri (tilpassbare profiler) eller du kan velge de som allerede er inkludert i kontrollprogrammet. Strukturelt består laderen av en AT/ATX-strømforsyning, som må endres litt, og en kontrollenhet på ATmega16A MK. Hele enheten er fritt montert i huset til samme strømforsyning. Kjølesystemet (standard PSU-kjøler) slår seg på/av automatisk.
Fordelene med dette minnet er dens relative enkelhet og fraværet av arbeidskrevende justeringer, noe som er spesielt viktig for nybegynnere radioamatører.
]1. Lademodus - "Lade"-meny. For batterier med kapasiteter fra 7Ah til 12Ah er IUoU-algoritmen satt som standard. Dette betyr:
- første trinn - lading med en stabil strøm på 0,1C til spenningen når 14,6V
- det andre trinnet lader med en stabil spenning på 14,6V til strømmen faller til 0,02C
- det tredje trinnet opprettholder en stabil spenning på 13,8V til strømmen faller til 0,01C. Her er C batterikapasiteten i Ah.
- fjerde trinn - "finishing". På dette stadiet overvåkes spenningen på batteriet. Hvis den faller under 12,7V, starter ladingen helt fra begynnelsen.
For startbatterier (fra 45 Ah og over) bruker vi IUIoU-algoritmen. I stedet for det tredje trinnet stabiliseres strømmen ved 0,02C til batterispenningen når 16V eller etter ca. 2 timer. På slutten av dette stadiet stopper ladingen og "påfylling" begynner. Dette er den fjerde etappen. Ladeprosessen er illustrert med grafer i fig. 1 og fig. 2.
2. Treningsmodus (desulfatering) - "Trening"-meny. Her er treningssyklusen:
10 sekunder - utlading med en strøm på 0,01C, 5 sekunder - lad med en strøm på 0,1C. Lade-utladingssyklusen fortsetter til batterispenningen stiger til 14,6V. Neste er den vanlige ladningen.
3. Batteritestmodus. Lar deg omtrent anslå graden av batteriutlading. Batteriet belastes med en strøm på 0,01C i 15 sekunder, deretter slås spenningsmålemodusen på batteriet på.
4. Kontroll-treningssyklus (CTC). Hvis du først kobler til en ekstra belastning og slår på "Lade" eller "Trening" -modus, vil batteriet i dette tilfellet først bli utladet til en spenning på 10,8 V, og deretter vil den tilsvarende valgte modusen bli slått på. I dette tilfellet måles strømmen og utladningstiden, og beregner dermed den omtrentlige kapasiteten til batteriet. Disse parameterne vises på skjermen etter at ladingen er fullført (når meldingen "Batteri ladet" vises) når du trykker på "velg"-knappen. Som en ekstra belastning kan du bruke en bilglødelampe. Effekten velges basert på den nødvendige utladningsstrømmen. Vanligvis er den satt lik 0,1C - 0,05C (10 eller 20 timers utladningsstrøm).
Flytting gjennom menyen utføres med "venstre", "høyre", "velg"-knappene. "Tilbakestill"-knappen går ut av enhver driftsmodus for laderen til hovedmenyen.
Hovedparametrene for ladealgoritmer kan konfigureres for et spesifikt batteri; for dette er det to tilpassbare profiler i menyen - P1 og P2. De konfigurerte parametrene lagres i ikke-flyktig minne(EEPROM).
For å komme til innstillingsmenyen, må du velge hvilken som helst av profilene, trykk på "velg"-knappen, velg "innstillinger", "profilparametere", profil P1 eller P2. Etter å ha valgt ønsket parameter, trykk "velg". Venstre eller høyre piler vil endres til opp eller ned piler, som indikerer at parameteren er klar til å endres. Velg ønsket verdi med "venstre" eller "høyre"-knappene, bekreft med "velg"-knappen. Displayet vil vise "Lagret", som indikerer at verdien er skrevet til EEPROM.
Innstillingsverdier:
1. "Ladealgoritme." Velg IUoU eller IUIoU. Se grafene i fig. 1 og fig. 2.
2. "Batterikapasitet". Ved å sette verdien på denne parameteren, setter vi ladestrømmen på det første trinnet I=0,1C, hvor C er batterikapasiteten V Ah. (Derfor, hvis du trenger å stille inn ladestrømmen, for eksempel 4,5A, bør du velge en batterikapasitet på 45Ah).
3. "Spenning U1". Dette er spenningen der det første ladetrinnet slutter og det andre begynner. Standardverdien er 14,6V.
4. "Spenning U2". Brukes bare hvis IUIoU-algoritmen er spesifisert. Dette er spenningen der det tredje ladestadiet slutter. Standard er 16V.
5. "2. trinns strøm I2". Dette er den nåværende verdien som det andre ladetrinnet avsluttes med. Stabiliseringsstrøm ved tredje trinn for IUIoU-algoritmen. Standardverdien er 0,2C.
6. "Slutt på belastning I3." Dette er gjeldende verdi når ladingen anses som fullført. Standardverdien er 0,01C.
7. "Utladningsstrøm". Dette er verdien av strømmen som utlader batteriet under trening med lade-utladingssykluser.





Valg og modifikasjon av strømforsyning.

I vårt design bruker vi en datamaskinstrømforsyning. Hvorfor? Det er flere grunner. For det første er dette en nesten ferdiglaget kraftenhet. For det andre er dette også kroppen til vår fremtidige enhet. For det tredje har den små dimensjoner og vekt. Og for det fjerde kan den kjøpes på nesten alle radiomarkeder, loppemarkeder og dataservicesentre. Som de sier, billig og muntert.
Av alle de forskjellige strømforsyningsmodellene passer best for oss en ATX-formatenhet med en effekt på minst 250 W. Du trenger bare å vurdere følgende. Bare de strømforsyningene som bruker TL494 PWM-kontrolleren eller dens analoger (MB3759, KA7500, KR1114EU4) er egnet. Du kan også bruke en strømforsyning i AT-format, men du trenger bare å lage en strømforsyning med lavt strømforbruk (standby) for en spenning på 12V og en strøm på 150-200mA. Forskjellen mellom AT og ATX er i den første oppstartsordningen. AT starter uavhengig; strøm til PWM-kontrollerbrikken hentes fra 12-voltsviklingen til transformatoren. I ATX for innledende ernæring Mikrokretsen betjenes av en separat 5V-kilde, kalt "standby-strømforsyning" eller "standby-strømforsyning". Du kan lese mer om for eksempel strømforsyninger her, og å konvertere en strømforsyning til en lader er godt beskrevet her.
Så det er en strømforsyning. Først må du sjekke den for brukbarhet. For å gjøre dette demonterer vi den, fjerner sikringen og lodder i stedet en 220 volt glødelampe med en effekt på 100-200 W. Hvis det er en bryter på bakpanelet til strømforsyningen nettspenning, så bør den settes til 220V. Vi slår på strømforsyningen til nettverket. AT-strømforsyningen starter umiddelbart; for ATX må du kortslutte de grønne og svarte ledningene på den store kontakten. Hvis lyset ikke lyser, kjøleren snurrer, og alle utgangsspenninger er normale, så er vi heldige og strømforsyningen vår fungerer. Ellers må du begynne å reparere den. La lyspæren stå på plass inntil videre.
For å konvertere strømforsyningen til vår fremtidige lader, må vi endre "rørledningen" til PWM-kontrolleren litt. Til tross for det store utvalget av strømforsyningskretser, er TL494-svitsjekretsen standard og kan ha et par variasjoner, avhengig av hvordan strømbeskyttelse og spenningsgrenser implementeres. Konverteringsdiagrammet er vist i fig. 3.


Den viser kun én utgangsspenningskanal: +12V. De resterende kanalene: +5V, -5V, +3,3V brukes ikke. De må slås av ved å kutte de tilsvarende sporene eller fjerne elementer fra kretsene deres. Noe som forresten kan være nyttig for oss for kontrollenheten. Mer om dette litt senere. Elementer som er installert i tillegg er angitt med rødt. Kondensator C2 skal ha en driftsspenning på minst 35V og er installert for å erstatte den eksisterende i strømforsyningen. Etter at TL494 "rør" er vist i diagrammet i fig. 3, kobler vi strømforsyningen til nettverket. Spenningen ved strømforsyningsutgangen bestemmes av formelen: Uout=2,5*(1+R3/R4) og med klassifiseringene angitt på diagrammet skal den være ca. 10V. Hvis dette ikke er tilfelle, må du kontrollere riktig installasjon. På dette tidspunktet er endringen fullført, du kan fjerne lyspæren og erstatte sikringen.

Ordning og prinsipp for drift.

Styreenhetsdiagrammet er vist i fig. 4.


Det er ganske enkelt, siden alle hovedprosessene utføres av mikrokontrolleren. Det er registrert i hans minne kontrollprogram, som inneholder alle algoritmene. Strømforsyningen styres ved hjelp av PWM fra PD7-pinnen til MK og en enkel DAC basert på elementene R4, C9, R7, C11. Målingen av batterispenning og ladestrøm utføres ved hjelp av selve mikrokontrolleren - en innebygd ADC og en kontrollert differensialforsterker. Batterispenningen tilføres ADC-inngangen fra deleren R10R11. Lade- og utladestrømmen måles som følger. Spenningsfallet fra målemotstanden R8 gjennom deler R5R6R10R11 tilføres forsterkertrinnet, som er plassert inne i MK og koblet til pinnene PA2, PA3. Forsterkningen er satt programmatisk, avhengig av den målte strømmen. For strømmer mindre enn 1A settes forsterkningsfaktoren (GC) lik 200, for strømmer over 1A GC=10. All informasjon vises på LCD-skjermen koblet til portene PB1-PB7 via en firetrådsbuss. Beskyttelse mot polaritetsreversering utføres på transistor T1, signalering av feil tilkobling utføres på elementene VD1, EP1, R13. Når laderen er koblet til nettverket, lukkes transistoren T1 på lavt nivå fra PC5-porten, og batteriet kobles fra laderen. Den kobles kun til når du velger batteritype og laderdriftsmodus i menyen. Dette sikrer også at det ikke oppstår gnister når batteriet er tilkoblet. Hvis du prøver å koble batteriet i feil polaritet, vil summeren EP1 og den røde LED VD1 høres, som signaliserer en mulig ulykke. Under ladeprosessen overvåkes ladestrømmen konstant. Hvis det blir lik null (terminalene er fjernet fra batteriet), går enheten automatisk til hovedmenyen, stopper ladingen og kobler fra batteriet. Transistor T2 og motstand R12 danner en utladningskrets, som deltar i lade-utladingssyklusen til desulfateringsladingen (treningsmodus) og i batteritestmodus. Utladningsstrømmen på 0,01C stilles inn med PWM fra PD5-porten. Kjøleren slår seg automatisk av når ladestrømmen faller under 1,8A. Kjøleren styres av port PD4 og transistor VT1.

Detaljer og design.

Mikrokontroller. De finnes vanligvis på salg i en DIP-40- eller TQFP-44-pakke og er merket som følger: ATMega16A-PU eller ATMega16A-AU. Bokstaven etter bindestreken angir pakketypen: "P" - DIP-pakke, "A" - TQFP-pakke. Det er også utgåtte mikrokontrollere ATMega16-16PU, ATMega16-16AU eller ATMega16L-8AU. I dem indikerer tallet etter bindestreken den maksimale klokkefrekvensen til kontrolleren. Produksjonsselskapet ATMEL anbefaler å bruke ATMega16A-kontrollere (nemlig med bokstaven "A") og i en TQFP-pakke, det vil si slik: ATMega16A-AU, selv om alle de ovennevnte tilfellene vil fungere i enheten vår, som praksis har bekreftet. Sakstyper varierer også i antall pinner (40 eller 44) og deres formål. Figur 4 viser kretsskjema styreenhet for MK i DIP-hus.
Motstand R8 er keramisk eller ledning, med en effekt på minst 10 W, R12 - 7-10 W. Alle andre er 0,125W. Motstander R5, R6, R10 og R11 skal brukes med et tillatt avvik på 0,1-0,5 %. Det er veldig viktig! Nøyaktigheten av målingene og, følgelig, korrekt drift av hele enheten vil avhenge av dette.
Det anbefales å bruke transistorene T1 og T1 som vist i diagrammet. Men hvis du må velge en erstatning, må du ta hensyn til at de må åpne med en portspenning på 5V og selvfølgelig må tåle en strøm på minst 10A. Passende er for eksempel transistorer merket 40N03GP, som noen ganger brukes i samme ATX-format strømforsyninger, i en 3,3V stabiliseringskrets.
Schottky diode D2 kan tas fra samme strømforsyning, fra +5V kretsen, som vi ikke bruker. Elementene D2, T1 og T2 er plassert på en radiator med et areal på 40 kvadratcentimeter gjennom isolerende pakninger. Buzzer EP1 - med innebygd generator, for en spenning på 8-12 V, kan lydvolumet justeres med motstand R13.
LCD-indikator – WH1602 eller lignende, på kontrolleren HD44780, KS0066 eller kompatibel med dem. Dessverre kan disse indikatorene ha forskjellige pinneplasseringer, så du må kanskje designe et kretskort for ditt eksempel
Program
Kontrollprogrammet ligger i mappen "Program". Konfigurasjonsbitene (sikringene) er satt som følger:
Programmert (sett til 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
alle andre er uprogrammerte (sett til 1).
Oppsett
Så strømforsyningen har blitt redesignet og produserer en spenning på omtrent 10V. Når du kobler til en fungerende kontrollenhet med en fastvare MK til den, bør spenningen falle til 0,8..15V. Motstand R1 setter kontrasten til indikatoren. Oppsett av enheten innebærer å kontrollere og kalibrere måledelen. Vi kobler et batteri eller en 12-15V strømforsyning og et voltmeter til terminalene. Gå til "Kalibrering"-menyen. Vi sjekker spenningsavlesningene på indikatoren med avlesningene til voltmeteret, om nødvendig, korriger dem ved å bruke "<» и «>" Klikk "Velg". Deretter kommer gjeldende kalibrering ved KU=10. Med de samme knappene "<» и «>"Du må sette gjeldende avlesning til null. Lasten (batteriet) slås automatisk av, så det er ingen ladestrøm. Ideelt sett bør det være nuller eller svært nær nullverdier. I så fall indikerer dette nøyaktigheten til motstandene R5, R6, R10, R11, R8 og den gode kvaliteten på differensialforsterkeren. Klikk "Velg". Tilsvarende - kalibrering for KU=200. "Valg". Displayet vil vise "Klar" og etter 3 sekunder. enheten vil gå til hovedmenyen.
Kalibreringen er fullført. Korreksjonsfaktorer lagres i ikke-flyktig minne. Det er verdt å merke seg her at hvis spenningsverdien på LCD-skjermen under den aller første kalibreringen er veldig forskjellig fra voltmeteravlesningene, og strømmene ved en hvilken som helst KU er veldig forskjellige fra null, må du bruke (velg) andre delemotstander R5, R6, R10, R11, R8, Ellers kan enheten ikke fungere. Med presise motstander (med en toleranse på 0,1-0,5%) er korreksjonsfaktorene null eller minimal. Dette fullfører oppsettet. Hvis spenningen eller strømmen til laderen på et tidspunkt ikke øker til det nødvendige nivået eller enheten "dukker opp" i menyen, må du nok en gang nøye kontrollere at strømforsyningen er riktig modifisert. Kanskje er beskyttelsen utløst.
Og til slutt, noen bilder.
Arrangement av elementer i strømforsyningshuset:

Det ferdige designet kan se slik ut:



Så:



eller til og med slik:





ARKIV:Last ned


LADERDIAGRAMMER

FOR (forseglede, vedlikeholdsfrie) BATTERIER.



Batterier produsert ved bruk av GEL- og AGM-teknologier er strukturelt blybatterier; de består av et lignende sett med komponenter - i et plasthus er elektrodeplater laget av bly eller dets legeringer nedsenket i et surt miljø - elektrolytt, som et resultat av kjemisk reaksjoner som oppstår mellom elektrodene og elektrolytten produserer en elektrisk strøm. Når en ekstern elektrisk spenning av en gitt verdi påføres terminalene til blyplatene, oppstår omvendte kjemiske prosesser, som et resultat av at batteriet gjenoppretter sine opprinnelige egenskaper, dvs. lading.

BATTERIER AGM TEKNOLOGI(Absorbent Glass Mat) - forskjellen mellom disse batteriene og de klassiske er at de ikke inneholder væske, men absorbert elektrolytt, dette gir en rekke endringer i batteriets egenskaper.
Forseglede, vedlikeholdsfrie batterier produsert med AGM-teknologi fungerer perfekt i buffermodus, dvs. i lademodus, i denne modusen varer de opptil 10-15 år (batteri 12V). Hvis de brukes i en syklisk modus (dvs. konstant ladet og utladet med minst 30% -40% av kapasiteten), reduseres levetiden deres. Nesten alle forseglede batterier kan monteres på sidene, men produsenten anbefaler vanligvis å montere batteriene i "normal", vertikal posisjon.
AGM batterier generelt formål Vanligvis brukt i lavpris UPS (avbruddsfri strømforsyning) og reservestrømforsyningssystemer, det vil si der batteriene hovedsakelig er i lademodus, og noen ganger, under strømbrudd, frigjør lagret energi.
AGM-batterier har vanligvis en maksimal tillatt ladestrøm på 0,3C, og en sluttladespenning på 14,8-15V.

Feil:
Bør ikke lagres i utladet tilstand, spenningen bør ikke falle under 1,8V;
Ekstremt følsom for overdreven ladespenning;

Batterier laget ved hjelp av denne teknologien forveksles ofte med batterier laget ved hjelp av GEL-teknologi (som har en gelélignende elektrolytt, som har en rekke fordeler).

GEL TECHNOLOGY BATTERIER(Gel Electrolite) - inneholder en elektrolytt fortykket til en gelélignende tilstand, denne gelen lar ikke elektrolytten fordampe, oksygen og hydrogendamp holdes inne i gelen, reagerer og blir til vann, som absorberes av gelen. Nesten all damp blir dermed returnert til batteriet, og dette kalles gassrekombinasjon. Denne teknologien tillater bruk av en konstant mengde elektrolytt uten å tilsette vann i hele batteriets levetid, og dens økte motstand mot utladningsstrømmer forhindrer dannelsen av "skadelige" uforgjengelige blysulfater.
Gelbatterier har omtrent 10-30 % lengre levetid enn AGM-batterier og er bedre i stand til å motstå sykliske lade-utladningsmoduser; de tåler også dyp utladning mindre smertefullt. Slike batterier anbefales til bruk der det er nødvendig for å sikre lang levetid ved dypere utladningsforhold.
På grunn av deres egenskaper kan gelbatterier forbli utladet i lang tid, ha lav selvutladning og kan brukes i et boligområde og i nesten alle posisjoner.
Oftest brukes slike batterier med en spenning på 6V eller 12V i datamaskin backup strømforsyninger (UPS), sikkerhets- og målesystemer, lommelykter og andre enheter som krever autonom strømforsyning. Ulempene inkluderer behovet for å strengt følge lademodusene.
Som regel ved lading av slike batterier settes ladestrømmen til 0,1C, hvor C er batterikapasiteten, og ladestrømmen er begrenset og spenningen stabiliseres og settes innenfor 14-15 volt. Under ladeprosessen forblir spenningen praktisk talt uendret, og strømmen synker fra innstilt verdi til 20-30 mA ved slutten av ladingen. Lignende batterier produseres av mange produsenter, og deres parametere kan variere, først og fremst når det gjelder maksimal tillatt ladestrøm, så før bruk er det tilrådelig å studere dokumentasjonen til et spesifikt batteri.



For å lade batterier produsert ved hjelp av GEL- og AGM-teknologi, er det nødvendig å bruke en spesiell lader med passende ladeparametere som skiller seg fra ladningen til klassiske batterier med flytende elektrolytt.

Deretter foreslås et utvalg av ulike ordninger for lading av slike batterier, og hvis du tar det som regel å lade batteriet med en ladestrøm på omtrent 0,1 av kapasiteten, kan vi si at de foreslåtte laderne kan lade batterier fra nesten hvilken som helst produsent.

Fig. 1 Foto av et 12V batteri (7,2A/t).

Laderkrets på L200C-brikke som er en spenningsstabilisator med programmerbar utgangsstrømbegrenser.



Fig.2 Laderdiagram.

Kraften til motstandene R3-R7 som setter ladestrømmen bør ikke være mindre enn angitt i diagrammet, eller enda bedre.
Mikrokretsen må installeres på en radiator, og jo lettere dens termiske regime, jo bedre.
Motstand R2 er nødvendig for å justere utgangsspenningen innenfor 14-15 volt.
Spenningen på sekundærviklingen til transformatoren er 15-16 volt.

Alt fungerer slik - i begynnelsen av ladingen er strømmen høy, og mot slutten faller den til et minimum; som regel anbefaler produsenter akkurat en så liten strøm i lang tid for å bevare batterikapasiteten.


Fig.3 Brettet til den ferdige enheten.

Kretsdiagram av en lader basert på integrerte spenningsstabilisatorer KR142EN22, bruker "konstant spenningslading med strømbegrensning" og er designet for å lade ulike typer batterier.



Kretsen fungerer slik: først tilføres en merkestrøm til et utladet batteri, og deretter, ettersom ladingen fortsetter, øker spenningen på batteriet, men strømmen forblir uendret; når den innstilte spenningsterskelen er nådd, stopper dens videre vekst. , og strømmen begynner å synke.
Når ladingen er fullført, er ladestrømmen lik selvutladingsstrømmen; i denne tilstanden kan batteriet forbli i laderen så lenge som ønskelig uten å lades opp.

Laderen er utformet som en universallader og er designet for å lade 6 og 12-volts batterier med de vanligste kapasitetene. Enheten bruker integrerte stabilisatorer KR142EN22, hvor den største fordelen er den lave inngangs-/utgangsspenningsforskjellen (for KR142EN22 er denne spenningen 1,1V).

Funksjonelt kan enheten deles i to deler, en maksimal strømbegrensningsenhet (DA1.R1-R6) og en spenningsstabilisator (DA2, R7-R9). Begge disse delene er laget i henhold til standard design.
Bryter SB1 velger maksimal ladestrøm, og bryter SB2 velger sluttspenning på batteriet.
Samtidig, ved lading av et 6V batteri, seksjon SB2. 1 bytter sekundærviklingen til transformatoren, og reduserer spenningen.
For å redusere ladetiden kan den opprinnelige ladestrømmen nå 0,25C (noen batteriprodusenter tillater en maksimal ladestrøm på opptil 0,4C).

Detaljer:
Siden enheten er designet for langsiktig kontinuerlig drift, bør du ikke spare på strømmen til strøminnstillingsmotstander R1-R6, og generelt er det tilrådelig å velge alle elementer med en reserve. I tillegg til å øke påliteligheten, vil dette forbedre de termiske forholdene til hele enheten.
Det er tilrådelig å ta multi-turn tuning motstander SP5-2, SP5-3 eller deres analoger.
Kondensatorer: C1 - K50-16, K50-35 eller importert analog, C2, SZ, du kan bruke metallfilm type K73 eller keramisk K10-17, KM-6. Det anbefales å erstatte importerte 1N5400 (3A, 50V) dioder, hvis det er ledig plass i kabinettet, med innenlandske i metallkasser som D231, D242, KD203, etc.
Disse diodene sprer varmen ganske godt med huset, og når de opererer i denne enheten deres oppvarming er nesten umerkelig.
Nedtrappingstransformatoren skal gi maksimal ladestrøm i lang tid uten overoppheting. Spenningen på vikling II er 12V (lader 6-volts batterier). Spenningen på vikling III, koblet i serie med vikling II ved lading av 12-volts batterier, er 8V.
I fravær av KR142EN22-mikrokretser kan du installere KR142EN12, men du må ta hensyn til at utgangsspenningen på transformatorens sekundære viklinger må økes med 5V. I tillegg må du installere dioder som beskytter mikrokretsene mot omvendte strømmer.

Oppsett av enheten bør begynne med å sette motstandene R7 og R8 til de nødvendige spenningene ved utgangsklemmene til enheten uten å koble til en last. Resistor R7 setter spenningen innenfor 14,5...14,9V for lading av 12-volts batterier, og R8-7,25...7,45V for 6-volts. Deretter, ved å koble til en belastningsmotstand med en motstand på 4,7 ohm og en effekt på minst 10 W i lademodus for 6-volts batterier, kontroller utgangsstrømmen med et amperemeter i alle posisjoner til bryteren SB1.

VALG AV ENHET FOR BATTERILADING 12V-7,2AH,kretsen er den samme som den forrige, bare brytere SB1, SB2 med ekstra motstander er ekskludert fra den, og en transformator uten kraner brukes.




Vi setter den opp på samme måte som beskrevet ovenfor: Bruk først motstand R3 uten å koble til en last, sett utgangsspenningen innenfor 14,5...14,9V, og deretter, med en tilkoblet last, ved å velge motstand R2, still inn utgangen strøm til 0,7... 0 ,8A.
For andre typer batterier må du velge motstander R2, R3 og en transformator i samsvar med spenningen og kapasiteten til batteriet som lades.
Ladeparametere bør velges basert på tilstanden I = 0,1C, hvor C er batterikapasiteten, og spenningen er 14,5...14,9V (for 12-volts batterier).

Når du arbeider med disse enhetene, må du først angi de nødvendige verdiene for ladestrøm og spenning, deretter koble til batteriet og koble enheten til nettverket. I noen tilfeller lar muligheten til å velge ladestrøm deg øke hastigheten på ladingen ved å sette strømmen til mer enn 0,1C. Så for eksempel kan et batteri med en kapasitet på 7,2A/t lades med en strøm på 1,5A uten å overskride den maksimalt tillatte ladestrømmen på 0,25C.

Integrert spenningsstabilisator KR142EN12 (LM317) lar deg lage en enkel kilde til stabil strøm,
Mikrokretsen i denne forbindelse er en strømstabilisator og, uavhengig av det tilkoblede batteriet, produserer kun den beregnede strømmen - spenningen stilles inn "automatisk".



Fordeler med den foreslåtte enheten.
Ikke redd for kortslutninger; det spiller ingen rolle antall elementer i batteriet som lades og deres type - du kan lade forseglet syre 12,6V, litium 3,6V og alkalisk 7,2V. Strømbryteren bør slås på som vist i diagrammet - slik at motstand R1 forblir tilkoblet under enhver manipulasjon.
Ladestrømmen beregnes som følger: I (i ampere) = 1,2V/R1 (i Ohm). For å indikere strømmen brukes en transistor (germanium), som tillater visuell observasjon av strømmer opp til 50 mA.
Maksimal spenning på batteriet som lades må være 4V mindre enn forsyningsspenningen (lade); ved lading med en maksimal strøm på 1A, bør mikrokretsen 142EN12 installeres på en radiator som avgir minst 20W.
En ladestrøm på 0,1 av kapasiteten passer for alle typer batterier. For å fullade et batteri må det gis 120 % av den nominelle ladningen, men før det må det være helt utladet. Derfor er ladetiden i anbefalt modus 12 timer.

Detaljer:
Diode D1 og sikring F2 beskytter laderen mot feil tilkobling av batteriet. Kapasitans C1 velges fra forholdet: for 1 Ampere trenger du 2000 uF.
Likeretterbro - for en strøm på minst 1A og en spenning på mer enn 50V. Transistoren er germanium på grunn av den lave åpningsspenningen B-E. Verdiene til motstandene R3-R6 bestemmer strømmen. Mikrokretsen KR142EN12 kan byttes ut med alle analoger som tåler spesifisert strøm. Transformatoreffekt - minst 20W.

ENKEL LADER FOR LM317, diagrammet er som i beskrivelsen (Datablad), vi legger bare til noen elementer, og vi får en lader.



VD1-dioden er lagt til slik at det ladede batteriet ikke utlades ved tap nettstrøm, en spenningsbryter er også lagt til. Ladestrømmen er satt til rundt 0,4A, transistor VT1-2N2222 kan erstattes med KT3102, bryter S1 har to valgfrie posisjoner, transformator 15V, diodebro med 1N4007
Ladestrømmen stilles inn (1/10 av batterikapasiteten) ved hjelp av motstand R7, beregnet med formelen R = 0,6/I ladning.
I dette eksemplet er det R7=0,6/0,4=1,5Ohm. Effekt 2 W.

Oppsett.
Vi kobler til nettverket, setter de nødvendige spenningene, for et 6V-batteri er ladespenningen 7,2V-7,5V, for et 12V-batteri - 14,4-15V, satt av motstandene R3, R5, henholdsvis.

LADER MED AUTOMATISK AVSLUTNING for lading av et 6V forseglet blybatteri, med minimale modifikasjoner, kan det også brukes til å lade andre typer batterier, med hvilken som helst spenning, der betingelsen for slutten av ladingen er å nå et visst spenningsnivå.
I denne enheten stopper batteriladingen når terminalspenningen når 7,3V. Ladingen utføres med en ustabilisert strøm, begrenset til 0,1C av motstand R5. Spenningsnivået som enheten slutter å lade på, stilles inn av zenerdioden VD1 nøyaktig til tideler av en volt.
Grunnlaget for kretsen er en operasjonsforsterker (op-amp), koblet som en komparator, og koblet med en inverterende inngang til en referansespenningskilde (R1-VD1), og ikke ved en inverterende inngang til batteriet. Så snart spenningen på batteriet overstiger referansespenningen, bytter komparatoren til enkelttilstanden, transistoren T1 åpnes og reléet K1 kobler batteriet fra spenningskilden, samtidig som det påføres en positiv spenning til bunnen av transistoren T1. Dermed vil T1 være åpen og tilstanden vil ikke lenger avhenge av spenningsnivået ved utgangen til komparatoren. Selve komparatoren er dekket av positiv tilbakemelding (R2), som skaper hysterese og fører til en skarp, brå veksling av utgangen og åpning av transistoren. Takket være dette er kretsen fri for ulempen med lignende enheter med et mekanisk relé, der reléet lager en ubehagelig skranglelyd på grunn av det faktum at kontaktene balanserer ved brytergrensen, men innkoblingen har ennå ikke skjedd. I tilfelle strømbrudd vil enheten gjenoppta driften så snart den vises og vil ikke tillate at batteriet overlades.



En enhet satt sammen av deler som kan repareres, begynner å fungere umiddelbart og krever ikke konfigurasjon. Operasjonsforsterkeren som er angitt i diagrammet kan fungere i forsyningsspenningsområdet fra 3 til 30 volt. Avstengningsspenningen avhenger bare av parametrene til zenerdioden. Når du kobler til et batteri med en annen spenning, for eksempel 12V, må zenerdioden VD1 velges i henhold til stabiliseringsspenningen (for spenningen til et ladet batteri - 14,4…15V).

LADER FOR FORSEGLET BLYSYREBATTERIER.
Strømstabilisatoren inneholder kun tre deler: en integrert spenningsstabilisator DA1 type KR142EN5A (7805), en LED HL1 og en motstand R1. LED, i tillegg til å fungere som en strømstabilisator, fungerer også som en indikator på batterilademodus. Batteriet lades med konstant strøm.



Vekselspenningen fra transformator Tr1 tilføres diodebroen VD1, strømstabilisatoren (DA1, R1, VD2).
Å sette opp kretsen kommer ned til å justere batteriets ladestrøm. Ladestrømmen (i ampere) velges vanligvis til å være ti ganger mindre enn den numeriske verdien av batterikapasiteten (i amperetimer).
For å sette den opp, i stedet for batteriet, må du koble til et amperemeter med en strøm på 2...5A og velge motstanden R1 for å stille inn den nødvendige ladestrømmen ved å bruke den.
DA1-brikken må installeres på radiatoren.
Motstand R1 består av to seriekoblede trådviklede motstander med en effekt på 12W.

DOBBEL MODUS LADER.
Den foreslåtte ladekretsen for 6V-batterier kombinerer fordelene med to hovedtyper ladere: konstant spenning og konstant strøm, som hver har sine egne fordeler.



Kretsen er basert på en spenningsregulator basert på LM317T og en kontrollert zenerdiode TL431.
I likestrømsmodus setter motstand R3 strømmen til 370 mA, diode D4 forhindrer batteriutlading gjennom LM317T når nettspenningen forsvinner, motstand R4 sørger for at transistor VT1 låses opp når nettspenning tilføres.
Den kontrollerte zenerdioden TL431, motstandene R7, R8 og potensiometeret R6 danner en krets som bestemmer batteriladingen til en gitt spenning. LED VD2 er en nettverksindikator, LED VD3 lyser i konstant spenningsmodus.

ENKEL AUTOMATISK LADER, designet for lading av batterier med en spenning på 12 volt, designet for kontinuerlig drift hele døgnet med strømforsyning fra en 220V nettspenning, ladingen utføres ved lav pulsstrøm(0,1-0,15 A).
Når batteriet er riktig tilkoblet, skal det grønne lyset på enheten lyse. Hvis den grønne LED-en ikke lyser, er batteriet fulladet eller linjen brutt. Samtidig lyser den røde indikatoren til enheten (LED).



Enheten gir beskyttelse mot:
Kortslutning i linjen;
Kortslutning i selve batteriet.
Feil batteripolaritetstilkobling;
Justeringen består i å velge motstand R2 (1,8k) og R4 (1,2k) til den grønne LED-en forsvinner, med en batterispenning på 14,4V.

LADER gir en stabilisert laststrøm og er beregnet for lading av motorsykkelbatterier med en nominell spenning på 6-7V. Ladestrømmen reguleres jevnt innenfor 0-2A av variabel motstand R1.
Stabilisatoren er satt sammen på en sammensatt transistor VT1, VT2, en zenerdiode VD5 fikserer spenningen mellom basen og emitteren til kompositttransistoren, som et resultat av at transistoren VT1, koblet i serie med lasten, opprettholder nesten D.C. lade, uavhengig av endring i batteriemf under lading.



Enheten er en strømgenerator med en stor indre motstand, så det er ikke redd for kortslutninger, spenningen fjernes fra motstand R4 tilbakemelding ved strøm, begrense strømmen gjennom transistoren VT1 kl kortslutning i lastkretsen.

LADER MED LADE STRØMSKONTROLL basert på en titistor fase-puls effektregulator, inneholder ikke knappe deler, og hvis elementene er kjent for å være gode, krever ikke justering.
Ladestrømmen ligner i form på pulsstrøm, som antas å bidra til å forlenge batteriets levetid.
Ulempen med enheten er svingninger i ladestrømmen når spenningen til det elektriske lysnettverket er ustabilt, og som alle lignende tyristorfasepulsregulatorer forstyrrer enheten radiomottak. For å bekjempe dem, bør du gi et nettverk LC-filter, likt de som brukes i nettverk pulsblokker ernæring.



Kretsen er en tradisjonell tyristoreffektregulator med fasepulskontroll, drevet fra vikling II på nedtrappingstransformatoren gjennom diodebroen VD1-VD4. Tyristorkontrollenheten er laget på en analog av unijunction transistoren VT1,VT2. Tiden som kondensator C2 lades før unijunction-transistoren byttes, kan justeres med variabel motstand R1. Når motoren er i ytterst høyre posisjon i henhold til diagrammet, vil ladestrømmen være maksimal og omvendt. Diode VD5 beskytter kontrollkretsen mot omvendt spenning som oppstår når tyristor VS1 er slått på.

Enhetsdelene, bortsett fra transformatoren, likeretterdioder, variabel motstand, sikring og tyristor, er plassert på kretskortet.
Kondensator S1-K73-11 med en kapasitet på 0,47 til 1 µF eller K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP. Eventuelle dioder VD1-VD4 for en fremstrøm på 10A og en reversspenning på minst 50V. I stedet for KU202V-tyristoren vil KU202G-KU202E være egnet; kraftig T-160, T-250 vil også fungere normalt.
Vi vil erstatte KT361A-transistoren med KT361V KT361E, KT3107A KT502V KT502G KT501Zh, og KT315A med KT315B-KT315D KT312B KT3102A KT503V-KT503G. I stedet for KD105B vil KD105V KD105G eller D226 med hvilken som helst bokstavindeks være egnet.
Variabel motstand R1 - SGM, SPZ-30a eller SPO-1.
Nemed nødvendig effekt med en sekundær viklingsspenning fra 18 til 22V.
Hvis spenningen til transformatoren på sekundærviklingen er mer enn 18V, bør motstand R5 erstattes med en annen med høyere motstand (ved 24-26V opp til 200 Ohm). I tilfelle når sekundærviklingen til transformatoren har en kran fra midten eller to identiske viklinger, er det bedre å lage likeretteren ved å bruke to dioder i henhold til en standard fullbølgekrets.
Når sekundærviklingsspenningen er 28...36V, kan du helt forlate likeretteren - dens rolle vil samtidig utføres av tyristoren VS1 (retting er halvbølge). For dette alternativet er det nødvendig å koble til en KD105B eller D226 skillediode med en hvilken som helst bokstavindeks (katode til kortet) mellom pinne 2 på kortet og den positive ledningen.
I dette tilfellet er det kun de som tillater drift med revers spenning, for eksempel KU202E.

BATTERIBESKYTTELSE FRA DYP UTLADNING.

En slik enhet, når spenningen på batteriet synker til den minste tillatte verdien, slår automatisk av lasten. Enhetene kan brukes der det brukes batterier og der det ikke er konstant overvåking av batteritilstanden, det vil si der det er viktig å forhindre prosesser knyttet til deres dyputladning.

Litt modifisert diagram av originalkilden:

Tjenestefunksjoner tilgjengelig i ordningen:
1. Når spenningen faller til 10,4V, kobles belastningen og kontrollkretsen helt fra batteriet.
2. Komparatorens driftsspenning kan justeres for en spesifikk batteritype.
3. Etter en nødstans er gjenstart mulig ved en spenning over 11V ved å trykke på "ON"-knappen.
4. Hvis det er behov for å slå av lasten manuelt, trykker du bare på "AV"-knappen.
5. Hvis polariteten ikke overholdes ved tilkobling til batteriet (polaritetsreversering), er ikke kontrollenheten og den tilkoblede lasten slått på.

Som en innstillingsmotstand kan motstander med en hvilken som helst verdi fra 10 kOhm til 100 kOhm brukes.
Kretsen bruker operasjonsforsterker LM358N, den innenlandske analogen er KR1040UD1.
Spenningsstabilisator 78L05 for 5V spenning kan erstattes med hvilken som helst lignende, for eksempel KR142EN5A.
Relé JZC-20F for 10A 12V, det er mulig å bruke andre lignende releer.
KT817-transistoren kan erstattes med en KT815 eller en annen lignende med passende ledningsevne.
Du kan bruke hvilken som helst laveffektdiode som tåler strømmen til reléviklingen.
Kortvarige knapper i forskjellige farger, grønn for å slå på, rød for å slå av.

Oppsettet består i å stille inn den nødvendige spenningsterskelen for å slå av reléet; enheten, montert uten feil og fra deler som kan repareres, begynner å fungere umiddelbart.

FØLGENDE ENHET for å beskytte 12V batterier med en kapasitet på opptil 7,5A/H mot dyp utladning og kortslutning med automatisk avstenging dens utgang fra lasten.





KJENNETEGN
Batterispenningen som avstengingen skjer ved er 10± 0,5V.
Strømmen som forbrukes av enheten fra batteriet når den er slått på, er ikke mer enn 1 mA
Strømmen som forbrukes av enheten fra batteriet når den er slått av, er ikke mer enn 10 µA
Maksimal tillatt likestrøm gjennom enheten er 5A.
Maksimal tillatt kortvarig (5 sek) strøm gjennom enheten er 10A
Utkoblingstid i tilfelle kortslutning ved enhetens utgang, ikke mer enn - 100 μs

DRIFTSORDEN FOR ENHETEN
Koble enheten mellom batteriet og lasten i følgende rekkefølge:
- koble terminalene på ledningene, observer polariteten (rød ledning +), til batteriet,
- koble til enheten, observer polariteten (den positive terminalen er merket med et +-tegn), lastterminalene.
For at spenning skal vises ved enhetens utgang, må du kort kortslutte den negative utgangen til den negative inngangen. Hvis lasten drives av en annen kilde enn batteriet, er dette ikke nødvendig.

ENHETEN FUNGERER SOM FØLGENDE;
Når du bytter til batteristrøm, lader lasten den ut til responsspenningen til beskyttelsesenheten (10± 0,5V). Når denne verdien er nådd, kobler enheten batteriet fra belastningen, og forhindrer ytterligere utlading. Enheten slås på automatisk når spenningen tilføres fra lastsiden for å lade batteriet.
Hvis det er kortslutning i lasten, kobler enheten også batteriet fra lasten, det vil slå seg på automatisk hvis det påføres en spenning på mer enn 9,5V fra lastsiden. Hvis det ikke er en slik spenning, må du kort bygge bro over utgangs-minuspolen til enheten og den negative polen til batteriet. Motstandene R3 og R4 setter responsterskelen.


1. TRYKTE TAVLER I LEGGEFORMAT(Sprintoppsett) -

Laderen er en 14,2 V parametrisk spenningsstabilisator medent. Kraftig portkrets felteffekttransistor VT1 får strøm fra en separat 30 V-kilde.

Skjematisk diagram av laderen
For å oppnå en utgangsspenning på 14,2 V, er det nødvendig å påføre en stabilisert spenning på omtrent 18 V til porten til transistoren VT1, siden avskjæringsspenningen til felteffekttransistoren IRFZ48N når 4 V. Spenningen ved porten dannes av den parallelle stabilisatoren DA1, matet gjennom motstand R2 fra en spenningskilde på 30 V. Stabilist VD3 introdusert for å kompensere for endringer i EMF til et fulladet batteri når den eksterne temperaturen endres.

Hvis du kobler et utladet batteri til laderen (en indikator på et dypt utladet batteri er en emf på mindre enn 11 V ved terminalene), vil transistor VT1 gå fra aktiv stabiliseringsmodus til en helt åpen tilstand på grunn av den store forskjellen mellom spenningen ved porten og ved kilden: 18 V - 11 V = 7 V, dette er 3 V mer enn avskjæringsspenningen på 7 V - 4 V = 3 V.

Tre volt er nok til å åpne IRFZ48N-transistoren. Den åpne kanalmotstanden til denne transistoren vil bli ubetydelig. Derfor vil ladestrømmen bare begrenses av motstand R3 og vil være lik:
(23 V - 11 V) / 1 Ohm = 12 A.
Dette er den beregnede nåverdien. I praksis vil den ikke overstige 10 A på grunn av spenningsfallet på transformatorens sekundærvikling og på diodene til VD2-broen, mens strømmen vil pulsere med to ganger nettverksfrekvensen. Hvis ladestrømmen likevel overstiger den anbefalte verdien (0,1 av batterikapasiteten), vil det ikke skade batteriet, siden det snart begynner å avta raskt. Når batterispenningen nærmer seg stabiliseringsspenningen på 14,2 V, vil ladestrømmen avta til den stopper helt. Enheten kan forbli i denne tilstanden i lang tid uten risiko for overlading av batteriet.

Lampe HL1 indikerer at enheten er koblet til nettverket, og HL2 signaliserer for det første at sikringen FU2 fungerer som den skal, og for det andre at batteriet som lades er tilkoblet. I tillegg fungerer HL2-lampen som en liten belastning, noe som gjør det lettere å stille inn utgangsspenningen nøyaktig.

Enheten må bruke en nettverkstransformator med en totaleffekt på minst 150 W. Vikling II skal gi en spenning på 17...20 V ved en belastningsstrøm på 10 A, og vikling III - 5...7 V ved 50...100 mA. IRFZ48N-transistoren kan erstattes med en IRFZ46N. Hvis enheten brukes til å lade batterier med en kapasitet på ikke mer enn 55 Ah, er IRFZ44N-transistoren (eller den innenlandske KP812A1) egnet.

Vi vil erstatte GBPC15005 likeretterbroen med fire dioder D242A, D243A eller lignende. I stedet for KD243A er det mulig å bruke en KD102A eller KD103A diode. Motstand R3 er laget av nikromtråd med en diameter på minst 1 mm. Den er viklet på en keramisk stang, og hver av terminalene er klemt under en M4-skrue med en mutter og en loddetapp. Motstanden skal monteres slik at ingenting forstyrrer dens naturlige kjøling ved luftstrøm.

KS119A-stabilisatoren vil erstatte fire KD522A-dioder koblet i serie iht. I stedet for TL431 er dens innenlandske analog KR142EN19A egnet. Motstand R6 bør velges fra SP5-serien.

Transistor VT1 må installeres på en kjøleribbe med et nytteareal på 100...150 cm 2. Den termiske kraften under ladeprosessen vil bli fordelt mellom transistoren og motstanden R3 som følger: i det første øyeblikket, når transistoren er åpen, vil all termisk kraft bli frigjort på motstand R3; ved midten av ladesyklusen vil kraften fordeles likt mellom dem, og for transistoren vil dette være en maksimal oppvarming (20...25 W), og mot slutten vil ladestrømmen avta så mye at både motstand og transistoren vil forbli kald.

Etter montering av enheten er det bare nødvendig å stille inn terskelspenningen ved utgangen til 14,2 V ved hjelp av trimmemotstand R6 før du kobler til batteriet.

Enheten beskrevet i artikkelen er enkel og lett å bruke. Det må imidlertid tas i betraktning at ikke alle batterier har en emf på 14,2 V når de lades. Dessuten forblir den ikke konstant i løpet av levetiden på grunn av ødeleggende endringer i batteriplatene. Dette betyr at hvis laderen justeres slik forfatteren anbefaler, vil noen batterier bli underladet, mens andre vil bli overladet og kan "koke". EMF avhenger også av temperaturen på batteriet.

Derfor, for hver batteriforekomst, er det nødvendig å først bestemme den optimale verdien av EMF ved kontrollert lading til de første tegnene på "koking" og, med hensyn til temperaturen, stille inn denne verdien i laderen. Det er også tilrådelig i fremtiden å periodisk (minst en gang i året) sjekke EMF og justere terskelspenningsinnstillingen til laderen.

V. Kostitsyn
Radio 3-2008
www.radio.ru


Behovet for en lader for blybatterier oppsto for lenge siden. Først lader ble også laget for et 55Ah bilbatteri. Over tid dukket det opp vedlikeholdsfrie gelbatterier av ulike valører i husholdningen, som også trengte lading. Sørg for en separat lader for hvert batteri, i det minste, urimelig. Derfor måtte jeg plukke opp en blyant, studere den tilgjengelige litteraturen, hovedsakelig Radio-magasinet, og sammen med kameratene mine komme på konseptet med en universell automatisk lader (UAZU) for 12-volts batterier fra 7AH til 60AH. Jeg presenterer det resulterende designet etter din vurdering. Laget i jern mer enn 10 stk. med ulike varianter. Alle enheter fungerer feilfritt. Opplegget kan enkelt gjentas med minimale innstillinger.

Strømforsyningen fra en gammel AT-format PC ble umiddelbart tatt som grunnlag, siden den har et helt kompleks positive egenskaper: liten størrelse og vekt, god stabilisering, kraft med stor margin, og viktigst av alt, en ferdig kraftenhet, som det gjenstår å skru kontrollenheten til. Ideen til kontrollenheten ble foreslått av S. Golov i sin artikkel "Automatisk lader for et blybatteri," Radiomagasin nr. 12, 2004, spesiell takk til ham.

Jeg vil kort gjenta batteriladealgoritmen. Hele prosessen består av tre stadier. På det første trinnet, når batteriet er helt eller delvis utladet, er det tillatt å lade med høy strøm, som når 0,1:0,2C, hvor C er batterikapasiteten i amperetimer. Ladestrømmen må begrenses over den angitte verdien eller stabiliseres. Etter hvert som ladningen akkumuleres, øker spenningen ved batteripolene. Denne spenningen er kontrollert. Ved å nå nivået på 14,4 - 14,6 volt, er det første trinnet fullført. På det andre trinnet er det nødvendig å opprettholde den oppnådde spenningen konstant og kontrollere ladestrømmen, som vil avta. Når ladestrømmen faller til 0,02C, vil batteriet få en ladning på minst 80%, vi fortsetter til det tredje og siste trinnet. Vi reduserer ladespenningen til 13,8 V. og vi støtter det på dette nivået. Ladestrømmen vil gradvis avta til 0,002:001C og stabilisere seg på denne verdien. Denne strømmen er ikke farlig for batteriet; batteriet kan forbli i denne modusen i lang tid uten å skade seg selv og er alltid klar til bruk.

La oss nå faktisk snakke om hvordan alt dette gjøres. Strømforsyningen fra datamaskinen ble valgt ut fra hensynet til den største fordelingen av kretsdesignet, dvs. Kontrollenheten er laget på TL494-mikrokretsen og dens analoger (MB3759, KA7500, KR1114EU4) og litt modifisert:

5V, -5V, -12V utgangsspenningskretsene ble fjernet, 5 og 12V tilbakemeldingsmotstandene ble forseglet, og ble deaktivert. På fragmentet av diagrammet er stedene der kretsene er brutt merket med et kryss. Bare 12V utgangsdelen er igjen; du kan også erstatte diodeenheten i 12V-kretsen med en enhet fjernet fra 5-voltskretsen; den er kraftigere, men ikke nødvendig. Alle unødvendige ledninger ble fjernet, og etterlot bare 4 svarte og gule ledninger, 10 centimeter lange, for utgangen av kraftenheten. Vi lodder 10 cm lange ledninger til det første benet på mikrokretsen; dette vil være kontrollen. Dette fullfører endringen.

I tillegg implementerer kontrollenheten, på forespørsel fra mange personer som ønsker å ha noe slikt, en treningsmodus og en beskyttelseskrets mot batteriomvendt polaritet for de som er spesielt uoppmerksomme. Og så BU:

Hovednoder:
parametrisk referansespenningsstabilisator 14,6V VD6-VD11, R21

En blokk med komparatorer og indikatorer som implementerer tre stadier av batterilading DA1.2, VD2 første trinn, DA1.3, VD5 andre, DA1.4, VD3 tredje.

Stabilisator VD1, R1, C1 og delere R4, R8, R5, R9, R6, R7 som danner referansespenningen til komparatorene. Bryter SA1 og motstander gir endring av lademodus for forskjellige batterier.

Treningsblokk DD K561LE5, VT3, VT4, VT5, VT1, DA1.1.

Beskyttelse VS1, DA5, VD13.

Hvordan det fungerer. La oss anta at vi lader et 55Ah bilbatteri. Komparatorer overvåker spenningsfallet over motstand R31. I det første trinnet fungerer kretsen som en strømstabilisator; når den er slått på, vil ladestrømmen være omtrent 5A, alle 3 lysdiodene lyser. DA1.2 vil holde ladestrømmen til spenningen på batteriet når 14,6 V., DA1.2 vil lukke, VD2 vil slå av rødt. Den andre etappen har begynt.

På dette stadiet opprettholdes spenningen på 14,6 V på batteriet av stabilisatoren VD6-VD11, R21, dvs. Laderen fungerer i spenningsstabiliseringsmodus. Når batteriladingen øker, synker strømmen og så snart den synker til 0,02C vil DA1.3 fungere. Den gule VD5 vil gå ut og transistoren VT2 vil åpne. VD6, VD7 omgås, stabiliseringsspenningen faller brått til 13,8 V. Vi gikk videre til tredje etappe.

Deretter lades batteriet opp med en veldig liten strøm. Siden batteriet på dette tidspunktet har fått omtrent 95-97% av ladningen, synker strømmen gradvis til 0,002C og stabiliserer seg. På gode batterier kan falle til 0,001C. DA1.4 er konfigurert til denne terskelen. VD3 LED kan gå ut, selv om den i praksis fortsetter å lyse svakt. På dette tidspunktet kan prosessen anses som fullført, og batteriet kan brukes til det tiltenkte formålet.

Treningsmodus.
Når du oppbevarer et batteri over lengre tid, anbefales det å trene det med jevne mellomrom, da dette kan forlenge levetiden til gamle batterier. Siden batteriet er en veldig treg ting, bør lading og utlading vare i flere sekunder. I litteraturen er det enheter som trener batterier med en frekvens på 50Hz, noe som har en trist effekt på helsen. Utladningsstrømmen er omtrent en tidel av ladestrømmen. I diagrammet er bryter SA2 vist i treningsposisjon, SA2.1 er åpen SA2.2 er lukket. Utladningskretsen VT3, VT4, VT5, R24, SA2.2, R31 er slått på og utløseren DA1.1, VT1 er spennet. En multivibrator er montert på elementene DD1.1 og DD1.2 i mikrokretsen K561LE5. Den produserer en meander med en periode på 10-12 sekunder. Utløseren er spennet, element DD1.3 er åpent, pulser fra multivibratoren åpner og lukker transistorene VT4 og VT3. Når den er åpen, omgår transistor VT3 diodene VD6-VD8, og blokkerer lading. Batteriutladningsstrømmen går gjennom R24, VT4, SA2.2, R31. Batteriet bruker 5-6 sekunder på å motta en lading og samtidig lades det ut med lav strøm. Denne prosessen varer i det første og andre ladetrinnet, deretter utløses utløseren, DD1.3 lukkes, VT4 og VT3 lukkes. Tredje etappe finner sted i normal modus. Det er ikke behov for ytterligere indikasjon av treningsmodus, siden LED-ene VD2, VD3 og VD5 blinker. Etter det første trinnet blinker VD3 og VD5. På tredje trinn lyser VD5 uten å blinke. I treningsmodus varer batteriladingen nesten 2 ganger lenger.

Beskyttelse.
I de første designene, i stedet for en tyristor, var det en diode som beskyttet laderen mot omvendt strøm. Det fungerer veldig enkelt; når den er slått på riktig, åpner optokobleren tyristoren, og du kan slå på lading. Hvis det er feil, lyser VD13 LED, bytt ut terminalene. Mellom anoden og katoden til tyristoren må du lodde en ikke-polar kondensator på 50 μF 50 volt eller 2 rygg mot rygg elektrolytter 100 μF 50 V.

Konstruksjon og detaljer.
Laderen er montert i strømforsyningsenheten fra datamaskinen. BU er produsert ved hjelp av laser-jern-teknologi. Kretskorttegningen er vedlagt i en arkivfil, laget i SL4. Motstander MLT-025, motstand R31 - et stykke kobbertråd. Målehode PA1 kan ikke installeres. Den ble bare liggende og ble tilpasset. Derfor avhenger verdiene til R30 og R33 av milliammeteret. Thyristor KU202 i plastdesign. Selve utførelsen kan sees på vedlagte bilder. Monitorens strømkontakt og kabel ble brukt til å slå på batteriet. Bryteren for valg av ladestrøm er liten med 11 posisjoner, motstander er loddet til den. Hvis laderen bare vil lade bilbatterier Du trenger ikke å installere bryteren ved å lodde en jumper. DA1 - LM339. Dioder KD521 eller lignende. PC817 optokobleren kan leveres med en annen med transistoraktuator. BU-skjerfet skrus fast til en aluminiumsplate 4 mm tykk. Den fungerer som en radiator for tyristoren og KT829, og lysdioder er satt inn i hullene. Den resulterende blokken skrus til frontveggen på strømforsyningsenheten. Laderen varmes ikke opp, så viften kobles til strømforsyningen via en KR140en8b stabilisator, spenningen er begrenset til 9V. Viften roterer saktere og er nesten ikke hørbar.




Justering.
Til å begynne med installerer vi en kraftig diode i stedet for tyristoren VS1, uten lodding i VD4 og R20, velger vi zenerdioder VD8-VD10 slik at utgangsspenningen, uten belastning, er 14,6 volt. Deretter lodder vi VD4 og R20 og velger R8, R9, R6 for å stille inn responsterskelene til komparatorene. I stedet for et batteri kobler vi til en 10 Ohm trådviklet variabel motstand, setter strømmen til 5 ampere, loddet inn en variabel motstand i stedet for R8, snur den til en spenning på 14,6 V, VD2 LED skal gå ut, mål den introduserte delen av den variable motstanden og loddetinn i en konstant en. Vi lodder inn en variabel motstand i stedet for R9, og setter den til omtrent 150 ohm. Vi slår på laderen, øker belastningsstrømmen til DA1.2 fungerer, og begynner deretter å redusere strømmen til en verdi på 0,1 ampere. Deretter reduserer vi R9 til komparatoren DA1,3 fungerer. Spenningen over lasten skal synke til 13,8V og den gule VD5-LED-en vil slukke. Vi reduserer strømmen til 0,05 ampere, velger R6 og slukker VD3. Men det er best å utføre justeringer på et godt utladet batteri. Vi lodder inn de variable motstandene, setter dem litt større enn de som er angitt i diagrammet, kobler amperemeteret og voltmeteret til batteriterminalene og gjør dette på en gang. Vi bruker et batteri som ikke er veldig utladet, da blir det raskere og mer nøyaktig. Praksis har vist at praktisk talt ingen justering er nødvendig hvis du velger R31 nøyaktig. Ytterligere motstander er også enkle å velge: med passende belastningsstrøm bør spenningsfallet over R31 være 0,5V, 0,4V, 0,3V, 0,2V, 0,15V, 0,1V og 0,07V.

Det er alt. Ja, også, hvis du kortslutter VD6-dioden med en halv og VD9-zenerdioden med en ekstra to-polet vippebryter, får du en lader for 6-volts heliumbatterier. Ladestrømmen må velges med den minste bryteren SA1. På en av de innsamlede ble denne operasjonen vellykket utført.