Nabíjačky pre olovené batérie. Automatické zariadenie na nabíjanie olovených akumulátorov. Výber výstupného napätia
V rádioamatérskej praxi sa často stretávate s problémom napájania prenosných zariadení. Našťastie už je pre nás všetko dávno vymyslené a vytvorené, ostáva už len použiť vhodnú batériu, napríklad uzavreté olovené batérie, ktoré si získali obrovskú obľubu a sú celkom cenovo dostupné.
Tu však vzniká ďalší problém: ako ich nabiť? S týmto problémom som sa stretol aj ja, ale keďže tento problém je už dávno vyriešený, chcem sa podeliť o svoj dizajn nabíjačky.
Pri hľadaní vhodného obvodu som narazil na článok S. Malakhova s dvoma možnosťami univerzálnych nabíjačiek, jednou na pár KR142EN22 a druhou na jedinom čipe L200C, tak som sa rozhodol to zopakovať. Prečo L200C? Áno, existuje veľa výhod: aby sa ušetrilo miesto, vytlačená obvodová doska, je jednoduchšie zapájať dosku, potrebujete iba jeden chladič, je tu ochrana proti prehriatiu, prepólovaniu a skratu a cena je lacnejšia ako dva KR142EN22.
V schéme som neurobil prakticky žiadne zmeny, všetko je jednoduché a celkom funkčné, vďaka autorovi.
Skladá sa z nastaviteľného regulátora napätia a prúdu vyrobeného v kryte TO-220-5 (Pentawatt), usmerňovača a sady odporov v obvode nastavenia prúdu.
Najprv som ako transformátor používal vlákno TN36-127/220-50, ale vzhľadom na jeho nedostatočný výstupný prúd 1,2A som ho neskôr nahradil TN46- 127/220-50 s výstupným prúdom 2,3A.
Tieto transformátory sú vhodné so sadou 6,3V vinutí, ktorých kombináciou získate požadované napätie. Okrem toho má tretie a štvrté sekundárne vinutie 5V odbočku (kolíky 12 a 15). Pre režim nabíjania 6 voltových batérií autor odporúča pripojiť 12 V vinutie, pre režim nabíjania 12 voltových batérií ďalších 8 V. V tomto režime bude pokles napätia približne rovný 5 - 6 V. Rozhodol som sa tento pokles trochu znížiť a pripojil som 10V vinutie pre šesťvoltový režim a ďalšie 6,3V vinutie pre dvanásťvoltový režim, čím som znížil pokles napätia na 2-3V. Menší pokles napätia uľahčuje tepelné podmienky, ale tento pokles by nemal byť príliš malý, treba brať do úvahy pokles napätia na mikroobvode. Ak sa náhle stane nabíjačka nestabilná, môžete prepnúť vinutia a použiť vyššie napätie.
Nabíjačka pre olovené akumulátory v autorskom prevedení je vybavený ampérmetrom a voltmetrom, ale keďže žijeme v dobe moderných technológií, rozhodol som sa nainštalovať moderný panel s ampérvoltmetrom. Takéto panely je možné zakúpiť v predajniach rádií, objednal som ich od našich čínskych bratov len za 5 americké ruble. Panel umožňuje merať prúd od 0,01 do 9,99 ampérov a napätie od 0,1 do 99,9 voltov, vyrobený na mikrokontroléri STM8, aj keď to vyžaduje dodatočné napájanie, ktoré som odoberal priamo z výstupu diódového mostíka. Malo by sa vziať do úvahy, že prúd sa meria pomocou zápornej zbernice.
Prepínanie nabíjacieho prúdu v autorskej verzii sa vykonáva pomocou sušienkového spínača, ale takéto spínače sú dosť drahé a ťažko dostupné, preto som sa rozhodol použiť lacné tlačidlové spínače PS22F11, čo znížilo náklady na dizajn a dalo jednu výhodu: pomocou tlačidiel môžete kombinovať odpory obmedzujúce prúd a vybrať optimálny nabíjací prúd. Keď sú všetky spínače vypnuté, nabíjací prúd je 0,15A.
Urobil som dosku plošných spojov malej veľkosti, pre LUT, všetky prvky nabíjačky sú umiestnené tesne, ale v zásade ju môžete prerobiť podľa svojho vkusu.
Autor odporúča osadiť chladič s rozmermi 90x60mm, ale ja som narazil na chladič z počítačového chladiča, s rozmermi 60x80mm a veľmi vyvinutými rebrami. Mikroobvod bol pripevnený k radiátoru pomocou plastového izolátora cez tepelne vodivý dielektrický substrát.
V zásade som opísal všetky nuansy a rozdiely medzi mojou verziou a verziou autora, prejdime k telu.
Po prehľadaní políc a skladov pre vhodné puzdro Nabíjačka pre olovené akumulátory Nenašiel som to, ale v tomto prípade to robia rádioamatéri jednoducho, vezmite puzdro z napájacieho zdroja počítača ATX. Sú ľahko dostupné, dajú sa zohnať za drobné, keď nefungujú, puzdro je pohodlné, pevné a má napájací konektor.
Zobral som napájací zdroj s pevnou bočnou stenou, vykuchal celý obsah, nechal som len konektor a vypínač. Vnútri som rozložil všetky konštrukčné prvky, označil a vyvŕtal otvory a vyrezal okienko pre panel indikátorov.
Potom už zostáva len zložiť a spojiť. Na pripojenie som použil vodiče z toho istého počítačová jednotka výživa.
Zo zjavných nevýhod použitia takéhoto prípadu.
Transformátor sa ukázal byť príliš veľký a horný kryt sa tesne nezatvoril, aj keď sa dá stále utiahnuť skrutkou, aj keď s deformáciou.
- keďže je telo železné, prenáša sa naň vibrácia z transformátora, čo spôsobuje extra hukot.
- otvor v tele, z ktorého vychádzal oplet drôtov.
Ak chcete dať atraktívne vzhľad Bolo rozhodnuté vytlačiť falošný panel na hrubý papier s nápismi pre tlačidlá atď.
Nastavenie spočíva v úprave výstupného napätia pre oba režimy pomocou trimovacích odporov, v skutočnosti je všetko rovnaké ako v autorskej verzii, nabíjacie napätie pre 6V batériu som nastavil na 7,2V a pre 12V batériu na 14,5V .
Pripojením odporu 4,7 Ohm a výkonom 5-10 W namiesto batérie riadime nabíjací prúd a v prípade potreby vyberáme odpory. Pri montáži dosky odporúčam všetky spájkovacie dráhy prispájkovať, aby sa zväčšila plocha ich prierezu a znížil sa odpor, ak budete dosku smerovať, urobte tieto dráhy čo najhrubšie, aby ste minimalizovali ich odpor. Ak je váš nabíjací prúd väčší ako vypočítaný, nemusíte sa ničoho obávať, batérie je možné nabíjať prúdom väčším ako 0,1 menovitej kapacity (0,1C), bezpečne až do 0,2 menovitej kapacity (0,2C).
Po zostavení a konfigurácii Nabíjačka pre olovené akumulátory pripravený na použitie a schopný nabíjať takmer všetky typy olovených akumulátorov s napätím 6 alebo 12 voltov a prevádzkovým prúdom 1,2 až 15 ampérov.
Na konci nabíjania sa prúd dodávaný do batérie rovná samovybíjaciemu prúdu, batéria môže zostať v tomto režime veľmi dlho a stále si zachováva a udržiava svoje nabitie.
V tomto článku vám poviem, ako používať napájanie počítača AT/ATX a domáci blok ovládanie, aby sa vytvorila celkom „inteligentná“ nabíjačka na olovenú kyselinu batérie. Medzi ne patrí aj tzv. „UPS“, automobilové a iné batérie širokého použitia.Popis
Prístroj je určený na nabíjanie a tréning (desulfatáciu) olovených akumulátorov s kapacitou 7 až 100 Ah, ako aj na približné posúdenie ich úrovne nabitia a kapacity. Nabíjačka má ochranu proti nesprávnemu zapojeniu batérie (prepólovaniu) a proti skratu náhodne opustených svoriek. Využíva riadenie mikrokontrolérom, vďaka ktorému sú implementované bezpečné a optimálne nabíjacie algoritmy: IUoU alebo IUIoU s následným „dobitím“ na 100% úroveň nabitia. Parametre nabíjania je možné prispôsobiť konkrétnej batérii (prispôsobiteľné profily) alebo si môžete vybrať tie, ktoré sú už zahrnuté v ovládacom programe. Konštrukčne sa nabíjačka skladá z AT/ATX zdroja, ktorý je potrebné mierne upraviť a riadiacej jednotky na ATmega16A MK. Celé zariadenie je voľne namontované v kryte rovnakého napájacieho zdroja. Chladiaci systém (štandardný chladič PSU) sa automaticky zapína/vypína.
Výhodou tejto pamäte je jej relatívna jednoduchosť a absencia prácne nastavovania, čo je dôležité najmä pre začínajúcich rádioamatérov.
]1. Režim nabíjania - ponuka „Nabíjanie“. Pre batérie s kapacitou od 7Ah do 12Ah je štandardne nastavený algoritmus IUoU. To znamená:
- prvý stupeň - nabíjanie stabilným prúdom 0,1C až kým napätie nedosiahne 14,6V
- druhý stupeň nabíja stabilným napätím 14,6V, kým prúd neklesne na 0,02C
- tretí stupeň udržiava stabilné napätie 13,8V, kým prúd neklesne na 0,01C. Tu C je kapacita batérie v Ah.
- štvrtá etapa - „dokončenie“. V tejto fáze sa monitoruje napätie na batérii. Ak klesne pod 12,7V, nabíjanie začne od úplného začiatku.
Pre štartovacie batérie (od 45 Ah a viac) používame algoritmus IUIoU. Namiesto tretieho stupňa sa prúd stabilizuje na 0,02C, kým napätie batérie nedosiahne 16V alebo po cca 2 hodinách. Na konci tejto fázy sa nabíjanie zastaví a začne sa „dobíjanie“. Toto je štvrtá etapa. Proces nabíjania je znázornený grafmi na obr. 1 a obr.
2. Tréningový režim (desulfatácia) - menu „Tréning“. Tu je tréningový cyklus:
10 sekúnd - vybíjanie prúdom 0,01C, 5 sekúnd - nabíjanie prúdom 0,1C. Cyklus nabíjania a vybíjania pokračuje, kým napätie batérie nestúpne na 14,6 V. Ďalej nasleduje obvyklý poplatok.
3. Režim testu batérie. Umožňuje približne odhadnúť stupeň vybitia batérie. Batéria je zaťažená prúdom 0,01C po dobu 15 sekúnd, potom sa zapne režim merania napätia na batérii.
4. Kontrolno-tréningový cyklus (CTC). Ak najprv pripojíte prídavnú záťaž a zapnete režim „Nabíjanie“ alebo „Tréning“, potom sa v tomto prípade batéria najskôr vybije na napätie 10,8 V a potom sa zapne zodpovedajúci zvolený režim. V tomto prípade sa meria prúd a čas vybitia, čím sa vypočíta približná kapacita batérie. Tieto parametre sa zobrazia na displeji po dokončení nabíjania (keď sa zobrazí správa „Battery charger“), keď stlačíte tlačidlo „select“. Ako dodatočnú záťaž môžete použiť žiarovku do auta. Jeho výkon sa volí na základe požadovaného vybíjacieho prúdu. Zvyčajne sa nastavuje na 0,1C - 0,05C (10 alebo 20 hodinový vybíjací prúd).
Pohyb v menu sa vykonáva pomocou tlačidiel „vľavo“, „vpravo“, „vybrať“. Tlačidlom „reset“ opustíte akýkoľvek prevádzkový režim nabíjačky do hlavného menu.
Hlavné parametre nabíjacích algoritmov je možné nakonfigurovať pre konkrétnu batériu, na tento účel sú v ponuke dva prispôsobiteľné profily - P1 a P2. Nakonfigurované parametre sa uložia do energeticky nezávislá pamäť(EEPROM).
Aby ste sa dostali do menu nastavení, musíte vybrať niektorý z profilov, stlačiť tlačidlo „vybrať“, vybrať „nastavenia“, „parametre profilu“, profil P1 alebo P2. Po výbere požadovaného parametra stlačte „vybrať“. Šípky doľava alebo doprava sa zmenia na šípky nahor alebo nadol, čo znamená, že parameter je pripravený na zmenu. Pomocou tlačidiel „vľavo“ alebo „vpravo“ vyberte požadovanú hodnotu, potvrďte tlačidlom „vybrať“. Na displeji sa zobrazí „Uložené“, čo znamená, že hodnota bola zapísaná do EEPROM.
Hodnoty nastavenia:
1. „Algoritmus nabíjania.“ Vyberte IUoU alebo IUIoU. Pozrite si grafy na obr. 1 a obr.
2. „Kapacita batérie“. Nastavením hodnoty tohto parametra nastavíme nabíjací prúd na prvom stupni I=0,1C, kde C je kapacita batérie V Ah. (Ak teda potrebujete nastaviť nabíjací prúd napr. 4,5A, mali by ste zvoliť kapacitu batérie 45Ah).
3. "Napätie U1". Toto je napätie, pri ktorom končí prvý stupeň nabíjania a začína druhý. Predvolená hodnota je 14,6V.
4. "Napätie U2". Používa sa len vtedy, ak je špecifikovaný algoritmus IUIoU. Ide o napätie, pri ktorom sa končí tretí stupeň nabíjania. Predvolená hodnota je 16V.
5. „prúd 2. stupňa I2“. Toto je aktuálna hodnota, pri ktorej končí druhá fáza nabíjania. Stabilizačný prúd v tretej fáze pre algoritmus IUIoU. Predvolená hodnota je 0,2C.
6. „Koniec nabíjania I3.“ Toto je aktuálna hodnota, pri ktorej sa nabíjanie považuje za dokončené. Predvolená hodnota je 0,01C.
7. "Vybíjací prúd". Ide o hodnotu prúdu, ktorý vybíja batériu počas tréningu s cyklami nabíjania a vybíjania.
Výber a úprava napájacieho zdroja.
V našom návrhu používame napájanie počítača. prečo? Dôvodov je viacero. Po prvé, ide o takmer hotovú pohonnú jednotku. Po druhé, toto je tiež telo nášho budúceho zariadenia. Po tretie, má malé rozmery a hmotnosť. A po štvrté, možno ho zakúpiť na takmer akomkoľvek trhu s rádiom, na blšom trhu a v počítačových servisných strediskách. Ako sa hovorí, lacné a veselé.
Zo všetkých rôznych modelov napájacích zdrojov sa nám najviac hodí jednotka formátu ATX s výkonom najmenej 250 W. Musíte len zvážiť nasledujúce. Vhodné sú len tie napájacie zdroje, ktoré využívajú PWM regulátor TL494 alebo jeho analógy (MB3759, KA7500, KR1114EU4). Môžete použiť aj napájací zdroj formátu AT, ale budete si musieť vyrobiť len nízkopríkonový pohotovostný zdroj (standby) na napätie 12V a prúd 150-200mA. Rozdiel medzi AT a ATX je v schéme počiatočného spustenia. AT sa spúšťa nezávisle, napájanie pre čip regulátora PWM sa odoberá z 12-voltového vinutia transformátora. V ATX pre počiatočná výživa Mikroobvod je obsluhovaný samostatným 5V zdrojom, ktorý sa nazýva „záložný zdroj“ alebo „záložný zdroj“. Viac o napájacích zdrojoch si môžete prečítať napríklad tu a premena zdroja na nabíjačku je tu dobre popísaná.
Existuje teda napájanie. Najprv musíte skontrolovať funkčnosť. Za týmto účelom ju rozoberieme, vyberieme poistku a namiesto toho prispájkujeme 220 V žiarovku s výkonom 100-200 W. Ak je na zadnom paneli napájacieho zdroja prepínač sieťové napätie, potom by mal byť nastavený na 220V. Zapneme napájanie siete. AT zdroj sa spustí okamžite, pri ATX je potrebné skratovať zelený a čierny vodič na veľkom konektore. Ak kontrolka nesvieti, chladič sa točí a všetky výstupné napätia sú normálne, potom máme šťastie a naše napájanie funguje. V opačnom prípade ho budete musieť začať opravovať. Žiarovku zatiaľ nechajte na mieste.
Aby sme premenili napájací zdroj na našu budúcu nabíjačku, budeme musieť mierne zmeniť „potrubie“ regulátora PWM. Napriek obrovskej rozmanitosti napájacích obvodov je spínací obvod TL494 štandardný a môže mať niekoľko variácií v závislosti od toho, ako je implementovaná prúdová ochrana a limity napätia. Schéma prevodu je znázornená na obr.
Zobrazuje iba jeden výstupný napäťový kanál: +12V. Zvyšné kanály: +5V, -5V, +3,3V sa nepoužívajú. Musia byť vypnuté prerezaním príslušných dráh alebo odstránením prvkov z ich obvodov. Čo sa nám, mimochodom, môže hodiť pre riadiacu jednotku. Viac o tom trochu neskôr. Prvky, ktoré sú inštalované dodatočne, sú označené červenou farbou. Kondenzátor C2 musí mať prevádzkové napätie minimálne 35V a inštaluje sa ako náhrada existujúceho v napájacom zdroji. Po znázornení „potrubia“ TL494 v schéme na obr. 3 pripojíme napájací zdroj do siete. Napätie na výstupe zdroja je určené vzorcom: Uout=2,5*(1+R3/R4) as menovitými hodnotami uvedenými na diagrame by malo byť približne 10V. Ak tomu tak nie je, budete musieť skontrolovať správnu inštaláciu. V tomto bode je zmena dokončená, môžete vybrať žiarovku a vymeniť poistku.
Schéma a princíp činnosti.
Schéma riadiacej jednotky je na obr.4.
Je to celkom jednoduché, pretože všetky hlavné procesy vykonáva mikrokontrolér. Je to zaznamenané v jeho pamäti riadiaci program, ktorý obsahuje všetky algoritmy. Napájanie je riadené pomocou PWM z pinu PD7 MK a jednoduchého DAC na báze prvkov R4, C9, R7, C11. Meranie napätia batérie a nabíjacieho prúdu sa vykonáva pomocou samotného mikrokontroléra - vstavaného ADC a riadeného diferenciálneho zosilňovača. Napätie batérie sa privádza na vstup ADC z deliča R10R11.Nabíjací a vybíjací prúd sa meria nasledovne. Úbytok napätia z meracieho odporu R8 cez delič R5R6R10R11 je privádzaný do zosilňovacieho stupňa, ktorý je umiestnený vo vnútri MK a pripojený na piny PA2, PA3. Jeho zosilnenie sa nastavuje programovo v závislosti od meraného prúdu. Pre prúdy menšie ako 1A je faktor zosilnenia (GC) nastavený na 200, pre prúdy nad 1A GC=10. Všetky informácie sa zobrazujú na LCD pripojenom k portom PB1-PB7 cez štvorvodičovú zbernicu. Ochrana proti prepólovaniu sa vykonáva na tranzistore T1, signalizácia nesprávneho pripojenia sa vykonáva na prvkoch VD1, EP1, R13. Keď je nabíjačka pripojená k sieti, tranzistor T1 sa uzavrie na nízkej úrovni z portu PC5 a batéria sa odpojí od nabíjačky. Pripojí sa až vtedy, keď v menu zvolíte typ batérie a prevádzkový režim nabíjačky. To tiež zaisťuje, že pri pripojení batérie nedochádza k iskreniu. Ak sa pokúsite pripojiť batériu v nesprávnej polarite, zaznie bzučiak EP1 a červená LED VD1, čo signalizuje možnú nehodu. Počas procesu nabíjania je nabíjací prúd neustále monitorovaný. Ak sa rovná nule (svorky boli odstránené z batérie), zariadenie automaticky prejde do hlavného menu, zastaví nabíjanie a odpojí batériu. Tranzistor T2 a rezistor R12 tvoria vybíjací obvod, ktorý sa podieľa na cykle nabíjania a vybíjania desulfatačného náboja (tréningový režim) a v režime testu batérie. Vybíjací prúd 0,01C sa nastavuje pomocou PWM z portu PD5. Chladič sa automaticky vypne, keď nabíjací prúd klesne pod 1,8A. Chladič je riadený portom PD4 a tranzistorom VT1.
Detaily a dizajn.
Mikrokontrolér. Zvyčajne sa v predaji nachádzajú v balení DIP-40 alebo TQFP-44 a sú označené nasledovne: ATMega16A-PU alebo ATMega16A-AU. Písmeno za pomlčkou označuje typ balíka: „P“ - balík DIP, „A“ - balík TQFP. Existujú aj ukončené mikrokontroléry ATMega16-16PU, ATMega16-16AU alebo ATMega16L-8AU. V nich číslo za pomlčkou označuje maximálnu taktovaciu frekvenciu ovládača. Výrobná spoločnosť ATMEL odporúča používať ovládače ATMega16A (konkrétne s písmenom „A“) a v balíku TQFP, teda takto: ATMega16A-AU, aj keď všetky vyššie uvedené prípady budú fungovať v našom zariadení, ako potvrdila prax. Typy puzdier sa líšia aj počtom kolíkov (40 alebo 44) a ich účelom. Obrázok 4 ukazuje schému zapojenia riadiaca jednotka pre MK v kryte DIP.
Rezistor R8 je keramický alebo drôtový, s výkonom najmenej 10 W, R12 - 7-10 W. Všetky ostatné sú 0,125W. Rezistory R5, R6, R10 a R11 sa musia použiť s povolenou odchýlkou 0,1-0,5%. Je to veľmi dôležité! Od toho bude závisieť presnosť meraní a následne aj správna činnosť celého zariadenia.
Odporúča sa použiť tranzistory T1 a T1, ako je znázornené na obrázku. Ak ale musíte vybrať náhradu, tak treba počítať s tým, že sa musia otvárať s napätím brány 5V a samozrejme musia vydržať prúd aspoň 10A. Vhodné sú napríklad tranzistory s označením 40N03GP, ktoré sa niekedy používajú v rovnakých zdrojoch formátu ATX, v stabilizačnom obvode 3,3V.
Schottkyho diódu D2 je možné odobrať z rovnakého zdroja, z obvodu +5V, ktorý nepoužívame. Prvky D2, T1 a T2 sú umiestnené na jednom radiátore s plochou 40 cm2 cez izolačné tesnenia. Bzučiak EP1 - so vstavaným generátorom, pre napätie 8-12 V, hlasitosť zvuku je možné regulovať odporom R13.
LCD indikátor – WH1602 alebo podobný, na ovládači HD44780, KS0066 alebo s nimi kompatibilný. Bohužiaľ, tieto indikátory môžu mať rôzne umiestnenia kolíkov, takže možno budete musieť navrhnúť dosku s plošnými spojmi pre vašu inštanciu
Program
Ovládací program sa nachádza v priečinku „Program“ Konfiguračné bity (poistky) sú nastavené nasledovne:
Naprogramované (nastavené na 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
všetky ostatné sú nenaprogramované (nastavené na 1).
Nastaviť
Takže zdroj bol prerobený a produkuje napätie asi 10V. Pri pripojení fungujúcej riadiacej jednotky s firmvérom MK by malo napätie klesnúť na 0,8...15V. Rezistor R1 nastavuje kontrast indikátora. Nastavenie zariadenia zahŕňa kontrolu a kalibráciu meracej časti. Na svorky pripojíme batériu alebo zdroj 12-15V a voltmeter. Prejdite do ponuky „Kalibrácia“. Hodnoty napätia na indikátore kontrolujeme hodnotami voltmetra, v prípade potreby ich opravte pomocou „<» и «>" Kliknite na "Vybrať". Nasleduje aktuálna kalibrácia pri KU=10. S rovnakými tlačidlami"<» и «>„Musíte nastaviť aktuálnu hodnotu na nulu. Záťaž (batéria) sa automaticky vypne, takže nie je k dispozícii žiadny nabíjací prúd. V ideálnom prípade by tam mali byť nuly alebo hodnoty veľmi blízke nule. Ak áno, indikuje to presnosť rezistorov R5, R6, R10, R11, R8 a dobrú kvalitu diferenciálneho zosilňovača. Kliknite na "Vybrať". Podobne - kalibrácia pre KU=200. "Výber". Na displeji sa zobrazí „Ready“ a po 3 sekundách. zariadenie prejde do hlavnej ponuky.
Kalibrácia je dokončená. Korekčné faktory sú uložené v energeticky nezávislej pamäti. Tu stojí za zmienku, že ak počas prvej kalibrácie je hodnota napätia na LCD veľmi odlišná od hodnôt voltmetra a prúdy na ktorejkoľvek KU sú veľmi odlišné od nuly, musíte použiť (vybrať) iné deličové odpory. R5, R6, R10, R11, R8, V opačnom prípade môže dôjsť k poruche zariadenia. Pri presných odporoch (s toleranciou 0,1-0,5%) sú korekčné faktory nulové alebo minimálne. Tým je nastavenie dokončené. Ak sa napätie alebo prúd nabíjačky v niektorej fáze nezvýši na požadovanú úroveň alebo sa zariadenie „objaví“ v ponuke, musíte ešte raz starostlivo skontrolovať, či bol zdroj správne upravený. Možno je spustená ochrana.
A na záver pár fotiek.
Usporiadanie prvkov v kryte napájacieho zdroja:
Hotový dizajn môže vyzerať takto:
Takže:
alebo aj takto:
ARCHÍV: Stiahnite si
SCHÉMY NABÍJAČKY
PRE (utesnené, bezúdržbové) BATÉRIE.
BATÉRIE TECHNOLÓGIA AGM(Absorbent Glass Mat) - rozdiel medzi týmito batériami a klasickými je v tom, že neobsahujú kvapalinu, ale absorbovaný elektrolyt, čo dáva množstvo zmien vo vlastnostiach batérie.
Utesnené, bezúdržbové batérie vyrobené technológiou AGM perfektne fungujú v režime vyrovnávacej pamäte, t.j. v režime dobíjania vydržia v tomto režime až 10-15 rokov (batéria 12V). Ak sa používajú v cyklickom režime (t.j. neustále sa nabíjajú a vybíjajú aspoň o 30% -40% kapacity), potom sa ich životnosť znižuje. Takmer všetky utesnené batérie je možné namontovať na boky, ale výrobca zvyčajne odporúča namontovať batérie v „normálnej“, vertikálnej polohe.
AGM batérie všeobecný účel Zvyčajne sa používa v lacných UPS (neprerušiteľný zdroj napájania) a záložných systémoch napájania, to znamená, že batérie sú hlavne v režime dobíjania a niekedy pri výpadkoch napájania uvoľňujú uloženú energiu.
Batérie AGM majú zvyčajne maximálny povolený nabíjací prúd 0,3C a konečné nabíjacie napätie 14,8-15V.
nedostatky:
Neskladujte vo vybitom stave, napätie by nemalo klesnúť pod 1,8V;
Mimoriadne citlivý na nadmerné nabíjacie napätie;
Batérie vyrobené pomocou tejto technológie sa často zamieňajú s batériami vyrobenými technológiou GEL (ktoré majú rôsolovitý elektrolyt, ktorý má množstvo výhod).
BATÉRIE GÉLOVEJ TECHNOLÓGIE(Gel Electrolite) - obsahujú elektrolyt zahustený do rôsolovitého stavu, tento gél neumožňuje odparovanie elektrolytu, pary kyslíka a vodíka sa zadržiavajú vo vnútri gélu, reagujú a menia sa na vodu, ktorú gél absorbuje. Takmer všetka para sa tak vracia späť do batérie a nazýva sa to rekombinácia plynov. Táto technológia umožňuje použitie konštantného množstva elektrolytu bez pridania vody po celú dobu životnosti batérie a jej zvýšená odolnosť proti vybíjacím prúdom zabraňuje tvorbe „škodlivých“ nezničiteľných síranov olovnatých.
Gélové batérie majú približne o 10-30% dlhšiu životnosť ako batérie AGM a lepšie znášajú režimy cyklického nabíjania a vybíjania, menej bolestivo znášajú aj hlboké vybíjanie. Takéto batérie sa odporúčajú používať tam, kde je potrebné zabezpečiť dlhú životnosť pri hlbšom vybití.
Vďaka svojim vlastnostiam môžu gélové batérie zostať dlho vybité, majú nízke samovybíjanie a môžu byť použité v obytnej zóne a takmer v akejkoľvek polohe.
Najčastejšie sa takéto batérie s napätím 6V alebo 12V používajú v počítačových záložných zdrojoch (UPS), bezpečnostných a meracích systémoch, baterkách a iných zariadeniach vyžadujúcich autonómne napájanie. Medzi nevýhody patrí nutnosť prísneho dodržiavania režimov nabíjania.
Pri nabíjaní takýchto batérií je spravidla nabíjací prúd nastavený na 0,1 C, kde C je kapacita batérie a nabíjací prúd je obmedzený a napätie je stabilizované a nastavené v rozmedzí 14-15 voltov. Počas procesu nabíjania zostáva napätie prakticky nezmenené a na konci nabíjania sa prúd zníži z nastavenej hodnoty na 20-30 mA. Podobné batérie vyrába veľa výrobcov a ich parametre sa môžu líšiť, predovšetkým čo sa týka maximálneho povoleného nabíjacieho prúdu, preto je vhodné si pred použitím preštudovať dokumentáciu konkrétnej batérie.
Na nabíjanie batérií vyrobených technológiou GEL a AGM je potrebné použiť špeciálnu nabíjačku s príslušnými parametrami nabíjania, ktoré sa líšia od nabíjania klasických batérií s tekutým elektrolytom.
Ďalej je navrhnutý výber rôznych schém na nabíjanie takýchto batérií, a ak beriete ako pravidlo nabíjať batériu nabíjacím prúdom približne 0,1 jej kapacity, potom môžeme povedať, že navrhované nabíjačky dokážu nabíjať batérie takmer od akéhokoľvek výrobcu.
Obr. 1 Fotografia 12V batérie (7,2A/h).
Obvod nabíjačky na čipe L200Cčo je stabilizátor napätia s programovateľným obmedzovačom výstupného prúdu. 
Obr.2 Schéma nabíjačky.
Výkon odporov R3-R7, ktorý nastavuje nabíjací prúd, by nemal byť menší, ako je uvedené v diagrame, alebo ešte lepšie.
Mikroobvod musí byť inštalovaný na radiátore a čím je jeho tepelný režim ľahší, tým lepšie.
Rezistor R2 je potrebný na nastavenie výstupného napätia v rozmedzí 14-15 voltov.
Napätie na sekundárnom vinutí transformátora je 15-16 voltov.
Všetko funguje takto - na začiatku nabíjania je prúd vysoký a ku koncu klesá na minimum, spravidla výrobcovia odporúčajú práve takýto malý prúd na dlhú dobu, aby sa zachovala kapacita batérie.
Obr.3 Doska hotového zariadenia.
Schéma zapojenia nabíjačky na báze integrovaných stabilizátorov napätia KR142EN22, používa „nabíjanie konštantným napätím s prúdovým obmedzením“ a je určený na nabíjanie rôznych typov batérií. 
Obvod funguje takto: najprv sa do vybitej batérie privádza menovitý prúd a potom, ako nabíjanie pokračuje, napätie na batérii sa zvyšuje, ale prúd zostáva nezmenený; keď sa dosiahne nastavená prahová hodnota napätia, jeho ďalší rast sa zastaví. a prúd začne klesať.
Po dokončení nabíjania sa nabíjací prúd rovná samovybíjaciemu prúdu, v tomto stave môže batéria zostať v nabíjačke ľubovoľne dlho bez dobíjania.
Nabíjačka je koncipovaná ako univerzálna a je určená na nabíjanie 6 a 12-voltových batérií najbežnejších kapacít. Zariadenie využíva integrované stabilizátory KR142EN22, ktorých hlavnou výhodou je nízky rozdiel vstupno/výstupného napätia (pre KR142EN22 je toto napätie 1,1V).
Funkčne je možné zariadenie rozdeliť na dve časti, jednotku obmedzujúcu maximálny prúd (DA1.R1-R6) a stabilizátor napätia (DA2, R7-R9). Obe tieto časti sú vyrobené podľa štandardných prevedení.
Prepínač SB1 vyberá maximálny nabíjací prúd a prepínač SB2 vyberá konečné napätie na batérii.
Zároveň pri nabíjaní 6V batérie sekcia SB2. 1 spína sekundárne vinutie transformátora, čím sa znižuje napätie.
Pre skrátenie doby nabíjania môže počiatočný nabíjací prúd dosiahnuť 0,25 C (niektorí výrobcovia batérií umožňujú maximálny nabíjací prúd až 0,4 C).
Podrobnosti:
Keďže zariadenie je určené na dlhodobú nepretržitú prevádzku, nemali by ste šetriť na výkone rezistorov R1-R6 s nastavením prúdu a vo všeobecnosti je vhodné vyberať všetky prvky s rezervou. Okrem zvýšenia spoľahlivosti sa tým zlepšia tepelné podmienky celého zariadenia.
Odporúča sa použiť viacotáčkové ladiace odpory SP5-2, SP5-3 alebo ich analógy.
Kondenzátory: C1 - K50-16, K50-35 príp dovezený analóg, C2, SZ, môžete použiť kovovú fóliu typu K73 alebo keramickú K10-17, KM-6. Dovezené diódy 1N5400 (3A, 50V) je vhodné vymeniť, ak je v puzdre voľné miesto, za domáce v kovových puzdrách ako D231, D242, KD203 atď.
Tieto diódy celkom dobre odvádzajú teplo svojimi krytmi a pri prevádzke v toto zariadenie ich zahrievanie je takmer nebadateľné.
Znižovací transformátor musí poskytovať maximálny nabíjací prúd po dlhú dobu bez prehriatia. Napätie na vinutí II je 12V (nabíjanie 6-voltových batérií). Napätie na vinutí III, zapojené do série s vinutím II pri nabíjaní 12-voltových batérií, je 8V.
Pri absencii mikroobvodov KR142EN22 môžete nainštalovať KR142EN12, ale musíte vziať do úvahy, že výstupné napätie na sekundárnych vinutiach transformátora sa bude musieť zvýšiť o 5V. Okrem toho budete musieť nainštalovať diódy, ktoré chránia mikroobvody pred spätnými prúdmi.
Nastavenie zariadenia by malo začať nastavením odporov R7 a R8 na požadované napätie na výstupných svorkách zariadenia bez pripojenia záťaže. Rezistor R7 nastavuje napätie v rozmedzí 14,5...14,9V pre nabíjanie 12-voltových batérií a R8-7,25...7,45V pre 6-voltové. Potom pripojením záťažového odporu s odporom 4,7 Ohm a výkonom aspoň 10 W v režime nabíjania 6-voltových batérií skontrolujte výstupný prúd ampérmetrom vo všetkých polohách prepínača SB1.
MOŽNOSŤ ZARIADENIA NA NABÍJANIE BATÉRIE 12V-7,2AH,obvod je rovnaký ako predchádzajúci, sú z neho vylúčené iba spínače SB1, SB2 s prídavnými odpormi a používa sa transformátor bez odbočiek. 
Nastavíme ho rovnakým spôsobom, ako je popísané vyššie: Najprv pomocou rezistora R3 bez pripojenia záťaže nastavte výstupné napätie v rozmedzí 14,5...14,9V a potom pri pripojenej záťaži výberom odporu R2 nastavte výstup prúd na 0,7... 0 ,8A.
Pre iné typy batérií budete musieť vybrať odpory R2, R3 a transformátor v súlade s napätím a kapacitou nabíjanej batérie.
Parametre nabíjania by sa mali zvoliť na základe podmienky I = 0,1C, kde C je kapacita batérie a napätie je 14,5...14,9V (pre 12-voltové batérie).
Pri práci s týmito zariadeniami najskôr nastavte požadované hodnoty nabíjacieho prúdu a napätia, potom pripojte batériu a pripojte zariadenie k sieti. V niektorých prípadoch vám možnosť výberu nabíjacieho prúdu umožňuje urýchliť nabíjanie nastavením prúdu na viac ako 0,1C. Takže napríklad batériu s kapacitou 7,2A/h je možné nabíjať prúdom 1,5A bez prekročenia maximálneho povoleného nabíjacieho prúdu 0,25C.
Integrovaný stabilizátor napätia KR142EN12 (LM317) umožňuje vytvoriť jednoduchý zdroj stabilného prúdu,
Mikroobvod je v tomto spojení stabilizátorom prúdu a bez ohľadu na pripojenú batériu produkuje iba vypočítaný prúd - napätie je nastavené „automaticky“. 
Výhody navrhovaného zariadenia.
Nebojí sa skratov; nezáleží na počte nabíjaných prvkov v batérii a ich type - môžete nabíjať uzavretú kyselinu 12,6V, lítium 3,6V a alkalickú 7,2V. Prúdový spínač by mal byť zapnutý, ako je znázornené na obrázku - tak, aby rezistor R1 zostal pripojený počas akejkoľvek manipulácie.
Nabíjací prúd sa vypočíta takto: I (v ampéroch) = 1,2 V/R1 (v ohmoch). Na indikáciu prúdu sa používa tranzistor (germánium), ktorý umožňuje vizuálne pozorovanie prúdov do 50 mA.
Maximálne napätie nabíjanej batérie musí byť o 4V menšie ako napájacie (nabíjacie) napätie; v prípade nabíjania maximálnym prúdom 1A by mal byť mikroobvod 142EN12 inštalovaný na radiátore, ktorý rozptýli najmenej 20W.
Nabíjací prúd 0,1 kapacity je vhodný pre všetky typy batérií. Ak chcete batériu úplne nabiť, musíte ju nabiť na 120 % svojej menovitej kapacity, ale predtým ju musíte úplne vybiť. Preto je doba nabíjania v odporúčanom režime 12 hodín.
Podrobnosti:
Dióda D1 a poistka F2 chránia nabíjačku pred nesprávnym pripojením batérie. Kapacita C1 sa vyberá z pomeru: na 1 ampér potrebujete 2000 uF.
Usmerňovací mostík - pre prúd minimálne 1A a napätie viac ako 50V. Tranzistor je germánový kvôli nízkemu otváraciemu napätiu B-E. Hodnoty rezistorov R3-R6 určujú prúd. Mikroobvod KR142EN12 je vymeniteľný za akékoľvek analógy, ktoré vydržia špecifikovaný prúd. Výkon transformátora - najmenej 20W.
JEDNODUCHÁ NABÍJAČKA PRE LM317, schéma je ako v popise (Datasheet), pridáme len niektoré prvky a dostaneme nabíjačku. 
Aby sa nabitá batéria v prípade straty nevybila, je pridaná dióda VD1 napájanie zo siete, pribudol aj prepínač napätia. Nabíjací prúd je nastavený okolo 0,4A, tranzistor VT1-2N2222 je možné nahradiť KT3102, prepínač S1 má ľubovoľné dve polohy, transformátor 15V, diódový mostík s 1N4007
Nabíjací prúd sa nastavuje (1/10 kapacity batérie) pomocou odporu R7, vypočítaný podľa vzorca R = 0,6/I náboj.
V tomto príklade je to R7=0,6/0,4=1,5Ohm. Výkon 2W.
Nastaviť.
Pripojíme sa k sieti, nastavíme požadované napätia, pre 6V batériu je nabíjacie napätie 7,2V-7,5V, pre 12V batériu – 14,4-15V, nastavené rezistormi R3, R5, resp.
NABÍJAČKA S AUTOMATICKÝM VYPNUTÍM na nabíjanie 6V uzavretého oloveného akumulátora, s minimálnymi úpravami ho možno použiť aj na nabíjanie iných typov akumulátorov, s ľubovoľným napätím, u ktorého je podmienkou ukončenia nabíjania dosiahnutie určitej napäťovej úrovne.
V tomto zariadení sa nabíjanie batérie zastaví, keď napätie na svorke dosiahne 7,3 V. Nabíjanie sa uskutočňuje nestabilizovaným prúdom, obmedzeným na 0,1C odporom R5. Úroveň napätia, pri ktorej zariadenie prestane nabíjať, sa nastavuje zenerovou diódou VD1 s presnosťou na desatiny voltu.
Základom obvodu je operačný zosilňovač (op-amp), zapojený ako komparátor a pripojený invertujúcim vstupom k zdroju referenčného napätia (R1-VD1), a nie invertujúcim vstupom k batérii. Akonáhle napätie na batérii prekročí referenčné napätie, komparátor sa prepne do jednoduchého stavu, tranzistor T1 sa otvorí a relé K1 odpojí batériu od zdroja napätia, pričom súčasne privedie kladné napätie na bázu tranzistora T1. T1 teda bude otvorený a jeho stav už nebude závisieť od úrovne napätia na výstupe komparátora. Samotný komparátor je krytý kladnou spätnou väzbou (R2), ktorá vytvára hysterézu a vedie k prudkému, náhlemu spínaniu výstupu a otvoreniu tranzistora. Vďaka tomu je obvod zbavený nevýhod podobných zariadení s mechanickým relé, v ktorých relé vydáva nepríjemný rachotivý zvuk z dôvodu, že kontakty balansujú na hranici spínania, ale k zapnutiu ešte nedošlo. V prípade výpadku prúdu zariadenie obnoví prevádzku hneď, ako sa objaví a nedovolí prebitie batérie. 
Zariadenie zostavené z opraviteľných častí začne pracovať okamžite a nevyžaduje konfiguráciu. Operačný zosilňovač uvedený v schéme môže pracovať v rozsahu napájacieho napätia od 3 do 30 voltov. Vypínacie napätie závisí len od parametrov zenerovej diódy. Pri pripájaní batérie s iným napätím, napr. 12V, treba zenerovu diódu VD1 zvoliť podľa stabilizačného napätia (pre napätie nabitej batérie - 14,4…15V).
NABÍJAČKA PRE UZAVRETÉ Olovené KYSELINOVÉ BATÉRIE.
Prúdový stabilizátor obsahuje iba tri časti: integrovaný stabilizátor napätia DA1 typ KR142EN5A (7805), LED HL1 a rezistor R1. LED dióda okrem toho, že funguje ako stabilizátor prúdu, slúži aj ako indikátor režimu nabíjania batérie. Batéria sa nabíja konštantným prúdom. 
Striedavé napätie z transformátora Tr1 sa privádza do diódového mostíka VD1, stabilizátora prúdu (DA1, R1, VD2).
Nastavenie obvodu spočíva v úprave nabíjacieho prúdu batérie. Nabíjací prúd (v ampéroch) sa zvyčajne volí desaťkrát menší ako je číselná hodnota kapacity batérie (v ampérhodinách).
Na jej nastavenie je potrebné namiesto batérie pripojiť ampérmeter s prúdom 2...5A a pomocou rezistora R1 nastaviť požadovaný nabíjací prúd.
Čip DA1 musí byť nainštalovaný na radiátore.
Rezistor R1 tvoria dva sériovo zapojené drôtové odpory s výkonom 12W.
NABÍJAČKA DUÁLNEHO REŽIMU.
Navrhovaný obvod nabíjačky pre 6V batérie kombinuje výhody dvoch hlavných typov nabíjačiek: konštantné napätie a konštantný prúd, z ktorých každá má svoje výhody. 
Obvod je založený na regulátore napätia na báze LM317T a riadenej zenerovej dióde TL431.
V režime jednosmerného prúdu nastavuje rezistor R3 prúd na 370 mA, dióda D4 zabraňuje vybitiu batérie cez LM317T, keď napätie v sieti zmizne, rezistor R4 zaisťuje odblokovanie tranzistora VT1 pri privedení sieťového napätia.
Riadená zenerova dióda TL431, odpory R7, R8 a potenciometer R6 tvoria obvod, ktorý určuje nabitie batérie na dané napätie. LED VD2 je indikátor siete, LED VD3 svieti v režime konštantného napätia.
JEDNODUCHÁ AUTOMATICKÁ NABÍJAČKA, určený na nabíjanie akumulátorov s napätím 12 voltov, určený na nepretržitú nepretržitú prevádzku s napájaním zo sieťového napätia 220 V, nabíjanie prebieha pri nízkom pulzný prúd(0,1-0,15 A).
Keď je batéria správne pripojená, na zariadení by sa mala rozsvietiť zelená kontrolka. Ak sa zelená LED nerozsvieti, batéria je plne nabitá alebo je linka prerušená. Súčasne sa rozsvieti červený indikátor zariadenia (LED). 
Zariadenie poskytuje ochranu proti:
Skrat vo vedení;
Skrat v samotnej batérii.
Nesprávna polarita batérie;
Úprava pozostáva z výberu odporov R2 (1,8k) a R4 (1,2k), kým nezmizne zelená LED, pri napätí batérie 14,4V.
NABÍJAČKA poskytuje stabilizovaný zaťažovací prúd a je určený na nabíjanie motocyklových batérií s menovitým napätím 6-7V. Nabíjací prúd je plynulo regulovaný v rozsahu 0-2A premenlivým odporom R1.
Stabilizátor je namontovaný na kompozitnom tranzistore VT1, VT2, zenerova dióda VD5 fixuje napätie medzi základňou a emitorom kompozitného tranzistora, v dôsledku čoho sa tranzistor VT1, zapojený do série so záťažou, udržiava takmer D.C. nabite, bez ohľadu na zmenu emf batérie počas nabíjania. 
Zariadenie je generátor prúdu s veľkým vnútorný odpor, takže sa nebojí skratov, napätie je odstránené z odporu R4 spätná väzba prúdom, obmedzujúcim prúd cez tranzistor VT1 at skrat v zaťažovacom okruhu.
NABÍJAČKA S OVLÁDANÍM NABÍJACIEHO PRÚDU založený na titistorovom fázovo-pulznom regulátore výkonu, neobsahuje vzácne diely a ak je známe, že prvky sú dobré, nevyžaduje nastavenie.
Nabíjací prúd má podobný tvar ako pulzný prúd, o ktorom sa predpokladá, že pomáha predĺžiť životnosť batérie.
Nevýhodou zariadenia je kolísanie nabíjacieho prúdu pri nestabilnom napätí elektrickej osvetľovacej siete a ako všetky podobné tyristorové fázovo-pulzné regulátory, zariadenie ruší rádiový príjem. Na boj proti nim by ste mali poskytnúť sieťový LC filter, podobný tým, ktoré sa používajú v sieti pulzné bloky výživa. 
Obvod je tradičný tyristorový regulátor výkonu s fázovo-pulzným riadením, napájaný z vinutia II znižovacieho transformátora cez diódový mostík VD1-VD4. Tyristorová riadiaca jednotka je vyrobená na analógu unijunkčného tranzistora VT1,VT2. Čas, počas ktorého sa kondenzátor C2 nabíja pred prepnutím unijunkčného tranzistora, je možné nastaviť premenným odporom R1. Keď je motor v krajnej pravej polohe podľa schémy, nabíjací prúd bude maximálny a naopak. Dióda VD5 chráni riadiaci obvod pred spätným napätím, ku ktorému dochádza pri zapnutí tyristora VS1.
Časti zariadenia okrem transformátora, usmerňovacej diódy, premenného odporu, poistky a tyristora sú umiestnené na doske plošných spojov.
Kondenzátor S1-K73-11 s kapacitou 0,47 až 1 µF alebo K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP. Akékoľvek diódy VD1-VD4 pre dopredný prúd 10A a spätné napätie najmenej 50V. Namiesto tyristora KU202V bude vhodný KU202G-KU202E, normálne budú fungovať aj výkonné T-160, T-250.
Tranzistor KT361A vymeníme za KT361V KT361E, KT3107A KT502V KT502G KT501Zh a KT315A za KT315B-KT315D KT312B KT3102A KT503V-KT500 Namiesto KD105B bude vhodný KD105V KD105G alebo D226 s akýmkoľvek písmenovým indexom.
Variabilný odpor R1 - SGM, SPZ-30a alebo SPO-1.
Sieťový znižovací transformátor požadovaného výkonu s napätím sekundárneho vinutia od 18 do 22V.
Ak je napätie transformátora na sekundárnom vinutí vyššie ako 18V, odpor R5 treba nahradiť iným s vyšším odporom (pri 24-26V až 200 Ohmov). V prípade, že sekundárne vinutie transformátora má odbočku zo stredného alebo dvoch rovnakých vinutí, potom je lepšie vyrobiť usmerňovač pomocou dvoch diód podľa štandardného celovlnného obvodu.
Keď je napätie sekundárneho vinutia 28...36V, môžete usmerňovač úplne opustiť - jeho úlohu bude súčasne vykonávať tyristor VS1 (usmernenie je polovičné). Pre túto možnosť je potrebné pripojiť oddeľovaciu diódu KD105B alebo D226 s ľubovoľným písmenovým indexom (katóda na dosku) medzi pin 2 dosky a kladný vodič.
V tomto prípade len tie, ktoré umožňujú prevádzku s spätné napätie napríklad KU202E.
OCHRANA BATÉRIE PRED HLOUBKÝM VYBITÍM.
Takéto zariadenie, keď napätie na batérii klesne na minimálnu prípustnú hodnotu, automaticky vypne záťaž. Zariadenia je možné použiť tam, kde sa používajú batérie a kde nedochádza k neustálemu monitorovaniu stavu batérií, teda tam, kde je dôležité predchádzať procesom spojeným s ich hlbokým vybitím.
Mierne upravená schéma pôvodného zdroja: 
Servisné funkcie dostupné v schéme:
1. Keď napätie klesne na 10,4V, záťaž a riadiaci obvod sú úplne odpojené od batérie.
2. Prevádzkové napätie komparátora je možné nastaviť pre konkrétny typ batérie.
3. Po núdzovom vypnutí je možné opätovné spustenie pri napätí nad 11V stlačením tlačidla „ON“.
4. Ak je potrebné vypnúť záťaž ručne, stačí stlačiť tlačidlo „OFF“.
5. Ak nie je dodržaná polarita pri pripájaní k batérii (prepólovanie), ovládací prístroj a pripojená záťaž nie sú zapnuté.
Ako ladiaci odpor možno použiť rezistory ľubovoľnej hodnoty od 10 kOhm do 100 kOhm.
Obvod používa operačný zosilňovač LM358N, ktorého domácim analógom je KR1040UD1.
Stabilizátor napätia 78L05 pre napätie 5V je možné nahradiť akýmkoľvek podobným, napríklad KR142EN5A.
Relé JZC-20F pre 10A 12V, je možné použiť aj iné podobné relé.
Tranzistor KT817 je možné nahradiť tranzistorom KT815 alebo iným podobným s vhodnou vodivosťou.
Môžete použiť akúkoľvek diódu s nízkym výkonom, ktorá odolá prúdu vinutia relé.
Chvíľkové tlačidlá rôznych farieb, zelené na zapnutie, červené na vypnutie.
Nastavenie pozostáva z nastavenia požadovaného prahu napätia na vypnutie relé, zariadenie, zostavené bez chýb a z opraviteľných častí, začne okamžite pracovať.
NASLEDUJÚCE ZARIADENIE na ochranu 12V batérií s kapacitou až 7,5A/H pred hlbokým vybitím a skratom s automatické vypnutie jeho výstup zo záťaže. 
CHARAKTERISTIKY
Napätie batérie, pri ktorom dôjde k vypnutiu, je 10±0,5V.
Prúd spotrebovaný zariadením z batérie pri zapnutí nie je väčší ako 1 mA
Prúd spotrebovaný zariadením z batérie pri vypnutí nie je väčší ako 10 µA
Maximálny povolený jednosmerný prúd cez zariadenie je 5A.
Maximálny prípustný krátkodobý (5 sekúnd) prúd cez zariadenie je 10A
Čas vypnutia v prípade skratu na výstupe zariadenia nie viac ako - 100 μs
PREVÁDZKOVÝ PORIADOK ZARIADENIA
Pripojte zariadenie medzi batériu a záťaž v nasledujúcom poradí:
- pripojte svorky na vodičoch, dodržujte polaritu (červený vodič +), k batérii,
- pripojte k zariadeniu, dodržte polaritu (kladná svorka je označená znamienkom +), záťažové svorky.
Aby sa na výstupe zariadenia objavilo napätie, musíte krátko spojiť záporný výstup na záporný vstup. Ak je záťaž napájaná z iného zdroja okrem batérie, nie je to potrebné.
ZARIADENIE FUNGUJE TAKTO;
Pri prepnutí na napájanie z batérie ju záťaž vybije na odozvové napätie ochranného zariadenia (10± 0,5V). Po dosiahnutí tejto hodnoty zariadenie odpojí batériu od záťaže, čím zabráni ďalšiemu vybitiu. Zariadenie sa automaticky zapne po privedení napätia zo strany záťaže na nabitie batérie.
Ak dôjde ku skratu v záťaži, prístroj odpojí aj batériu od záťaže, ktorá sa automaticky zapne, ak je zo strany záťaže privedené napätie vyššie ako 9,5V. Ak takéto napätie neexistuje, musíte krátko premostiť výstupný záporný pól zariadenia a záporný pól batérie. Rezistory R3 a R4 nastavujú prah odozvy.
1. TLAČENÉ DOSKY V LAYKOM FORMÁTE(Rozloženie šprintu) -
Nabíjačka je 14,2 V parametrický stabilizátor napätia s ovládacím prvkom tranzistora s efektom poľa. Výkonný obvod brány tranzistor s efektom poľa VT1 je napájaný zo samostatného 30 V zdroja.
Schematická schéma nabíjačky
Na získanie výstupného napätia 14,2 V je potrebné priviesť na hradlo tranzistora VT1 stabilizované napätie cca 18 V, pretože medzné napätie tranzistora IRFZ48N s efektom poľa dosahuje 4 V. Napätie na hradle je vytvorené paralelným stabilizátorom DA1, napájaným cez odpor R2 zo zdroja napätia 30 V. Stabilizátor VD3 zavedený na kompenzáciu zmien EMF plne nabitej batérie pri zmene vonkajšej teploty.
Ak k nabíjačke pripojíte vybitú batériu (indikátor hlboko vybitej batérie je emf menej ako 11 V na jej svorkách), tranzistor VT1 prejde z režimu aktívnej stabilizácie do úplne otvoreného stavu kvôli veľkému rozdielu. medzi napätím na bráne a na zdroji: 18 V - 11 V = 7 V, to je o 3 V viac ako medzné napätie 7 V - 4 V = 3 V.
Na otvorenie tranzistora IRFZ48N stačia tri volty. Odpor otvoreného kanála tohto tranzistora bude zanedbateľný. Preto bude nabíjací prúd obmedzený iba odporom R3 a bude sa rovnať:
(23 V - 11 V) / 1 Ohm = 12 A.
Toto je vypočítaná aktuálna hodnota. V praxi neprekročí 10 A kvôli poklesu napätia na sekundárnom vinutí transformátora a na diódach mostíka VD2, pričom prúd bude pulzovať dvojnásobnou frekvenciou siete. Ak nabíjací prúd napriek tomu prekročí odporúčanú hodnotu (0,1 kapacity batérie), batériu to nepoškodí, pretože čoskoro začne rýchlo klesať. Keď sa napätie batérie priblíži k stabilizačnému napätiu 14,2 V, nabíjací prúd bude klesať, až kým sa úplne nezastaví. Zariadenie môže zostať v tomto stave dlhú dobu bez rizika prebitia batérie.
Kontrolka HL1 signalizuje, že zariadenie je pripojené k sieti a HL2 signalizuje po prvé, že poistka FU2 funguje správne a po druhé, že je pripojená nabíjaná batéria. Lampa HL2 navyše slúži ako malá záťaž, čo uľahčuje presné nastavenie výstupného napätia.
Zariadenie musí používať sieťový transformátor s celkovým výkonom najmenej 150 W. Vinutie II by malo poskytnúť napätie 17...20 V pri zaťažovacom prúde 10 A a vinutie III - 5...7 V pri 50...100 mA. Tranzistor IRFZ48N je možné nahradiť tranzistorom IRFZ46N. Ak sa zariadenie používa na nabíjanie batérií s kapacitou nie väčšou ako 55 Ah, potom je vhodný tranzistor IRFZ44N (alebo domáci KP812A1).
Usmerňovací mostík GBPC15005 nahradíme štyrmi diódami D242A, D243A alebo podobnými. Namiesto KD243A je možné použiť diódu KD102A alebo KD103A. Rezistor R3 je vyrobený z nichrómového drôtu s priemerom minimálne 1 mm. Je navinutý na keramickú tyč a každý zo svoriek je upnutý pod skrutkou M4 s maticou a spájkovacou plôškou. Rezistor by mal byť namontovaný tak, aby nič nebránilo jeho prirodzenému chladeniu prúdením vzduchu.
Stabilizátor KS119A nahradí štyri sériovo zapojené diódy KD522A podľa. Namiesto TL431 je vhodný jeho domáci analóg KR142EN19A. Rezistor R6 by mal byť vybraný zo série SP5.
Tranzistor VT1 musí byť inštalovaný na chladiči s úžitkovou plochou 100...150 cm 2. Tepelný výkon počas procesu nabíjania bude rozdelený medzi tranzistor a rezistor R3 nasledovne: v počiatočnom momente, keď je tranzistor otvorený, sa všetka tepelná energia uvoľní na odpor R3; v polovici nabíjacieho cyklu sa medzi ne rovnomerne rozloží výkon a pre tranzistor to bude maximálne zahriatie (20...25 W) a na konci nabíjací prúd klesne natoľko, že oba odpor a tranzistor zostanú studené.
Po zložení zariadenia je potrebné pred pripojením batérie iba nastaviť prahové napätie na výstupe na 14,2 V pomocou trimovacieho odporu R6.
Zariadenie opísané v článku je jednoduché a ľahko použiteľné. Treba však mať na pamäti, že nie všetky batérie majú pri nabití emf 14,2 V. Navyše počas svojej životnosti nezostáva konštantné v dôsledku deštruktívnych zmien na doštičkách batérie. To znamená, že ak je nabíjačka nastavená tak, ako odporúča autor, niektoré batérie budú podbité, iné naopak prebité a môžu sa „vyvrieť“. EMF závisí aj od teploty batérie.
Preto je pre každú inštanciu batérie potrebné najskôr určiť optimálnu hodnotu jej EMF riadeným nabíjaním až do prvých príznakov „varu“ a s prihliadnutím na teplotu nastaviť túto hodnotu v nabíjačke. V budúcnosti je tiež vhodné pravidelne (aspoň raz ročne) kontrolovať EMF a upraviť nastavenie prahového napätia nabíjačky.
V. Kostitsyn
Rádio 3-2008
www.radio.ru
Potreba nabíjačky pre olovené akumulátory vznikla už dávno. najprv nabíjačka bol vyrobený aj pre 55Ah autobatériu. Postupom času sa v domácnosti objavili bezúdržbové gélové batérie rôznych nominálnych hodnôt, ktoré potrebovali aj nabíjanie. Poskytnite samostatnú nabíjačku pre každú batériu, najmenej, nerozumné. Musel som preto zobrať do ruky ceruzku, naštudovať dostupnú literatúru, hlavne časopis Rádio, a spolu so súdruhmi vymyslieť koncept univerzálnej automatickej nabíjačky (UAZU) pre 12-voltové batérie od 7AH do 60AH. Výsledný dizajn predkladám na vaše posúdenie. Vyrobené zo železa viac ako 10 ks. s rôznymi variáciami. Všetky zariadenia fungujú bezchybne. Schéma sa dá ľahko opakovať s minimálnymi nastaveniami.
Napájanie zo starého PC formátu AT bolo okamžite brané ako základ, pretože má celý komplex pozitívne vlastnosti: malé rozmery a hmotnosť, dobrá stabilizácia, výkon s veľkou rezervou a hlavne hotová pohonná jednotka, ku ktorej ostáva priskrutkovať riadiacu jednotku. Myšlienku riadiacej jednotky navrhol S. Golov vo svojom článku „Automatická nabíjačka olovenej batérie“, špeciálne poďakovanie časopisu Radio č. 12, 2004.
Krátko zopakujem algoritmus nabíjania batérie. Celý proces pozostáva z troch etáp. V prvej fáze, keď je batéria úplne alebo čiastočne vybitá, je povolené nabíjanie vysokým prúdom, dosahujúcim 0,1:0,2C, kde C je kapacita batérie v ampérhodinách. Nabíjací prúd musí byť obmedzený nad stanovenú hodnotu alebo stabilizovaný. Ako sa hromadí náboj, napätie na svorkách batérie sa zvyšuje. Toto napätie je riadené. Po dosiahnutí úrovne 14,4 - 14,6 voltov je prvý stupeň ukončený. V druhom stupni je potrebné udržiavať dosiahnuté napätie konštantné a kontrolovať nabíjací prúd, ktorý bude klesať. Keď nabíjací prúd klesne na 0,02 C, batéria sa nabije najmenej na 80%, prejdeme do tretej a poslednej fázy. Nabíjacie napätie znížime na 13,8 V. a na tejto úrovni to podporujeme. Nabíjací prúd sa postupne zníži na 0,002:001C a ustáli sa na tejto hodnote. Tento prúd nie je pre batériu nebezpečný, batéria môže zostať v tomto režime dlhú dobu bez toho, aby sa sama poškodila a je vždy pripravená na použitie.
Teraz si poďme vlastne povedať, ako sa to všetko robí. Napájanie z počítača bolo zvolené na základe zohľadnenia najväčšieho rozloženia návrhu obvodu, t.j. Riadiaca jednotka je vyrobená na mikroobvode TL494 a jeho analógoch (MB3759, KA7500, KR1114EU4) a mierne upravená:
Obvody výstupného napätia 5V, -5V, -12V boli odstránené, spätnoväzbové odpory 5 a 12V boli utesnené a obvod prepäťovej ochrany bol deaktivovaný. Na fragmente schémy sú miesta prerušenia obvodov označené krížikom. Zostala len 12V výstupná časť, diódovú zostavu v 12V obvode môžete vymeniť aj za zostavu odstránenú z 5V obvodu, je výkonnejšia, aj keď nie nevyhnutná. Všetky nepotrebné vodiče boli odstránené a na výstup z pohonnej jednotky zostali len 4 čierne a žlté vodiče s dĺžkou 10 centimetrov. Na 1. nohu mikroobvodu prispájkujeme 10 cm dlhé vodiče, bude to kontrola. Týmto je úprava dokončená.
Okrem toho riadiaca jednotka na žiadosť mnohých ľudí, ktorí chcú mať niečo také, implementuje tréningový režim a ochranný obvod proti prepólovaniu batérie pre obzvlášť nepozorných. A tak BU:
Hlavné uzly:
parametrický stabilizátor referenčného napätia 14,6V VD6-VD11, R21
Blok komparátorov a indikátorov, ktoré implementujú tri stupne nabíjania batérie DA1.2, VD2 prvý stupeň, DA1.3, VD5 druhý, DA1.4, VD3 tretí.
Stabilizátor VD1, R1, C1 a deliče R4, R8, R5, R9, R6, R7 tvoriace referenčné napätie komparátorov. Prepínač SA1 a rezistory umožňujú zmenu režimu nabíjania pre rôzne batérie.
Tréningový blok DD K561LE5, VT3, VT4, VT5, VT1, DA1.1.
Ochrana VS1, DA5, VD13.
Ako to funguje. Predpokladajme, že nabíjame 55Ah autobatériu. Komparátory monitorujú pokles napätia na rezistore R31. V prvej fáze obvod funguje ako stabilizátor prúdu, po zapnutí bude nabíjací prúd asi 5A, svietia všetky 3 LED. DA1.2 podrží nabíjací prúd, kým napätie na batérii nedosiahne 14,6 V., DA1.2 sa zatvorí, VD2 zhasne na červeno. Druhá etapa sa začala.
V tomto štádiu je napätie 14,6 V na batérii udržiavané stabilizátorom VD6-VD11, R21, t.j. Nabíjačka pracuje v režime stabilizácie napätia. So zvyšujúcim sa nabitím batérie prúd klesá a akonáhle klesne na 0,02 C, DA1.3 bude fungovať. Žltý VD5 zhasne a tranzistor VT2 sa otvorí. VD6, VD7 sú premostené, stabilizačné napätie prudko klesne na 13,8 V. Prešli sme do tretej etapy.
Potom sa batéria dobije veľmi malým prúdom. Keďže v tomto momente je batéria nabitá na približne 95-97%, prúd postupne klesá na 0,002C a stabilizuje sa. Zapnuté dobré batérie môže klesnúť na 0,001C. DA1.4 je nakonfigurovaný na tento prah. LED dióda VD3 môže zhasnúť, hoci v praxi naďalej slabo svieti. V tomto bode možno proces považovať za dokončený a batériu možno použiť na určený účel.
Tréningový režim.
Pri dlhodobom skladovaní batérie sa odporúča pravidelne ju trénovať, pretože to môže predĺžiť životnosť starých batérií. Keďže je batéria veľmi zotrvačná, nabíjanie a vybíjanie by malo trvať niekoľko sekúnd. V literatúre sú zariadenia, ktoré trénujú batérie na frekvencii 50Hz, čo má smutný vplyv na jej zdravie. Vybíjací prúd je približne desatina nabíjacieho prúdu. Na diagrame je spínač SA2 zobrazený v tréningovej polohe, SA2.1 je otvorený SA2.2 je zatvorený. Vybíjací obvod VT3, VT4, VT5, R24, SA2.2, R31 je zapnutý a spúšť DA1.1, VT1 je natiahnutá. Multivibrátor je zostavený na prvkoch DD1.1 a DD1.2 mikroobvodu K561LE5. Vytvára meander s periódou 10-12 sekúnd. Spúšť je natiahnutá, prvok DD1.3 je otvorený, impulzy z multivibrátora otvárajú a zatvárajú tranzistory VT4 a VT3. Keď je otvorený, tranzistor VT3 obchádza diódy VD6-VD8 a blokuje nabíjanie. Vybíjací prúd batérie prechádza cez R24, VT4, SA2.2, R31. Batérii trvá nabitie 5-6 sekúnd a rovnaký čas sa vybíja nízkym prúdom. Tento proces trvá počas prvého a druhého stupňa nabíjania, potom sa spustí spúšť, DD1.3 sa zatvorí, VT4 a VT3 sa zatvoria. Tretia etapa prebieha v normálny režim. Dodatočná indikácia tréningového režimu nie je potrebná, pretože LED diódy VD2, VD3 a VD5 blikajú. Po prvej fáze blikajú VD3 a VD5. V tretej fáze sa VD5 rozsvieti bez blikania. V tréningovom režime vydrží nabitie batérie takmer 2x dlhšie.
Ochrana.
V prvých návrhoch bola namiesto tyristora dióda, ktorá chránila nabíjačku pred spätným prúdom. Funguje veľmi jednoducho, pri správnom zapnutí optočlen otvorí tyristor a môžete zapnúť nabíjanie. Ak je nesprávna, rozsvieti sa LED VD13, vymeňte svorky. Medzi anódou a katódou tyristora je potrebné prispájkovať nepolárny kondenzátor 50 μF 50 voltov alebo 2 elektrolyty back-to-back 100 μF 50 V.
Konštrukcia a detaily.
Nabíjačka je zmontovaná v napájacej jednotke z počítača. BU sa vyrába technológiou laserového železa. Výkres dosky plošných spojov je priložený v archívnom súbore, vyhotovenom v SL4. Rezistory MLT-025, rezistor R31 - kus medeného drôtu. Meracia hlava PA1 nemusí byť nainštalovaná. Len tak ležal a bol prispôsobený. Preto hodnoty R30 a R33 závisia od miliampérmetra. Tyristor KU202 v plastovom prevedení. Skutočné prevedenie je vidieť na priložených fotografiách. Na zapnutie batérie slúžil napájací konektor monitora a kábel. Prepínač voľby nabíjacieho prúdu je malých rozmerov s 11 polohami, sú k nemu prispájkované odpory. Ak bude nabíjačka iba nabíjať autobatérie Prepínač nemusíte inštalovať jednoduchým spájkovaním prepojky. DA1 - LM339. Diódy KD521 alebo podobné. K optočlenu PC817 je možné dodať ďalší s tranzistorovým akčným členom. Šatka BU je priskrutkovaná na hliníkovú platňu hrúbky 4 mm. Slúži ako žiarič pre tyristor a KT829 a do otvorov sú vložené LED diódy. Výsledný blok je priskrutkovaný k prednej stene napájacej jednotky. Nabíjačka sa nezohrieva, preto je ventilátor pripojený k napájaniu cez stabilizátor KR140en8b, napätie je obmedzené na 9V. Ventilátor sa otáča pomalšie a je takmer nepočuteľný.
Úprava.
Spočiatku namiesto tyristora VS1 inštalujeme výkonnú diódu, bez spájkovania vo VD4 a R20, vyberáme zenerové diódy VD8-VD10 tak, aby výstupné napätie bez zaťaženia bolo 14,6 voltov. Ďalej spájkujeme VD4 a R20 a vyberieme R8, R9, R6, aby sme nastavili prahy odozvy komparátorov. Namiesto batérie pripojíme drôtový premenlivý odpor 10 Ohm, nastavíme prúd na 5 ampérov, zaspájkujeme premenlivý odpor namiesto R8, otočíme na napätie 14,6 V, LED VD2 by mala zhasnúť, zmerať zavedenú časť premenného odporu a spájky v konštantnom. Spájkujeme premenlivý odpor namiesto R9 a nastavíme ho na približne 150 ohmov. Zapneme nabíjačku, zvýšime zaťažovací prúd, kým nebude fungovať DA1.2, potom začneme znižovať prúd na hodnotu 0,1 ampéra. Potom redukujeme R9, kým nebude fungovať komparátor DA1,3. Napätie na záťaži by malo klesnúť na 13,8 V a žltá LED VD5 zhasne. Znížime prúd na 0,05 ampéra, vyberieme R6 a zhasneme VD3. Najlepšie je však vykonať úpravy na dobrej, vybitej batérii. Spájkujeme premenlivé odpory, nastavíme ich o niečo väčšie ako tie, ktoré sú uvedené na obrázku, pripojíme ampérmeter a voltmeter na svorky batérie a urobíme to naraz. Používame batériu, ktorá nie je veľmi vybitá, potom bude rýchlejšia a presnejšia. Prax ukázala, že pri správnom výbere R31 nie je potrebné prakticky žiadne nastavenie. Dodatočné odpory sa tiež dajú ľahko vybrať: s vhodným zaťažovacím prúdom by mal byť pokles napätia na R31 0,5 V, 0,4 V, 0,3 V, 0,2 V, 0,15 V, 0,1 V a 0,07 V.
To je všetko. Áno, tiež, ak skratujete diódu VD6 jednou polovicou a zenerovu diódu VD9 prídavným dvojpólovým prepínačom, získate nabíjačku pre 6-voltové héliové batérie. Nabíjací prúd musí byť zvolený najmenším spínačom SA1. Na jednom zo zozbieraných bola táto operácia úspešne vykonaná.
