V radioamaterski praksi pogosto naletite na problem napajanja prenosnih naprav. Na srečo je bilo za nas že vse izumljeno in ustvarjeno že zdavnaj, preostane le še uporaba primerne baterije, na primer zaprtih svinčenih baterij, ki so pridobile izjemno popularnost in so cenovno precej dostopne.

Tu pa se pojavi še en problem: kako jih napolniti? Tudi jaz sem naletel na to težavo, a ker je bila ta težava že zdavnaj rešena, želim deliti svoj dizajn polnilnika.

V iskanju primernega vezja sem naletel na članek S. Malakhova z dvema možnostma univerzalnih polnilnikov, enega na paru KR142EN22 in drugega na enem čipu L200C, zato sem se odločil, da ga ponovim. Zakaj L200C? Da, prednosti je veliko: da bi prihranili prostor, tiskano vezje, ploščo je lažje povezati, potrebujete samo en hladilnik, obstaja zaščita pred pregrevanjem, preobratom polarnosti in kratkim stikom, cena pa je cenejša od dveh KR142EN22.

V shemi nisem naredil skoraj nobenih sprememb, vse je preprosto in precej izvedljivo, zahvaljujoč avtorju.

Sestavljen je iz nastavljivega regulatorja napetosti in toka v ohišju TO-220-5 (Pentawatt), usmernika in niza uporov v tokonastavitvenem vezju.

Najprej sem kot transformator uporabil žarilno nitko TN36-127/220-50, vendar sem jo zaradi premajhnega izhodnega toka 1,2 A kasneje zamenjal s TN46- 127/220-50 z izhodnim tokom 2,3 A.

Ti transformatorji so priročni s kompletom 6,3 V navitij, s kombiniranjem katerih lahko dobite zahtevano napetost. Poleg tega imata tretje in četrto sekundarno navitje 5V odcep (nožici 12 in 15). Avtor priporoča priključitev navitja 12 V za način polnjenja 6 V baterij in dodatnih 8 V za način polnjenja 12 V. V tem načinu bo padec napetosti približno enak 5 - 6 V. Odločil sem se, da ta padec nekoliko zmanjšam in sem priključil 10V navitje za šestvoltni način in dodatno 6,3V navitje za dvanajstvoltni način in s tem zmanjšal padec napetosti na 2-3 Volte. Manjši padec napetosti olajša toplotne pogoje, vendar ta padec ne sme biti premajhen, treba je upoštevati padec napetosti na mikrovezju. Če nenadoma postane polnilnik nestabilen, lahko zamenjate navitja in uporabite več napetosti.

Polnilec za svinčeve akumulatorje v avtorski različici je opremljen z ampermetrom in voltmetrom, ker pa živimo v dobi moderne tehnologije, sem se odločil za vgradnjo moderne plošče z ampervoltmetrom. Takšne plošče je mogoče kupiti v radijskih trgovinah, jaz sem jih naročil pri naših kitajskih bratih za samo 5 Ameriški rublji. Plošča vam omogoča merjenje toka od 0,01 do 9,99 amperov in napetosti od 0,1 do 99,9 voltov, izdelanih na mikrokrmilniku STM8, čeprav zahteva dodatno moč, ki sem jo vzel neposredno iz izhoda diodnega mostu. Upoštevati je treba, da se tok meri z uporabo negativnega vodila.

Preklapljanje polnilnega toka v avtorski različici poteka s piškotnim stikalom, vendar so takšna stikala precej draga in težko dostopna, zato sem se odločil za uporabo poceni tipkalnih stikal PS22F11, ki so znižala stroške zasnove in dala eno prednost: z gumbi lahko kombinirate upore za omejevanje toka in izberete optimalen polnilni tok. Ko so vsa stikala izklopljena, je polnilni tok 0,15 A.

Naredil sem tiskano vezje majhne velikosti, za LUT, vsi elementi polnilnika so nameščeni tesno, načeloma pa ga lahko predelate po svojem okusu.

Avtor priporoča vgradnjo hladilnega radiatorja dimenzij 90x60mm, jaz pa sem naletel na radiator iz računalniškega hladilnika dimenzij 60x80mm in zelo razvitimi rebri. Mikrovezje je bilo pritrjeno na radiator s plastičnim izolatorjem skozi toplotno prevodno dielektrično podlago.

Načeloma sem opisal vse nianse in razlike med mojo različico in avtorjevo, preidimo na telo.

Po policah in zalogah poiskati primeren kovček za Polnilec za svinčeve akumulatorje Nisem ga našel, toda v tem primeru radijski amaterji to počnejo preprosto, vzamejo ohišje iz računalniškega napajalnika ATX. Enostavno jih je dobiti, ko ne delajo se dobijo za drobiž, ohišje je udobno, močno, ima priključek za napajanje.

Vzel sem napajalnik s trdno stransko steno, izpraznil vso vsebino, pustil sem samo konektor in stikalo za vklop. V notranjosti sem položil vse strukturne elemente, označil in izvrtal luknje ter izrezal okence za indikatorsko ploščo.

Potem ostane le še sestavljanje in povezovanje. Za povezavo sem uporabil žice iz istega računalniška enota prehrana.

Od očitnih slabosti uporabe takega primera.

Izkazalo se je, da je transformator prevelik in zgornji pokrov se ni tesno zaprl, čeprav ga je še vedno mogoče priviti z vijakom, čeprav z deformacijo.
- ker je ohišje železno, se nanj prenašajo vibracije iz transformatorja, kar povzroča dodatno brnenje.
- luknja v telesu, iz katere je izšla pletenica žic.

Dati privlačno videz Odločeno je bilo natisniti lažno ploščo na debelem papirju z napisi za gumbe itd.

Nastavitev se zmanjša na prilagoditev izhodne napetosti za oba načina s pomočjo trimerskih uporov, pravzaprav je vse enako kot v avtorski različici, nastavil sem polnilno napetost za 6V baterijo na 7,2 V, za 12V baterijo pa na 14,5 V .

S priključitvijo upora 4,7 Ohm in moči 5-10 W namesto baterije nadzorujemo polnilni tok in po potrebi izberemo upore. Pri sestavljanju plošče priporočam, da spajkate vse spajkalne steze, da povečate njihovo presečno površino in zmanjšate upor; če napeljete svojo ploščo, naj bodo te steze čim debelejše, da zmanjšate njihov upor. Če je vaš polnilni tok večji od izračunanega, ni razloga za skrb; akumulatorje lahko polnimo s tokom, večjim od 0,1 nazivne kapacitete (0,1C), varno do 0,2 nazivne kapacitete (0,2C).

Po montaži in konfiguraciji Polnilec za svinčeve akumulatorje pripravljen za uporabo in zmožen polniti skoraj vse vrste svinčenih akumulatorjev z napetostjo 6 ali 12 voltov in delovnim tokom od 1,2 do 15 amperov.

Na koncu polnjenja je tok, ki ga dovaja baterija, enak toku samopraznjenja; baterija lahko ostane v tem načinu zelo dolgo časa in še vedno ohranja in vzdržuje napolnjenost.

V tem članku vam bom povedal, kako uporabljati računalniški napajalnik AT/ATX in domači blok nadzor, da bi naredil dokaj "pameten" polnilec za svinčeno kislino baterije. Sem spadajo ti. “UPS”, avtomobilske in druge baterije široke uporabe.

Opis
Naprava je namenjena polnjenju in treniranju (razžveplanju) svinčenih akumulatorjev s kapaciteto od 7 do 100 Ah ter za približno oceno njihove napolnjenosti in kapacitete. Polnilec ima zaščito pred napačno priključitvijo akumulatorja (obrnjena polarnost) in pred kratkim stikom po nesreči zapuščenih sponk. Uporablja krmiljenje mikrokrmilnika, zahvaljujoč kateremu so implementirani varni in optimalni algoritmi polnjenja: IUoU ali IUIoU, ki mu sledi "dopolnitev" do 100% nivoja polnjenja. Parametre polnjenja lahko prilagodite posamezni bateriji (prilagodljivi profili) ali pa izberete tiste, ki so že vključeni v krmilni program. Strukturno je polnilnik sestavljen iz napajalnika AT/ATX, ki ga je treba nekoliko spremeniti, in krmilne enote na ATmega16A MK. Celotna naprava je prosto vgrajena v ohišje istega napajalnika. Hladilni sistem (standardni PSU hladilnik) se samodejno vklopi/izklopi.
Prednosti tega pomnilnika so njegova relativna preprostost in odsotnost delovno intenzivnih prilagoditev, kar je še posebej pomembno za začetnike radioamaterje.
]1. Način polnjenja - meni »Polnjenje«. Za baterije s kapaciteto od 7Ah do 12Ah je privzeto nastavljen algoritem IUoU. To pomeni:
- prva stopnja - polnjenje s stabilnim tokom 0,1C, dokler napetost ne doseže 14,6V
- druga stopnja je polnjenje s stabilno napetostjo 14,6V, dokler tok ne pade na 0,02C
- tretja stopnja je vzdrževanje stabilne napetosti 13,8V, dokler tok ne pade na 0,01C. Tukaj je C kapaciteta baterije v Ah.
- četrta faza - "dokončna obdelava". Na tej stopnji se spremlja napetost na akumulatorju. Če pade pod 12,7 V, se polnjenje začne od samega začetka.
Za startne akumulatorje (od 45 Ah in več) uporabljamo algoritem IUIoU. Namesto tretje stopnje se tok stabilizira pri 0,02C, dokler napetost baterije ne doseže 16V ali po približno 2 urah. Na koncu te stopnje se polnjenje ustavi in ​​začne se "dolivanje". To je četrta stopnja. Postopek polnjenja ponazarjata grafa na sl. 1 in sl. 2.
2. Način vadbe (razžveplanje) - meni »Vadba«. Tukaj je cikel usposabljanja:
10 sekund - praznjenje s tokom 0,01C, 5 sekund - polnjenje s tokom 0,1C. Cikel polnjenja in praznjenja se nadaljuje, dokler se napetost baterije ne dvigne na 14,6 V. Sledi običajno polnjenje.
3. Način testiranja baterije. Omogoča približno oceno stopnje izpraznjenosti baterije. Baterija je 15 sekund obremenjena s tokom 0,01C, nato se vklopi način merjenja napetosti na bateriji.
4. Kontrolno-vadbeni cikel (CTC). Če najprej priključite dodatno obremenitev in vklopite način »Polnjenje« ali »Usposabljanje«, se bo v tem primeru baterija najprej izpraznila na napetost 10,8 V, nato pa se bo vklopil ustrezen izbrani način. V tem primeru se izmeri tok in čas praznjenja ter tako izračuna približno kapaciteto baterije. Ti parametri se prikažejo na zaslonu po končanem polnjenju (ko se prikaže sporočilo »Baterija je napolnjena«), ko pritisnete gumb »izberi«. Kot dodatno obremenitev lahko uporabite avtomobilsko žarnico z žarilno nitko. Njegova moč je izbrana glede na zahtevani izpustni tok. Običajno je nastavljena na 0,1C - 0,05C (10 ali 20 urni tok praznjenja).
Premikanje po meniju se izvaja z gumbi "levo", "desno", "izberi". Gumb “reset” izstopi iz katerega koli načina delovanja polnilnika v glavni meni.
Glavne parametre algoritmov polnjenja je mogoče konfigurirati za določeno baterijo, za to sta v meniju dva prilagodljiva profila - P1 in P2. Konfigurirani parametri so shranjeni v obstojni pomnilnik(EEPROM).
Če želite priti do menija z nastavitvami, morate izbrati katerega koli od profilov, pritisniti gumb "izberi", izbrati "nastavitve", "parametri profila", profil P1 ali P2. Ko izberete želeni parameter, pritisnite "izberi". Puščici levo ali desno se bosta spremenili v puščici gor ali dol, kar pomeni, da je parameter pripravljen za spremembo. Z gumboma “levo” ali “desno” izberite želeno vrednost, potrdite z gumbom “izberi”. Na zaslonu se prikaže »Shranjeno«, kar pomeni, da je bila vrednost zapisana v EEPROM.
Vrednosti nastavitve:
1. "Algoritem polnjenja." Izberite IUoU ali IUIoU. Glej grafa na sliki 1 in sliki 2.
2. “Kapaciteta baterije”. Z nastavitvijo vrednosti tega parametra nastavimo polnilni tok na prvi stopnji I=0,1C, kjer je C kapaciteta baterije V Ah. (Če morate torej nastaviti polnilni tok, na primer 4,5 A, morate izbrati kapaciteto baterije 45 Ah).
3. "Napetost U1". To je napetost, pri kateri se prva stopnja polnjenja konča in začne druga. Privzeta vrednost je 14,6 V.
4. "Napetost U2". Uporablja se samo, če je določen algoritem IUIoU. To je napetost, pri kateri se konča tretja stopnja polnjenja. Privzeto je 16V.
5. "Tok 2. stopnje I2". To je trenutna vrednost, pri kateri se konča druga stopnja polnjenja. Stabilizacijski tok na tretji stopnji za algoritem IUIoU. Privzeta vrednost je 0,2C.
6. "Konec polnjenja I3." To je trenutna vrednost, pri kateri se polnjenje šteje za zaključeno. Privzeta vrednost je 0,01C.
7. "Razelektritveni tok". To je vrednost toka, ki prazni baterijo med vadbo s cikli polnjenja in praznjenja.





Izbira in modifikacija napajalnika.

Pri našem dizajnu uporabljamo računalniški napajalnik. Zakaj? Razlogov je več. Prvič, to je skoraj pripravljena pogonska enota. Drugič, to je tudi telo naše bodoče naprave. Tretjič, ima majhne dimenzije in težo. In četrtič, kupiti ga je mogoče na skoraj vseh radijskih trgih, bolšjih trgih in računalniških servisnih centrih. Kot pravijo, poceni in veselo.
Od vse vrste napajalnikov nam najbolj ustreza enota formata ATX z močjo najmanj 250 W. Upoštevati morate le naslednje. Primerni so samo tisti napajalniki, ki uporabljajo krmilnik TL494 PWM ali njegove analoge (MB3759, KA7500, KR1114EU4). Uporabite lahko tudi napajalnik formata AT, vendar boste morali izdelati le napajalnik z nizko porabo pripravljenosti (pripravljenost) za napetost 12V in tok 150-200mA. Razlika med AT in ATX je v začetni shemi zagona. AT se zažene neodvisno, napajanje za krmilni čip PWM se vzame iz 12-voltnega navitja transformatorja. V ATX ​​za začetno prehrano Mikrovezje se napaja z ločenim virom 5 V, imenovanim "napajalnik v pripravljenosti" ali "napajalnik v stanju pripravljenosti". Več o napajalnikih si lahko na primer preberete tukaj, predelava napajalnika v polnilec pa je dobro opisana tukaj.
Torej obstaja napajalnik. Najprej ga morate preveriti glede uporabnosti. Da bi to naredili, ga razstavimo, odstranimo varovalko in namesto tega spajkamo 220-voltno žarnico z žarilno nitko z močjo 100-200 W. Če je na zadnji plošči napajalnika stikalo omrežna napetost, potem mora biti nastavljen na 220 V. Vklopimo napajanje v omrežje. Napajalnik AT se zažene takoj; za ATX morate kratko skleniti zeleno in črno žico na velikem konektorju. Če lučka ne sveti, se hladilnik vrti in so vse izhodne napetosti normalne, potem imamo srečo in naš napajalnik deluje. V nasprotnem primeru ga boste morali začeti popravljati. Za zdaj pustite žarnico na mestu.
Za pretvorbo napajalnika v naš prihodnji polnilnik bomo morali nekoliko spremeniti "cevovod" krmilnika PWM. Kljub veliki raznolikosti napajalnih vezij je stikalno vezje TL494 standardno in ima lahko nekaj različic, odvisno od tega, kako so implementirane tokovna zaščita in napetostne omejitve. Diagram pretvorbe je prikazan na sliki 3.


Prikazuje samo en kanal izhodne napetosti: +12V. Preostali kanali: +5V, -5V, +3,3V se ne uporabljajo. Izklopiti jih je treba z rezanjem ustreznih stez ali odstranitvijo elementov iz njihovih vezij. Kar nam, mimogrede, lahko koristi za krmilno enoto. Več o tem nekoliko kasneje. Elementi, ki se vgrajujejo dodatno, so označeni z rdečo barvo. Kondenzator C2 mora imeti delovno napetost najmanj 35V in se vgrajuje kot zamenjava obstoječega v napajalniku. Ko je "cevovod" TL494 prikazan na diagramu na sliki 3, priključimo napajalnik v omrežje. Napetost na izhodu napajalnika je določena s formulo: Uout=2,5*(1+R3/R4) in z vrednostmi, navedenimi na diagramu, mora biti približno 10V. Če temu ni tako, boste morali preveriti pravilno namestitev. Na tej točki je sprememba končana, lahko odstranite žarnico in zamenjate varovalko.

Shema in princip delovanja.

Diagram krmilne enote je prikazan na sliki 4.


To je precej preprosto, saj vse glavne procese izvaja mikrokrmilnik. Zapisano je v njegovem spominu nadzorni program, ki vsebuje vse algoritme. Napajanje se krmili s pomočjo PWM iz zatiča PD7 MK in preprostega DAC, ki temelji na elementih R4, C9, R7, C11. Merjenje napetosti baterije in polnilnega toka se izvaja s pomočjo samega mikrokrmilnika - vgrajenega ADC in krmiljenega diferencialnega ojačevalnika. Napetost baterije se napaja na vhodu ADC iz delilnika R10R11. Polnilni in praznilni tok se merita na naslednji način. Padec napetosti iz merilnega upora R8 skozi delilnike R5R6R10R11 se dovaja v ojačevalno stopnjo, ki se nahaja znotraj MK in je priključena na nožice PA2, PA3. Njegovo ojačanje se nastavi programsko, odvisno od izmerjenega toka. Za tokove, manjše od 1 A, je faktor ojačenja (GC) nastavljen na 200, za tokove nad 1 A GC = 10. Vse informacije so prikazane na LCD-zaslonu, ki je povezan s priključki PB1-PB7 preko štirižilnega vodila. Zaščita pred obračanjem polarnosti se izvaja na tranzistorju T1, signalizacija nepravilne povezave se izvaja na elementih VD1, EP1, R13. Ko je polnilnik priključen na omrežje, je tranzistor T1 zaprt na nizki ravni iz vrat PC5 in baterija je odklopljena od polnilnika. Priključi se šele, ko v meniju izberete vrsto baterije in način delovanja polnilnika. To tudi zagotavlja, da ni iskrenja, ko je baterija priključena. Če poskušate baterijo priključiti z napačno polarnostjo, se bosta oglasila brenčalo EP1 in rdeča LED VD1, ki signalizirata možno nesrečo. Med postopkom polnjenja se polnilni tok stalno spremlja. Če postane enak nič (iz baterije so bili odstranjeni terminali), naprava samodejno preide v glavni meni, prekine polnjenje in odklopi baterijo. Tranzistor T2 in upor R12 tvorita razelektritveno vezje, ki sodeluje v ciklu polnjenja-praznjenja polnjenja desulfacije (način usposabljanja) in v načinu testiranja baterije. Tok praznjenja 0,01C je nastavljen s pomočjo PWM iz vrat PD5. Hladilnik se samodejno izklopi, ko polnilni tok pade pod 1,8A. Hladilnik krmilijo vrata PD4 in tranzistor VT1.

Podrobnosti in dizajn.

Mikrokrmilnik. Običajno so v prodaji v paketu DIP-40 ali TQFP-44 in imajo naslednje oznake: ATMega16A-PU ali ATMega16A-AU. Črka za vezajem označuje vrsto paketa: "P" - paket DIP, "A" - paket TQFP. Obstajajo tudi ukinjeni mikrokontrolerji ATMega16-16PU, ATMega16-16AU ali ATMega16L-8AU. V njih številka za vezajem označuje največjo taktno frekvenco krmilnika. Proizvodno podjetje ATMEL priporoča uporabo krmilnikov ATMega16A (in sicer s črko "A") in v paketu TQFP, to je takole: ATMega16A-AU, čeprav bodo vsi zgoraj navedeni primeri delovali v naši napravi, kot je praksa potrdila. Vrste etuijev se razlikujejo tudi po številu zatičev (40 ali 44) in po namenu. Slika 4 prikazuje shema vezja krmilna enota za MK v DIP ohišju.
Upor R8 je keramika ali žica, z močjo najmanj 10 W, R12 - 7-10 W. Vsi ostali so 0,125 W. Upori R5, R6, R10 in R11 je treba uporabiti z dovoljenim odstopanjem 0,1-0,5%. Zelo pomembno je! Od tega bo odvisna natančnost meritev in posledično pravilno delovanje celotne naprave.
Priporočljivo je, da uporabite tranzistorja T1 in T1, kot je prikazano na diagramu. Če pa morate izbrati zamenjavo, potem morate upoštevati, da se morajo odpreti z napetostjo vrat 5V in seveda morajo prenesti tok najmanj 10A. Primerni so na primer tranzistorji z oznako 40N03GP, ki se včasih uporabljajo v enakih napajalnikih formata ATX, v stabilizacijskem vezju 3,3 V.
Schottky diodo D2 lahko vzamemo iz istega napajalnika, iz vezja +5V, ki ga ne uporabljamo. Elementi D2, T1 in T2 so nameščeni na enem radiatorju s površino 40 kvadratnih centimetrov skozi izolacijska tesnila. Brenčalo EP1 - z vgrajenim generatorjem, za napetost 8-12 V, glasnost zvoka je nastavljiva z uporom R13.
LCD indikator – WH1602 ali podoben, na krmilniku HD44780, KS0066 ali kompatibilen z njimi. Na žalost imajo lahko ti indikatorji različne lokacije zatičev, zato boste morda morali oblikovati tiskano vezje za vaš primer
Program
Krmilni program je v mapi “Program” Konfiguracijski biti (varovalke) so nastavljeni takole:
Programirano (nastavljeno na 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
ŠKORNJIZ0
ŠKORNJIZ1
vsi ostali so neprogramirani (nastavljeni na 1).
Nastaviti
Torej, napajalnik je bil preoblikovan in proizvaja napetost približno 10V. Ko nanjo priključite delujočo krmilno enoto z vdelano programsko opremo MK, mora napetost pasti na 0,8 do 15 V. Upor R1 nastavi kontrast indikatorja. Nastavitev naprave vključuje preverjanje in kalibracijo merilnega dela. Na sponke priključimo baterijo ali napajalnik 12-15V in voltmeter. Pojdite v meni "Calibration". Odčitke napetosti na indikatorju preverimo z odčitki voltmetra, po potrebi jih popravimo s pomočjo "<» и «>" Kliknite "Izberi". Sledi trenutna kalibracija pri KU=10. Z istimi gumbi "<» и «>»Trenutni odčitek morate nastaviti na nič. Breme (baterija) se samodejno izklopi, zato ni polnilnega toka. V idealnem primeru bi morale biti vrednosti ničle ali vrednosti zelo blizu nič. Če je tako, to kaže na natančnost uporov R5, R6, R10, R11, R8 in dobro kakovost diferencialnega ojačevalnika. Kliknite "Izberi". Podobno - kalibracija za KU=200. "Izbira". Na zaslonu se prikaže "Ready" in po 3 sekundah. naprava bo šla v glavni meni.
Kalibracija je končana. Korekcijski faktorji so shranjeni v obstojnem pomnilniku. Tukaj je treba omeniti, da če se med prvim umerjanjem vrednost napetosti na LCD-prikazovalniku zelo razlikuje od odčitkov voltmetra in so tokovi pri katerem koli KU zelo različni od nič, morate uporabiti (izbrati) druge delilne upore R5, R6, R10, R11, R8, V nasprotnem primeru lahko pride do okvare naprave. Pri natančnih uporih (s toleranco 0,1-0,5%) so korekcijski faktorji nič ali minimalni. S tem je nastavitev končana. Če se napetost ali tok polnilnika na neki stopnji ne poveča na zahtevano raven ali se naprava "pojavi" v meniju, morate še enkrat natančno preveriti, ali je bil napajalnik pravilno spremenjen. Morda se je zaščita sprožila.
In za konec še nekaj fotografij.
Razporeditev elementov v ohišju napajalnika:

Končni dizajn bi lahko izgledal takole:



Torej:



ali celo takole:





ARHIV: Prenos

SHEMA POLNILCEV

ZA (zaprte, brez vzdrževanja) BATERIJE.

Baterije, izdelane s tehnologijo GEL in AGM, so strukturno svinčeno-kislinske baterije, sestavljene so iz podobnega sklopa komponent - v plastičnem ohišju so elektrodne plošče iz svinca ali njegovih zlitin potopljene v kislo okolje - elektrolit, ki je posledica kemijske reakcije med elektrodama in elektrolitom povzročijo električni tok. Ko na sponke svinčenih plošč dovedemo zunanjo električno napetost določene vrednosti, pride do obratnih kemijskih procesov, zaradi katerih baterija povrne svoje prvotne lastnosti, t.j. polnjenje.

BATERIJE AGM TEHNOLOGIJA(Absorbent Glass Mat) - razlika med temi baterijami in klasičnimi je v tem, da ne vsebujejo tekočine, temveč absorbiran elektrolit, kar povzroči številne spremembe v lastnostih baterije.
Zaprte baterije brez vzdrževanja, proizvedene s tehnologijo AGM, odlično delujejo v medpomnilniškem načinu, tj. v načinu polnjenja, v tem načinu zdržijo do 10-15 let (baterija 12V). Če se uporabljajo v cikličnem načinu (tj. stalno polnjeni in izpraznjeni za vsaj 30% -40% kapacitete), se njihova življenjska doba skrajša. Skoraj vse zaprte baterije je mogoče namestiti ob strani, vendar proizvajalec običajno priporoča namestitev baterij v "normalnem", navpičnem položaju.
AGM baterije glavni namen Običajno se uporablja v nizkocenovnih sistemih UPS (brezprekinitveno napajanje) in rezervnih napajalnih sistemih, to je tam, kjer so baterije večinoma v načinu polnjenja in včasih med izpadom električne energije sproščajo shranjeno energijo.
AGM baterije imajo običajno največji dovoljeni polnilni tok 0,3C in končno polnilno napetost 14,8-15V.

Napake:
Ne sme biti shranjen v izpraznjenem stanju, napetost ne sme pasti pod 1,8 V;
Izjemno občutljiv na prekomerno polnilno napetost;

Baterije, izdelane po tej tehnologiji, se pogosto zamenjujejo z baterijami, izdelanimi po GEL tehnologiji (ki imajo elektrolit v obliki želeja, kar ima številne prednosti).

BATERIJE GEL TEHNOLOGIJE(Gel Electrolite) - vsebuje elektrolit, zgoščen v žele podobno stanje, ta gel ne dovoljuje izhlapevanja elektrolita, kisik in vodikove pare se zadržijo v gelu, reagirajo in se spremenijo v vodo, ki jo gel absorbira. Skoraj vsa para se tako vrne v baterijo in temu rečemo rekombinacija plina. Ta tehnologija omogoča uporabo konstantne količine elektrolita brez dodajanja vode v celotni življenjski dobi akumulatorja, njegova povečana odpornost na tokove praznjenja pa preprečuje nastanek »škodljivih« neuničljivih svinčevih sulfatov.
Gel baterije imajo približno 10-30% daljšo življenjsko dobo kot AGM baterije in bolje prenašajo ciklične načine polnjenja-praznjenja, manj boleče prenašajo tudi globoko praznjenje. Takšne baterije se priporočajo za uporabo tam, kjer je potrebno zagotoviti dolgo življenjsko dobo pri pogojih globlje izpraznjenosti.
Gel baterije so lahko zaradi svojih lastnosti dolgo časa izpraznjene, imajo nizko samopraznjenje in se lahko uporabljajo v stanovanjskih prostorih in skoraj v vseh položajih.
Najpogosteje se takšne baterije z napetostjo 6 V ali 12 V uporabljajo v računalniških rezervnih napajalnikih (UPS), varnostnih in merilnih sistemih, svetilkah in drugih napravah, ki zahtevajo avtonomno napajanje. Slabosti vključujejo potrebo po strogem upoštevanju načinov polnjenja.
Praviloma je pri polnjenju takšnih baterij polnilni tok nastavljen na 0,1C, kjer je C kapaciteta baterije, polnilni tok pa je omejen, napetost pa stabilizirana in nastavljena znotraj 14-15 voltov. Med postopkom polnjenja napetost ostane praktično nespremenjena, tok pa se zmanjša z nastavljene vrednosti na 20-30 mA ob koncu polnjenja. Podobne baterije proizvajajo številni proizvajalci, njihovi parametri pa se lahko razlikujejo, predvsem glede največjega dovoljenega polnilnega toka, zato je pred uporabo priporočljivo preučiti dokumentacijo določene baterije.

Za polnjenje akumulatorjev, izdelanih po GEL in AGM tehnologiji, je potrebno uporabiti poseben polnilnik z ustreznimi parametri polnjenja, ki se razlikujejo od polnjenja klasičnih akumulatorjev s tekočim elektrolitom.

Nato je predlagan izbor različnih shem za polnjenje takšnih baterij, in če vzamete pravilo, da baterijo polnite s polnilnim tokom približno 0,1 njene zmogljivosti, potem lahko rečemo, da lahko predlagani polnilniki napolnijo baterije od skoraj katerega koli proizvajalca.

Slika 1. Fotografija 12 V baterije (7,2 A/h).

Vezje polnilnika na čipu L200C ki je stabilizator napetosti s programabilnim omejevalnikom izhodnega toka.



Slika 2 Diagram polnilnika.

Moč uporov R3-R7, ki določa polnilni tok, ne sme biti manjša od navedene na diagramu ali še bolje več.
Mikrovezje mora biti nameščeno na radiatorju in čim lažji je njegov toplotni režim, tem bolje.
Upor R2 je potreben za nastavitev izhodne napetosti znotraj 14-15 voltov.
Napetost na sekundarnem navitju transformatorja je 15-16 voltov.

Vse deluje takole - na začetku polnjenja je tok velik, proti koncu pa pade na minimum, praviloma proizvajalci priporočajo ravno tako majhen tok za dolgo časa, da ohranijo kapaciteto baterije.

Slika 3 Plošča končane naprave.

Shema vezja polnilnika na osnovi integriranih stabilizatorjev napetosti KR142EN22, uporablja "konstantno napetostno polnjenje z omejitvijo toka" in je zasnovan za polnjenje različnih vrst baterij.



Vezje deluje takole: najprej se na izpraznjeno baterijo dovaja nazivni tok, nato pa se med polnjenjem napetost na bateriji poveča, vendar tok ostane nespremenjen; ko je dosežen nastavljeni prag napetosti, se njegova nadaljnja rast ustavi. in tok se začne zmanjševati.
Do zaključka polnjenja je polnilni tok enak toku samopraznjenja, v tem stanju lahko baterija ostane v polnilniku poljubno dolgo brez ponovnega polnjenja.

Polnilec je zasnovan kot univerzalni polnilec in je namenjen polnjenju 6 in 12-voltnih baterij najpogostejših kapacitet. Naprava uporablja vgrajene stabilizatorje KR142EN22, katerih glavna prednost je nizka razlika med vhodno/izhodno napetostjo (pri KR142EN22 je ta napetost 1,1 V).

Funkcionalno lahko napravo razdelimo na dva dela, enoto za omejevanje največjega toka (DA1.R1-R6) in napetostni stabilizator (DA2, R7-R9). Oba dela sta izdelana po standardnih načrtih.
Stikalo SB1 izbere največji polnilni tok, stikalo SB2 pa končno napetost na akumulatorju.
Istočasno, pri polnjenju 6V baterije, razdelek SB2. 1 preklopi sekundarno navitje transformatorja in zmanjša napetost.
Za skrajšanje časa polnjenja lahko začetni polnilni tok doseže 0,25 C (nekateri proizvajalci baterij dovoljujejo največji polnilni tok do 0,4 C).

podrobnosti:
Ker je naprava zasnovana za dolgotrajno neprekinjeno delovanje, ne smete varčevati z močjo tokovnih uporov R1-R6 in na splošno je priporočljivo izbrati vse elemente z rezervo. Poleg večje zanesljivosti bo to izboljšalo toplotne pogoje celotne naprave.
Priporočljivo je, da vzamete večobratne nastavitvene upore SP5-2, SP5-3 ali njihove analoge.
Kondenzatorji: C1 - K50-16, K50-35 oz uvoženi analog, C2, SZ, lahko uporabite kovinsko folijo tipa K73 ali keramiko K10-17, KM-6. Priporočljivo je zamenjati uvožene diode 1N5400 (3A, 50V), če je v ohišju prostega prostora, z domačimi v kovinskih ohišjih, kot so D231, D242, KD203 itd.
Te diode precej dobro odvajajo toploto s svojimi ohišji in med delovanjem v to napravo njihovo segrevanje je skoraj neopazno.
Spadajoči transformator mora zagotavljati največji polnilni tok dolgo časa brez pregrevanja. Napetost na navitju II je 12V (polnjenje 6-voltnih baterij). Napetost na navitju III, ki je zaporedno povezana z navitjem II pri polnjenju 12-voltnih baterij, je 8V.
V odsotnosti mikrovezja KR142EN22 lahko namestite KR142EN12, vendar morate upoštevati, da bo treba izhodno napetost na sekundarnih navitjih transformatorja povečati za 5 V. Poleg tega boste morali namestiti diode, ki ščitijo mikrovezja pred povratnimi tokovi.

Nastavitev naprave se mora začeti z nastavitvijo uporov R7 in R8 na zahtevane napetosti na izhodnih sponkah naprave brez priključitve bremena. Upor R7 nastavi napetost med 14,5 ... 14,9 V za polnjenje 12-voltnih baterij in R8-7,25 ... 7,45 V za 6-voltne. Nato s priključitvijo bremenskega upora z uporom 4,7 Ohma in močjo najmanj 10 W v načinu polnjenja 6-voltnih baterij preverite izhodni tok z ampermetrom v vseh položajih stikala SB1.

OPCIJA NAPRAVE ZA POLNJENJE AKUMULATORJA 12V-7.2AH,vezje je enako prejšnjemu, le stikala SB1, SB2 z dodatnimi upori so izključena iz njega in uporabljen je transformator brez pip.




Nastavimo ga na enak način, kot je opisano zgoraj: najprej z uporom R3 brez priključitve bremena nastavimo izhodno napetost znotraj 14,5...14,9V, nato pa s priključenim bremenom z izbiro upora R2 nastavimo izhod tok do 0,7... 0,8A.
Za druge vrste baterij boste morali izbrati upore R2, R3 in transformator glede na napetost in kapaciteto baterije, ki jo polnite.
Parametre polnjenja je treba izbrati glede na pogoj I = 0,1C, kjer je C kapaciteta baterije, napetost pa 14,5...14,9V (za 12-voltne baterije).

Pri delu s temi napravami najprej nastavite zahtevane vrednosti polnilnega toka in napetosti, nato priključite baterijo in napravo priključite na omrežje. V nekaterih primerih vam možnost izbire polnilnega toka omogoča pospešitev polnjenja z nastavitvijo toka na več kot 0,1C. Tako lahko na primer baterijo s kapaciteto 7,2 A/h polnimo s tokom 1,5 A, ne da bi presegli največji dovoljeni polnilni tok 0,25 C.

Integriran napetostni stabilizator KR142EN12 (LM317) omogoča ustvarjanje preprostega vira stabilnega toka,
Mikrovezje v tej povezavi je tokovni stabilizator in ne glede na priključeno baterijo proizvaja samo izračunani tok - napetost se nastavi "samodejno".



Prednosti predlagane naprave.
Ne boji se kratkega stika; ni pomembno število elementov v bateriji, ki se polni, in njihova vrsta - polnite lahko zaprto kislino 12,6 V, litij 3,6 V in alkalno 7,2 V. Tokovno stikalo mora biti vklopljeno, kot je prikazano na diagramu - tako da upor R1 med kakršno koli manipulacijo ostane priključen.
Polnilni tok se izračuna na naslednji način: I (v amperih) = 1,2 V/R1 (v ohmih). Za prikaz toka se uporablja tranzistor (germanijev), ki omogoča vizualno opazovanje tokov do 50 mA.
Največja napetost akumulatorja, ki se polni, mora biti 4V nižja od napajalne (polnilne) napetosti; v primeru polnjenja z največjim tokom 1A je treba mikrovezje 142EN12 namestiti na radiator, ki razprši vsaj 20 W.
Polnilni tok 0,1 kapacitete je primeren za vse vrste baterij. Če želite popolnoma napolniti baterijo, jo morate napolniti do 120 % nazivne napolnjenosti, vendar jo morate pred tem popolnoma izprazniti. Zato je čas polnjenja v priporočenem načinu 12 ur.

podrobnosti:
Dioda D1 in varovalka F2 ščitita polnilec pred nepravilno priključitvijo baterije. Kapacitivnost C1 je izbrana iz razmerja: za 1 amper potrebujete 2000 uF.
Usmerniški most - za tok najmanj 1A in napetost več kot 50V. Tranzistor je germanijev zaradi nizke odpiralne napetosti B-E. Vrednosti uporov R3-R6 določajo tok. Mikrovezje KR142EN12 je zamenljivo s katerim koli analogom, ki lahko prenese določen tok. Moč transformatorja - najmanj 20 W.

PREPROST POLNILEC ZA LM317, shema je taka kot v opisu (Datasheet), dodamo le nekaj elementov in dobimo polnilec.



Dodana je dioda VD1, da se napolnjena baterija v primeru izgube ne izprazni omrežno napajanje, dodano je tudi napetostno stikalo. Polnilni tok je nastavljen na približno 0,4 A, tranzistor VT1-2N2222 je mogoče zamenjati s KT3102, stikalo S1 ima poljubna dva položaja, transformator 15 V, diodni most z 1N4007
Polnilni tok je nastavljen (1/10 kapacitete akumulatorja) z uporabo upora R7, izračunan po formuli R = 0,6/I polnjenje.
V tem primeru je R7=0,6/0,4=1,5 Ohm. Moč 2 W.

Nastaviti.
Priključimo se na omrežje, nastavimo zahtevane napetosti, za 6V baterijo je polnilna napetost 7,2V-7,5V, za 12V baterijo - 14,4-15V, nastavljena z upori R3, R5 oz.

POLNILNIK S AVTOMATSKIM IZKLOPOM za polnjenje 6V sealed svinčenega akumulatorja, z minimalnimi modifikacijami se lahko uporablja tudi za polnjenje drugih tipov akumulatorjev, s poljubno napetostjo, pri kateri je pogoj za konec polnjenja dosežen določen napetostni nivo.
V tej napravi se polnjenje baterije ustavi, ko napetost na sponki doseže 7,3 V. Polnjenje poteka z nestabiliziranim tokom, omejenim pri 0,1C z uporom R5. Raven napetosti, pri kateri se naprava preneha polniti, nastavi zener dioda VD1 natančno na desetinke volta.
Osnova vezja je operacijski ojačevalnik (op-amp), povezan kot primerjalnik in povezan z invertnim vhodom na vir referenčne napetosti (R1-VD1), in ne z invertnim vhodom na baterijo. Takoj, ko napetost na bateriji preseže referenčno napetost, primerjalnik preklopi v enojno stanje, tranzistor T1 se odpre in rele K1 odklopi baterijo od vira napetosti, hkrati pa dovaja pozitivno napetost na bazo tranzistorja T1. Tako bo T1 odprt in njegovo stanje ne bo več odvisno od nivoja napetosti na izhodu primerjalnika. Sam primerjalnik je prekrit s pozitivno povratno zvezo (R2), ki ustvarja histerezo in vodi do ostrega, nenadnega preklopa izhoda in odpiranja tranzistorja. Zahvaljujoč temu je vezje brez pomanjkljivosti podobnih naprav z mehanskim relejem, pri katerih rele oddaja neprijeten ropotajoč zvok zaradi dejstva, da se kontakti uravnotežijo na preklopni meji, vendar do vklopa še ni prišlo. V primeru izpada električne energije bo naprava nadaljevala z delovanjem takoj, ko se pojavi in ​​ne bo dovolila prekomernega polnjenja baterije.



Naprava, sestavljena iz servisnih delov, začne delovati takoj in ne potrebuje konfiguracije. Operacijski ojačevalnik, prikazan na diagramu, lahko deluje v območju napajalne napetosti od 3 do 30 voltov. Izklopna napetost je odvisna samo od parametrov zener diode. Pri priključitvi baterije z drugačno napetostjo, na primer 12V, je treba zener diodo VD1 izbrati glede na stabilizacijsko napetost (za napetost napolnjene baterije - 14,4…15V).

POLNILEC ZA ZAPISNE SVINČEVE AKUMULATORJE.
Stabilizator toka vsebuje samo tri dele: integrirani stabilizator napetosti DA1 tipa KR142EN5A (7805), LED HL1 in upor R1. LED, poleg tega, da deluje kot stabilizator toka, služi tudi kot indikator načina polnjenja baterije. Baterija se polni s konstantnim tokom.



Izmenična napetost iz transformatorja Tr1 se napaja na diodni most VD1, tokovni stabilizator (DA1, R1, VD2).
Nastavitev vezja se zmanjša na prilagoditev polnilnega toka baterije. Polnilni tok (v amperih) je običajno izbran tako, da je desetkrat manjši od številčne vrednosti kapacitete baterije (v amper-urah).
Za konfiguracijo morate namesto baterije priključiti ampermeter s tokom 2...5A in izbrati upor R1, da z njim nastavite zahtevani polnilni tok.
Čip DA1 mora biti nameščen na radiatorju.
Upor R1 je sestavljen iz dveh zaporedno vezanih žičnih uporov z močjo 12W.

DVOJNI NAČIN POLNILNIKA.
Predlagano vezje polnilnika za 6V baterije združuje prednosti dveh glavnih vrst polnilnikov: konstantne napetosti in konstantnega toka, od katerih ima vsak svoje prednosti.



Vezje temelji na napetostnem regulatorju na osnovi LM317T in krmiljeni zener diodi TL431.
V načinu enosmernega toka upor R3 nastavi tok na 370 mA, dioda D4 preprečuje praznjenje baterije skozi LM317T, ko omrežna napetost izgine, upor R4 zagotavlja, da se tranzistor VT1 odklene, ko je omrežna napetost priključena.
Krmilna zener dioda TL431, upori R7, R8 in potenciometer R6 tvorijo vezje, ki določa napolnjenost baterije na dano napetost. LED VD2 je indikator omrežja, LED VD3 sveti v načinu konstantne napetosti.

PREPROST AVTOMATSKI POLNILEC, zasnovan za polnjenje baterij z napetostjo 12 voltov, zasnovan za neprekinjeno 24-urno delovanje z napajanjem iz omrežne napetosti 220 V, polnjenje se izvaja pri nizki impulzni tok(0,1-0,15 A).
Ko je baterija pravilno priključena, mora na napravi svetiti zelena lučka. Če zelena LED lučka ne sveti, je baterija popolnoma napolnjena ali je linija prekinjena. Hkrati zasveti rdeči indikator naprave (LED).



Naprava nudi zaščito pred:
Kratek stik v liniji;
Kratek stik v sami bateriji.
Napačna polarnost baterije;
Prilagoditev je sestavljena iz izbire uporov R2 (1,8 k) in R4 (1,2 k), dokler zelena LED ne izgine, pri napetosti baterije 14,4 V.

POLNILEC zagotavlja stabiliziran obremenitveni tok in je namenjen polnjenju motociklističnih baterij z nazivno napetostjo 6-7V. Polnilni tok se gladko regulira v območju 0-2A s spremenljivim uporom R1.
Stabilizator je sestavljen na kompozitnem tranzistorju VT1, VT2, zener dioda VD5 fiksira napetost med bazo in oddajnikom kompozitnega tranzistorja, zaradi česar tranzistor VT1, zaporedno povezan z obremenitvijo, vzdržuje skoraj D.C. polnjenje, ne glede na spremembo emf baterije med polnjenjem.



Naprava je generator toka z velikim notranji upor, tako da se ne boji kratkega stika, napetost se odstrani iz upora R4 povratne informacije s tokom, omejevanje toka skozi tranzistor VT1 pri kratek stik v tokokrogu bremena.

POLNILEC Z KONTROLOM POLNILNEGA TOKA temelji na titistorskem fazno-impulznem regulatorju moči, ne vsebuje redkih delov in če je znano, da so elementi dobri, ne zahteva prilagajanja.
Polnilni tok je po obliki podoben impulznemu toku, ki naj bi pomagal podaljšati življenjsko dobo baterije.
Pomanjkljivost naprave je nihanje polnilnega toka, ko je napetost električnega omrežja razsvetljave nestabilna, in kot vsi podobni tiristorski fazno-impulzni regulatorji, naprava moti radijski sprejem. Za boj proti njim bi morali zagotoviti omrežni LC filter, podoben tistim, ki se uporabljajo v omrežju pulzni bloki prehrana.



Vezje je tradicionalni tiristorski regulator moči s fazno impulzno regulacijo, ki se napaja iz navitja II padajočega transformatorja preko diodnega mostu VD1-VD4. Tiristorska krmilna enota je izdelana na analogu enosmernega tranzistorja VT1, VT2. Čas, v katerem se kondenzator C2 polni pred preklopom enospojnega tranzistorja, lahko prilagodite s spremenljivim uporom R1. Ko je motor v skrajnem desnem položaju po diagramu, bo polnilni tok največji in obratno. Dioda VD5 ščiti krmilno vezje pred povratno napetostjo, ki se pojavi, ko je tiristor VS1 vklopljen.

Deli naprave, razen transformatorja, usmerniških diod, spremenljivega upora, varovalke in tiristorja, se nahajajo na tiskanem vezju.
Kondenzator S1-K73-11 s kapaciteto od 0,47 do 1 µF ali K73-16, K73-17, K42U-2, MBGP. Vse diode VD1-VD4 za prednji tok 10A in povratno napetost najmanj 50V. Namesto tiristorja KU202V bo primeren KU202G-KU202E, zmogljivi T-160, T-250 bodo tudi normalno delovali.
Tranzistor KT361A bomo zamenjali s KT361V KT361E, KT3107A KT502V KT502G KT501Zh in KT315A z KT315B-KT315D KT312B KT3102A KT503V-KT503G. Namesto KD105B bo primeren KD105V KD105G ali D226 s katerim koli črkovnim indeksom.
Spremenljivi upor R1 - SGM, SPZ-30a ali SPO-1.
Omrežni padajoči transformator potrebne moči z napetostjo sekundarnega navitja od 18 do 22V.
Če je napetost transformatorja na sekundarnem navitju večja od 18 V, je treba upor R5 zamenjati z drugim z večjim uporom (pri 24-26 V do 200 Ohmov). V primeru, da ima sekundarno navitje transformatorja odcep iz srednjega ali dveh enakih navitij, je bolje izdelati usmernik z dvema diodama po standardnem polnovalnem vezju.
Ko je napetost sekundarnega navitja 28 ... 36 V, lahko popolnoma opustite usmernik - njegovo vlogo bo hkrati opravljal tiristor VS1 (usmerjanje je polvalovno). Za to opcijo je potrebno med pin 2 plošče in pozitivno žico priključiti ločilno diodo KD105B ali D226 s poljubno črkovno oznako (katoda na ploščo).
V tem primeru le tiste, ki omogočajo delovanje z povratna napetost, na primer KU202E.

ZAŠČITA BATERIJE PRED GLOBOKIM IZPRAZNJENJEM.

Takšna naprava, ko se napetost na akumulatorju zmanjša na najmanjšo dovoljeno vrednost, samodejno izklopi obremenitev. Naprave se lahko uporabljajo tam, kjer se uporabljajo baterije in kjer ni stalnega nadzora nad stanjem baterij, torej tam, kjer je pomembno preprečiti procese, povezane z njihovo globoko izpraznitvijo.

Nekoliko spremenjen diagram prvotnega vira:

Storitvene funkcije, ki so na voljo v shemi:
1. Ko napetost pade na 10,4 V, sta obremenitev in krmilno vezje popolnoma odklopljena od baterije.
2. Delovno napetost primerjalnika je mogoče prilagoditi za določen tip baterije.
3. Po izklopu v sili je možen ponovni zagon pri napetosti nad 11V s pritiskom na tipko "ON".
4. Če je treba obremenitev izklopiti ročno, samo pritisnite gumb "OFF".
5. Če pri priključitvi na baterijo ni upoštevana polariteta (obrat polaritete), krmilna naprava in priključena obremenitev nista vklopljena.

Kot nastavitveni upor se lahko uporabljajo upori katere koli vrednosti od 10 kOhm do 100 kOhm.
Vezje uporablja operacijski ojačevalnik LM358N, katerega domači analog je KR1040UD1.
Stabilizator napetosti 78L05 za napetost 5V je mogoče zamenjati s katerim koli podobnim, na primer KR142EN5A.
Rele JZC-20F za 10A 12V, možna je uporaba drugih podobnih relejev.
Tranzistor KT817 lahko zamenjamo s KT815 ali drugim podobnim z ustrezno prevodnostjo.
Uporabite lahko katero koli diodo z nizko močjo, ki lahko prenese tok navitja releja.
Momentni gumbi različnih barv, zeleni za vklop, rdeči za izklop.

Nastavitev je sestavljena iz nastavitve zahtevanega praga napetosti za izklop releja, naprava, sestavljena brez napak in iz servisnih delov, začne delovati takoj.

NASLEDNJA NAPRAVA za zaščito 12v baterij s kapaciteto do 7,5A/H pred globoko izpraznitvijo in kratkim stikom z samodejni izklop njegov izhod iz bremena.





ZNAČILNOSTI
Napetost baterije, pri kateri pride do izklopa, je 10±0,5V.
Tok, ki ga naprava porabi iz baterije, ko je vklopljen, ni večji od 1 mA
Tok, ki ga naprava porabi iz baterije, ko je izklopljen, ni večji od 10 µA
Največji dovoljeni enosmerni tok skozi napravo je 5A.
Največji dovoljeni kratkotrajni (5 sek) tok skozi napravo je 10A
Čas izklopa v primeru kratkega stika na izhodu naprave, ne več kot - 100 μs

VRSTNI RED DELOVANJA NAPRAVE
Priključite napravo med baterijo in obremenitvijo v naslednjem zaporedju:
- sponke na žicah, pri čemer upoštevajte polarnost (rdeča žica +), priključite na akumulator,
- priključite na napravo, pri čemer upoštevajte polarnost (pozitivni pol je označen z znakom +), bremenske sponke.
Da se napetost pojavi na izhodu naprave, morate na kratko skleniti negativni izhod z negativnim vhodom. Če se breme napaja iz drugega vira poleg baterije, to ni potrebno.

NAPRAVA DELUJE NA SLEDNJI TAČEL;
Pri preklopu na baterijsko napajanje se breme izprazni do odzivne napetosti zaščitne naprave (10±0,5V). Ko je ta vrednost dosežena, naprava odklopi baterijo od bremena in prepreči nadaljnje praznjenje. Naprava se bo samodejno vklopila, ko bo napetost dobavljena s strani bremena za polnjenje baterije.
Če pride do kratkega stika v bremenu, naprava tudi odklopi baterijo od bremena.Samodejno se vklopi, če na strani bremena pride do napetosti nad 9,5V. Če te napetosti ni, morate za kratek čas premostiti izhodni negativni pol naprave in negativni pol baterije. Upori R3 in R4 nastavijo odzivni prag.

1. TISKANE TABLE V LAY FORMATU(Postavitev sprinta) -

Polnilnik je 14,2 V parametrični stabilizator napetosti s krmilnim elementom s tranzistorjem na efekt polja. Močno vezje vrat tranzistor z učinkom polja VT1 se napaja iz ločenega vira 30 V.

Shematski prikaz polnilnika
Za pridobitev izhodne napetosti 14,2 V je treba na vrata tranzistorja VT1 uporabiti stabilizirano napetost približno 18 V, saj mejna napetost tranzistorja z učinkom polja IRFZ48N doseže 4 V. Napetost na vratih se oblikuje z vzporednim stabilizatorjem DA1, ki se napaja skozi upor R2 iz napetostnega vira 30 V. Stabilist VD3 je uveden za kompenzacijo sprememb v EMF popolnoma napolnjene baterije, ko se zunanja temperatura spremeni.

Če na polnilnik priključite izpraznjeno baterijo (indikator globoko izpraznjene baterije je emf manj kot 11 V na njegovih sponkah), bo tranzistor VT1 prešel iz načina aktivne stabilizacije v popolnoma odprto stanje zaradi velike razlike med napetostjo na vratih in izvoru: 18 V - 11 V = 7 V, to je 3 V več od mejne napetosti 7 V - 4 V = 3 V.

Trije volti zadostujejo za odpiranje tranzistorja IRFZ48N. Odpornost odprtega kanala tega tranzistorja bo postala zanemarljiva. Zato bo polnilni tok omejen samo z uporom R3 in bo enak:
(23 V - 11 V) / 1 Ohm = 12 A.
To je izračunana trenutna vrednost. V praksi ne bo presegel 10 A zaradi padca napetosti na sekundarnem navitju transformatorja in na diodah mostu VD2, medtem ko bo tok pulziral pri dvakratni frekvenci omrežja. Če polnilni tok kljub temu preseže priporočeno vrednost (0,1 kapacitete baterije), to ne bo poškodovalo baterije, saj bo kmalu začela hitro upadati. Ko se napetost baterije približa stabilizacijski napetosti 14,2 V, se bo polnilni tok zmanjševal, dokler se popolnoma ne ustavi. Naprava lahko ostane v tem stanju dolgo časa brez nevarnosti prenapolnjenosti baterije.

Lučka HL1 označuje, da je naprava priključena na omrežje, HL2 pa signalizira, prvič, da varovalka FU2 deluje pravilno in, drugič, da je baterija, ki se polni, priključena. Poleg tega svetilka HL2 služi kot majhna obremenitev, kar olajša natančno nastavitev izhodne napetosti.

Naprava mora uporabljati omrežni transformator s skupno močjo najmanj 150 W. Navitje II mora zagotavljati napetost 17...20 V pri obremenitvenem toku 10 A, navitje III pa 5...7 V pri 50...100 mA. Tranzistor IRFZ48N lahko zamenjate z IRFZ46N. Če se naprava uporablja za polnjenje baterij z zmogljivostjo največ 55 Ah, je primeren tranzistor IRFZ44N (ali domači KP812A1).

Usmerniški most GBPC15005 bomo zamenjali s štirimi diodami D242A, D243A ali podobnimi. Namesto KD243A je mogoče uporabiti diodo KD102A ali KD103A. Upor R3 je izdelan iz nichrome žice s premerom najmanj 1 mm. Navit je na keramično palico, vsaka od sponk pa je vpeta pod vijak M4 z matico in spajkalno ploščico. Upor je treba namestiti tako, da nič ne ovira njegovega naravnega hlajenja s pretokom zraka.

Stabilizator KS119A bo nadomestil štiri zaporedno povezane diode KD522A. Namesto TL431 je primeren njegov domači analog KR142EN19A. Upor R6 je treba izbrati iz serije SP5.

Tranzistor VT1 mora biti nameščen na hladilnem telesu z uporabno površino 100 ... 150 cm 2. Toplotna moč med postopkom polnjenja bo med tranzistorjem in uporom R3 porazdeljena takole: v začetnem trenutku, ko je tranzistor odprt, se bo vsa toplotna moč sprostila na uporu R3; do sredine polnilnega cikla bo moč enakomerno porazdeljena med njima in za tranzistor bo to največje segrevanje (20...25 W), do konca pa se bo polnilni tok toliko zmanjšal, da bosta oba upor in tranzistor bo ostal hladen.

Po sestavljanju naprave je potrebno le pred priključitvijo baterije nastaviti mejno napetost na izhodu na 14,2 V s trimernim uporom R6.

Naprava, opisana v članku, je preprosta in enostavna za uporabo. Vendar je treba upoštevati, da vse baterije nimajo emf 14,2 V, ko so napolnjene, poleg tega pa med njihovo življenjsko dobo ne ostane konstantna zaradi uničujočih sprememb na baterijskih ploščah. To pomeni, da če je polnilnik nastavljen tako, kot priporoča avtor, bodo nekatere baterije premalo napolnjene, druge pa prenapolnjene in lahko "zavrejo". EMF je odvisen tudi od temperature baterije.

Zato je treba za vsak primerek akumulatorja najprej določiti optimalno vrednost njegovega EMF z nadzorovanim polnjenjem do prvih znakov "vrenja" in ob upoštevanju temperature nastaviti to vrednost v polnilniku. V prihodnje je priporočljivo tudi občasno (vsaj enkrat letno) preveriti EMF in prilagoditi nastavitev mejne napetosti polnilnika.

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

Potreba po polnilniku za svinčeve akumulatorje se je pojavila že dolgo nazaj. najprej polnilec izdelan tudi za 55Ah avtomobilski akumulator. Sčasoma so se v gospodinjstvu pojavile gelne baterije brez vzdrževanja različnih vrednosti, ki jih je bilo treba tudi polniti. Zagotovite ločen polnilec za vsako baterijo, vsaj, nerazumno. Zato sem moral vzeti v roke svinčnik, preučiti razpoložljivo literaturo, predvsem revijo Radio, in skupaj s tovariši pripraviti koncept univerzalnega avtomatskega polnilnika (UAZU) za 12-voltne baterije od 7AH do 60AH. Nastalo zasnovo predstavljam vaši presoji. Izdelano v železu več kot 10 kosov. z raznimi variacijami. Vse naprave delujejo brezhibno. Shemo je mogoče enostavno ponoviti z minimalnimi nastavitvami.

Za osnovo je bil takoj vzet napajalnik iz starega računalnika formata AT, saj ima cel kompleks pozitivne lastnosti: majhna velikost in teža, dobra stabilizacija, moč z veliko rezervo, in kar je najpomembnejše, že pripravljena pogonska enota, na katero je treba še priviti krmilno enoto. Zamisel o krmilni enoti je predlagal S. Golov v svojem članku "Avtomatski polnilnik za svinčeno-kislinsko baterijo", Radio revija št. 12, 2004, posebna zahvala njemu.

Na kratko bom ponovil algoritem polnjenja baterije. Celoten proces je sestavljen iz treh stopenj. Na prvi stopnji, ko je baterija popolnoma ali delno izpraznjena, je dovoljeno polnjenje z visokim tokom, ki doseže 0,1:0,2C, kjer je C zmogljivost baterije v amper urah. Polnilni tok mora biti omejen nad navedeno vrednostjo ali stabiliziran. Ko se naboj kopiči, se napetost na sponkah akumulatorja poveča. Ta napetost je nadzorovana. Ko dosežete raven 14,4 - 14,6 voltov, je prva stopnja končana. Na drugi stopnji je treba vzdrževati doseženo napetost konstantno in nadzorovati polnilni tok, ki se bo zmanjšal. Ko polnilni tok pade na 0,02C, se bo baterija napolnila vsaj 80%, nadaljujemo s tretjo in zadnjo stopnjo. Polnilno napetost zmanjšamo na 13,8 V. in ga podpiramo na tej ravni. Polnilni tok se bo postopoma zmanjšal na 0,002:.001C in se pri tej vrednosti stabiliziral. Ta tok ni nevaren za baterijo, baterija lahko ostane v tem načinu dolgo časa brez škode za sebe in je vedno pripravljena za uporabo.

Zdaj pa se pravzaprav pogovorimo o tem, kako se vse to naredi. Napajanje iz računalnika je bilo izbrano na podlagi upoštevanja največje porazdelitve zasnove vezja, tj. Krmilna enota je izdelana na mikrovezju TL494 in njegovih analogih (MB3759, KA7500, KR1114EU4) in nekoliko spremenjena:

Tokokrogi izhodne napetosti 5 V, -5 V, -12 V so bili odstranjeni, povratni upori 5 in 12 V so bili zatesnjeni in prenapetostno zaščitno vezje je bilo onemogočeno. Na fragmentu diagrama so mesta, kjer so vezja prekinjena, označena s križcem. Ostal je samo 12V izhodni del; diodni sklop v 12V tokokrogu lahko zamenjate tudi s sklopom, odstranjenim iz 5-voltnega tokokroga; je močnejši, čeprav ni potreben. Odstranjene so bile vse nepotrebne žice, za izhod napajalne enote so ostale samo 4 črno-rumene žice, dolge 10 centimetrov. Žice dolžine 10 cm spajkamo na 1. nogo mikrovezja, to bo krmiljenje. S tem je modifikacija končana.

Poleg tega krmilna enota na zahtevo številnih ljudi, ki želijo imeti kaj takega, izvaja vadbeni način in zaščitno vezje pred obratno polarnostjo baterije za tiste, ki so še posebej nepozorni. In tako BU:

Glavna vozlišča:
parametrični referenčni stabilizator napetosti 14,6 V VD6-VD11, R21

Blok primerjalnikov in indikatorjev, ki izvajajo tri stopnje polnjenja baterije DA1.2, VD2 prva stopnja, DA1.3, VD5 druga, DA1.4, VD3 tretja.

Stabilizator VD1, R1, C1 in delilniki R4, R8, R5, R9, R6, R7, ki tvorijo referenčno napetost primerjalnikov. Stikalo SA1 in upori omogočajo spreminjanje načina polnjenja za različne baterije.

Trening blok DD K561LE5, VT3, VT4, VT5, VT1, DA1.1.

Zaščita VS1, DA5, VD13.

Kako deluje. Predpostavimo, da polnimo 55Ah avtomobilski akumulator. Primerjalniki spremljajo padec napetosti na uporu R31. Na prvi stopnji vezje deluje kot tokovni stabilizator; ko je vklopljen, bo polnilni tok približno 5A, vse 3 LED diode svetijo. DA1.2 bo držal polnilni tok, dokler napetost na bateriji ne doseže 14,6 V., DA1.2 se bo zaprl, VD2 bo ugasnil rdeče. Začela se je druga faza.

Na tej stopnji napetost 14,6 V na bateriji vzdržuje stabilizator VD6-VD11, R21, tj. Polnilnik deluje v načinu stabilizacije napetosti. Ko se napolnjenost baterije poveča, tok pade in takoj, ko pade na 0,02C, bo DA1.3 deloval. Rumeni VD5 bo ugasnil in tranzistor VT2 se bo odprl. VD6, VD7 sta premoščena, stabilizacijska napetost nenadoma pade na 13,8 V. Prešli smo na tretjo stopnjo.

Nato se baterija ponovno napolni z zelo majhnim tokom. Ker je do tega trenutka baterija pridobila približno 95-97% napolnjenosti, se tok postopoma zmanjša na 0,002C in se stabilizira. Vklopljeno dobre baterije lahko pade na 0,001C. DA1.4 je konfiguriran na ta prag. VD3 LED lahko ugasne, čeprav v praksi še naprej rahlo sveti. Na tej točki se lahko šteje, da je postopek končan in baterijo lahko uporabite za predvideni namen.

Način usposabljanja.
Pri daljšem shranjevanju baterije je priporočljivo, da jo občasno usposobite, saj lahko s tem podaljšate življenjsko dobo starih baterij. Ker je baterija zelo inercijska stvar, mora polnjenje in praznjenje trajati nekaj sekund. V literaturi obstajajo naprave, ki trenirajo baterije na frekvenci 50 Hz, kar slabo vpliva na njegovo zdravje. Tok praznjenja je približno desetina polnilnega toka. Na diagramu je stikalo SA2 prikazano v položaju za vadbo, SA2.1 je odprt, SA2.2 je zaprt. Odvodni tokokrog VT3, VT4, VT5, R24, SA2.2, R31 je vklopljen in sprožilec DA1.1, VT1 je napet. Multivibrator je sestavljen na elementih DD1.1 in DD1.2 mikrovezja K561LE5. Proizvaja meander s periodo 10-12 sekund. Sprožilec je napet, element DD1.3 je odprt, impulzi iz multivibratorja odprejo in zaprejo tranzistorja VT4 in VT3. Ko je odprt, tranzistor VT3 obide diode VD6-VD8 in blokira polnjenje. Tok praznjenja akumulatorja gre skozi R24, VT4, SA2.2, R31. Baterija se napolni v 5-6 sekundah in se istočasno izprazni z nizkim tokom. Ta proces traja prvo in drugo stopnjo polnjenja, nato se sproži sprožilec, DD1.3 zapre, VT4 in VT3 zapreta. Tretja stopnja poteka v normalen način. Dodatna indikacija vadbenega načina ni potrebna, saj LED diode VD2, VD3 in VD5 utripajo. Po prvi stopnji utripata VD3 in VD5. Na tretji stopnji VD5 sveti brez utripanja. V vadbenem načinu polnjenje baterije traja skoraj 2-krat dlje.

Zaščita.
V prvih izvedbah je namesto tiristorja obstajala dioda, ki je ščitila polnilnik pred povratnim tokom. Deluje zelo preprosto, ob pravilnem vklopu optični sklopnik odpre tiristor in lahko vklopite polnjenje. Če ni pravilna, zasveti LED VD13, zamenjajte sponke. Med anodo in katodo tiristorja morate prispajkati nepolarni kondenzator 50 μF 50 voltov ali 2 elektrolita nazaj za hrbtom 100 μF 50 V.

Konstrukcija in detajli.
Polnilnik je sestavljen v napajalno enoto iz računalnika. BU je izdelan s tehnologijo laserskega železa. Risba tiskanega vezja je priložena v arhivski datoteki, izdelani v SL4. Upori MLT-025, upor R31 - kos bakrene žice. Merilna glava PA1 morda ni nameščena. Samo ležal je in je bil prilagojen. Zato so vrednosti R30 in R33 odvisne od miliampermetra. Tiristor KU202 v plastični izvedbi. Dejansko izvedbo si lahko ogledate na priloženih fotografijah. Napajalni konektor in kabel monitorja sta bila uporabljena za vklop baterije. Stikalo za izbiro polnilnega toka je majhno z 11 položaji, nanj so prispajkani upori. Če bo polnilec samo polnil avtomobilski akumulatorji Ni vam treba namestiti stikala s preprostim spajkanjem mostička. DA1 - LM339. Diode KD521 ali podobne. Optični sklopnik PC817 je mogoče dobaviti z drugim s tranzistorskim aktuatorjem. BU šal je privijačen na aluminijasto ploščo debeline 4 mm. Služi kot radiator za tiristor in KT829, v luknje pa so vstavljene LED diode. Nastali blok je privit na sprednjo steno napajalne enote. Polnilec se ne segreva, zato je ventilator priključen na napajanje preko stabilizatorja KR140en8b, napetost je omejena na 9V. Ventilator se vrti počasneje in je skoraj neslišen.

Prilagoditev.
Na začetku namestimo močno diodo namesto tiristorja VS1, brez spajkanja v VD4 in R20, izberemo zener diode VD8-VD10, tako da je izhodna napetost brez obremenitve 14,6 voltov. Nato spajkamo VD4 in R20 ter izberemo R8, R9, R6, da nastavimo odzivne pragove primerjalnikov. Namesto baterije priključimo žični spremenljivi upor 10 Ohm, nastavimo tok na 5 amperov, spajkamo spremenljivi upor namesto R8, ga zavrtimo na napetost 14,6 V, LED VD2 mora ugasniti, izmerite vneseni del spremenljivega upora in spajkajte v konstantnega. Namesto R9 spajkamo spremenljivi upor in ga nastavimo na približno 150 Ohmov. Vklopimo polnilec, povečamo obremenitveni tok, dokler ne deluje DA1.2, nato začnemo zmanjševati tok na vrednost 0,1 ampera. Nato zmanjšamo R9, dokler primerjalnik DA1,3 ne deluje. Napetost na bremenu bi morala pasti na 13,8 V in rumena LED VD5 bo ugasnila. Zmanjšamo tok na 0,05 ampera, izberemo R6 in ugasnemo VD3. Vendar je najbolje, da prilagoditve izvedete na dobri, izpraznjeni bateriji. Spajkamo spremenljive upore, jih nastavimo nekoliko večje od tistih, ki so prikazani na diagramu, priključimo ampermeter in voltmeter na sponke akumulatorja in to naredimo naenkrat. Uporabljamo baterijo, ki ni zelo izpraznjena, potem bo hitrejši in natančnejši. Praksa je pokazala, da pri pravilni izbiri R31 praktično ni potrebna nastavitev. Dodatne upore je tudi enostavno izbrati: z ustreznim obremenitvenim tokom mora biti padec napetosti na R31 0,5 V, 0,4 V, 0,3 V, 0,2 V, 0,15 V, 0,1 V in 0,07 V.

To je vse. Ja, tudi, če na kratko skleneš diodo VD6 z eno polovico in zener diodo VD9 z dodatnim dvopolnim preklopnim stikalom, dobiš polnilec za 6-voltne helijeve baterije. Polnilni tok je treba izbrati z najmanjšim stikalom SA1. Na enem od zbranih je bila ta operacija uspešno izvedena.