Siūloma galimybė gaminti buitinių prietaisų akumuliatoriaus įkroviklį, nustatant srovę ir įkrovimo įtampą, stabilizuojant srovę esant apkrovai.
Periodiškai gyvenant vasarnamyje, kartais prireikia įkrauti įvairius laikrodžio, imtuvo, žibintuvėlio maitinimo šaltinius. Be to, reikia įkrauti senesnių mobiliųjų telefonų ličio jonų baterijas, kurios buvo naudojamos anksčiau gamintuose. naminis. Atsižvelgiant į tai, kad naudojamos baterijos turi skirtingas formas, matmenis ir montavimo matmenis, taip pat skirtingus įkrovimo režimus, būtina tam tikru mastu pagaminti universalų įkroviklį (įkroviklį). Šis įkroviklis bus naudojamas tik periodiškai, todėl nėra prasmės gaminti ar įsigyti specialios atminties kiekvieno tipo akumuliatoriams.
Šiuo atžvilgiu, norėdami įkrauti įvairias mažos galios baterijas, pagaminsime vieną supaprastintą, tačiau patikimą įkroviklį. Įkraunant akumuliatorius periodiškai apžiūrint visą įkrovimo laiką, turint galimybę nustatyti režimus (stabili srovė ir maksimali įkrovimo įtampa), toks įkroviklis užtikrins aukštos kokybės veikimą.
Įkroviklio, skirto atlikti užduotį, gamybos procesas yra aptariamas žemiau.
1. Šaltinio duomenų diegimas.
Norint, kad nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai tinkamai veiktų, rekomenduojama išlaikyti elementų darbinę įtampą 1,2 ... 1,4 voltų ribose, maksimaliai leidžiama ją sumažinti iki 0,9 volto. Rekomenduojama greitai įkrauti NiMH akumuliatorių elementus, kurių įtampa yra 0,8 ... 1,8 volto, o įkrovimo srovė yra 0,3 ... 0,5C.
Ličio jonų akumuliatoriaus darbinė įtampa yra 3,0 ... 3,7 voltai. Akumuliatorius turi būti įkrautas ne didesne kaip 4,2 volto įtampa, o įkrovimo srovė turėtų būti nuo 0,1 ... 0,5 C (iki 450 mA, kai akumuliatoriaus talpa 900 mAh).
Atsižvelgdami į rekomendacijas, mes nustatome šias gaminamos atminties savybes:
Išėjimo įtampa yra 1,3 ... 1,8 volto (NiMH akumuliatoriui).
Išėjimo įtampa yra 3,5 ... 4,2 voltai (ličio jonų akumuliatoriui).
Išėjimo srovė (reguliuojama) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Įvesties įtampa yra 9 ... 12 voltų.
Įvesties srovė yra 400 mA (1000 mA).
2. Dabartinis šaltinis.
Kaip dabartinį atminties šaltinį naudojame mobilųjį adapterį 220/9 voltų, 400 mA. Galite naudoti galingesnį adapterį (pavyzdžiui, 220 / 1,6 ... 12 voltų, 1000 mA). Šiuo atveju nereikia keisti atminties konstrukcijos.
3. Įkroviklio grandinė.
Atminties grandinę lengva pagaminti ir paleisti, joje nėra nedaug ir brangių dalių. Įrenginys leidžia įkrauti įvairias baterijas stabilia, iš anksto įdiegta, srove. Be to, prieš pradėdami įkrovimą, galite nustatyti įtampos ribą, kurią viršijus ji nepakels akumuliatoriaus gnybtų, viso įkrovimo proceso metu.
Padarykime atmintį pagal schemą.
4. Atminties grandinės veikimo aprašymas.
Išėjimo srovės valdymo blokas pastatytas ant VT1 kompozitinio tranzistoriaus. Maksimalią išvesties įkrovos srovės vertę riboja mažo pasipriešinimo rezistorius R7 (esant schemose nurodytų dalių ir atitinkamo maitinimo bloko vardiniams parametrams, ličio jonų akumuliatoriaus maksimali įkrovimo srovė siekia 1,2 A). Nesant rezistoriaus, reikiamo pasipriešinimo ir galios, jį galima surinkti iš kelių pigių ir įprastų rezistorių. Pavyzdžiui, aukščiau aprašytame variante trijų vatų rezistorius R7, kurio varža 3,4 omai, yra surenkamas iš dviejų nuosekliai sujungtų grupių, trijų lygiagrečių rezistorių MLT-1, kurių varža 5,1 omo.
Ant tranzistoriaus VT2 ir rezistorių R5, R6 įdiegtas stabilizatorius ir įkrovimo srovės reguliatorius. Kintamasis rezistorius R6 yra sujungtas lygiagrečiai su ribiniu rezistoriumi R7 ir yra srovės jutiklis. Srovė per rezistorių R6 yra proporcinga srovei per rezistorių R7, tačiau dėl varžų santykio ji yra daug mažesnė, o tai leidžia valdyti išėjimo srovę naudojant kintamąjį rezistorių ir mažos galios tranzistorių.
Esant apkrovai, srovės jutiklyje atsiranda įtampos kritimas, proporcingas praeinančiai srovei. Kai dėl įvairių priežasčių keičiasi įkrovimo srovė, proporcingai keičiasi įtampos kritimas per R6 ir atitinkamai valdymo įtampa, pagrįsta VT2 tranzistoriumi.
Didėjant įtampai VT2 pagrindu, tranzistoriaus VT2 srovė K-E didėja, sumažinant įtampą VT1 pagrindu. Tokiu atveju galios tranzistorius VT1 pradeda užsidaryti, todėl sumažėja akumuliatoriaus įkrovimo srovė. Ir atvirkščiai, kai sumažėja įtampa, remiantis VT2, įkrovimo srovė padidėja. Taigi atliekamas automatinis srovės pakoregavimas apkrovoje - įkrovimo srovės stabilizavimas.
Keisdami rezistoriaus R6 varžą, galime nustatyti reikiamą akumuliatoriaus įkrovimo srovę. Po sureguliavimo vyksta panašūs naujai nustatytos srovės stabilizavimo procesai.
Mazgas ribinei įtampai nustatyti pagamintas ant reguliuojamo įtampos reguliatoriaus DA1 (TL431). Pasirinkę varžų R3 ir R4 varžą, pasirenkame optimalų įtampos reguliavimo diapazoną. Naudodami kintamą rezistorių R4, mes nustatome išėjimo įtampos ribą (prieš prijungdami akumuliatorių prie įkroviklio).
Prijungus išsikrovusį akumuliatorių prie įkroviklio, išėjimo įtampa mažėja. Rezistoriaus R6 nustatyta srovė pradeda tekėti per akumuliatorių. Kai akumuliatorius įkraunamas ir padidėja jo įtampa, zenerio diodo DA1 valdymo elektrodo potencialas artėja prie 2,5 volto, zenerio diodas TL431 pradeda atsidaryti. Tuo pačiu metu įtampa, pagrįsta VT1, palaipsniui mažėja, galios tranzistorius užsidaro, o per jį tekanti įkrovimo srovė palaipsniui sumažėja iki beveik nulio.
Į jungtį X2 yra įtrauktas ampermetras (multimetras), skirtas įkrovimo srovei nustatyti ir prižiūrėti; kai kraunami to paties tipo elementai, vietoj jo sumontuotas trumpiklis.
X3 jungtis naudojama ličio jonų akumuliatoriui iš mobiliojo telefono diegti. X4 jungtyje galima montuoti įvairaus ilgio cilindrines baterijas, kurių įtampa yra 1,2 ... 1,4 voltai. Diodai VD1 ir VD2 yra įtraukti į X4 jungties grandinę, kad būtų galima sumažinti akumuliatoriaus įtampą iki 1,3 ... 1,8 volto ir užkirsti kelią akumuliatoriaus išsikrovimui išjungus įkroviklį. Naudodami nuotolinius zondus su spaustuku, įkrovimui galite prijungti nestandartinį akumuliatorių, kurio darbinė įtampa yra iki 6 ... 9 voltų.
5. Padarykite įkroviklio korpusą
Atminties laikymui naudojame plastikinį senos relės dangtelį, kurio matmenys 90 x 60 x 65 mm. Mes sustipriname korpusą su PCB skydeliu jungčių montavimui. Mes gręžiame reikalingas montavimo skyles.
6. Mes užbaigiame bylą jungtimis ir gaminame nestandartinius elementus.
7. Mes surenkame dėklą su vyriais elementais. Galiniame skydelyje yra jungtys - valdiklis X2 (apačioje) ir įvestis X1, skirti prijungti prie įkroviklio maitinimo adapterio. Korpuso viršuje yra skydas, skirtas Li-ion akumuliatoriui montuoti.
8. Namelis pritvirtintas priekinėje atminties pusėje ir kontaktai cilindrinėms baterijoms dėti.
9. Mes užpildome atmintį dalimis pagal aukščiau pateiktą schemą.
Mes atidedame dalis, kurios turi daug šilumos. Šiuo atveju tai yra galios tranzistorius VT1 ant radiatoriaus ir surinktas rezistorius R7, sudarytas iš šešių mažesnės galios varžų. Norėdami pagerinti temperatūros režimą, mes surenkame šias dalis ant atskiros lentos. Likusios dalys yra sumontuotos ir lituojamos ant antrosios plokštės.
Lentų matmenys nustatomi pagal vidinius korpuso matmenis ir jų vietą dėklo tūryje. Nustatę lentų vietą, gręžiame skylutes kintamo pasipriešinimo atveju ir ventiliacijos angas šilumos išsklaidymui.
10. Atminties surinkimas
Pagal atminties schemą mes kartu surenkame maitinimo ir valdymo plokštes, patikriname grandinės veikimą.
Mes sumontuojame ir pritvirtiname visus priedus korpuse. Norėdami išvengti galimo elektrinio kontakto, valdymo plokštę nuo aplinkos izoliuojame plastikiniu dangteliu.
Mes surenkame visos atminties dizainą ir patikriname įrenginio veikimą.
11. Įkroviklio darbas.
Prieš prijungdami ličio jonų akumuliatorių prie įkroviklio, naudodami kintamąjį rezistorių R4 (įtampos reguliavimas), mes nustatome įkrovimo įtampą šios baterijos išvesties gnybtuose.
Prijungiame akumuliatorių, išėjimo įtampa sumažėja iki akumuliatoriaus likutinės įtampos. Reguliuodami rezistoriaus R6 varžą (srovės reguliavimas), mes nustatome reikiamą įkrovimo srovę.
Įdiegdami cilindrinį akumuliatoriaus elementą, režimų pasirinkimo procesas yra panašus.
Įjungus įkroviklį, prieš įdedant akumuliatorių, atsidaro įtampos stabilizatorius DA1 („Zener“ diodo valdymo elektrodo įtampa yra didesnė kaip 2,5 volto) ir užsidega LED2 (raudonas indikatorius, kairėje).
Prijungiame akumuliatorių, išėjimo įtampa mažėja. Įkrovimas prasideda nuo nustatytos stabilios srovės. LED2 užges. Atsižvelgiant į nustatytą srovę, galima šiek tiek apšviesti LED3 (raudonas indikatorius, dešinėje).
Kai pasiekiama nustatyta įtampa, įkrovimas tęsiamas esant šiai įtampai, tačiau mažėjant įkrovimo srovei. Didėja LED3 ryškumas, įsijungia LED2. Maksimalus šviesos diodų LED2 ir LED3 ryškumas rodo mažiausią įkrovimo srovę, būdingą baterijos įkrovimo pabaigai.
