5 най-добри 6V 4Ah автоматични вериги за зарядно устройство, използващи реле и MOSFET

5 най-добри 6V 4Ah автоматични вериги за зарядно устройство, използващи реле и MOSFET

Следващите 5 версии на 6 волта 4 AH вериги за зарядно устройство са проектирани от мен и публикувани тук в отговор на искането от г-н Раджа, нека научим целия разговор.



Технически спецификации

„Уважаеми господине, моля публикувайте верига за зареждане на 6 волта 3,5 ah оловно-киселинна батерия от 12 волта батерия. Зарядното устройство трябва автоматично да спре да зарежда, тъй като батерията е напълно заредена.

Моля, използвайте транзистор вместо реле, за да спрете зареждането, а също така ми кажете как да използвам реле от 12 волта за същата верига.



Обяснете Кое е безопасно и трайно или реле, или транзистор за прекъсване на зареждането. (В момента зареждам гореспоменатата си батерия, като просто използвам LM317 с резистори 220 ома и 1 кило ом и няколко кондензатора) очаквам вашата статия, благодаря ви '.

Дизайнът

Следващата схема показва проста автоматична верига за зарядно устройство за батерии от 6 до 4 до 10 AH с помощта на 12 волта реле , предназначени за автоматично прекъсване на захранването на батерията веднага след достигане на пълното ниво на зареждане на батерията.



Как работи

Ако приемем, че към веригата не е свързана батерия, когато захранването е включено, контактът на релето ще бъде в N / C и никакво захранване няма да може да достигне IC 741 верига .

Сега, когато батерията е свързана, захранването от батерията ще задейства веригата и ако приемем, че батерията е в разредено състояние, щифт # 2 ще бъде по-нисък от щифт # 3, което ще доведе до високо на щифт # 6 на IC. Това ще включи драйвера на транзисторното реле, който от своя страна ще премести контакта на релето от N / C към N / O, свързващ зареждащото захранване с батерията.

Сега батерията ще започне да се зарежда бавно и веднага след като нейните клеми достигнат 7V, щифт # 2 ще има тенденция да стане по-висок от щифт # 3, което ще доведе до понижаване на щифт # 6 на IC, изключване на релето и прекъсване на захранването към батерията.

Съществуващото ниско ниво на пин # 6 също ще доведе до постоянен нисък щифт # 3 през свързания диод 1N4148 и по този начин системата ще бъде заключена, докато захранването бъде изключено и включено отново.

Ако не желаете да разполагате с това заключване, можете много добре да премахнете диода за обратна връзка 1N4148.

Забележка : Разделът за LED индикатор за всички 3 следващи диаграми наскоро бяха променени след практическо тестване и потвърждение

Верига №1

6V верига за автоматично зарядно устройство

МОЛЯ, СВЪРЖЕТЕ 10uF ПРЕЗ ПИН2 И ПИН4, ЗА ДА ВИНАГИ ВИСХОДЪТ НА OP AMP ВИНАГИ ЗАПОЧНЕ С 'ВИСОКО' НА ВКЛЮЧВАНЕ НА МОЩНОСТТА

Следващата схема показва проста автоматична верига за зарядно устройство от 6 волта 4 AH, без да се използва реле, а по-скоро директно през транзистор, можете да замените BJT с MOSFET, за да активирате и зареждане с високо ниво на Ah.

Дизайн на печатни платки за горната верига

Дизайнът на оформлението на печатни платки е допринесен от един от запалените последователи на този уебсайт, Mr. Jack009

Верига №2

МОЛЯ, СВЪРЖЕТЕ 10uF ПРЕЗ ПИН2 И ПИН4, ЗА ДА ВИНАГИ ВИСХОДЪТ НА OP AMP ВИНАГИ ЗАПОЧНЕ С 'ВИСОКО' НА ВКЛЮЧВАНЕ НА МОЩНОСТТА

Актуализация:

Горната транзисторизирана 6V схема на зарядно устройство има грешка. При ниво на пълно зареждане, веднага щом отрицателното напрежение на батерията бъде прекъснато от TIP122, това отрицателно от акумулатора също се изключва за веригата IC 741.

Това означава, че сега IC 741 не е в състояние да наблюдава процеса на разреждане на батерията и няма да може да възстанови зареждането на батерията, когато батерията достигне долния праг на разреждане?

За да коригираме това, трябва да се уверим, че при нивото на пълния заряд отрицателният акумулатор е отрязан само от захранващата линия, а не от линията на веригата IC 741.

Следващата схема коригира този недостатък и гарантира, че IC741 е в състояние да наблюдава и следи състоянието на батерията непрекъснато при всякакви обстоятелства.

МОЛЯ, СВЪРЖЕТЕ 10uF ПРЕЗ ПИН2 И ПИН4, ЗА ДА ВИНАГИ ВИСХОДЪТ НА OP AMP ВИНАГИ ЗАПОЧНЕ С 'ВИСОКО' НА ВКЛЮЧВАНЕ НА МОЩНОСТТА

Как да настроите веригата

Първоначално задръжте резистора за обратна връзка pin6 и без да свързвате батерия, регулирайте R2, за да получите точно 7.2V на изхода на LM317 (през катод 1N5408 и земна линия), за захранване на веригата IC 741.

Сега просто играйте с предварително зададената 10k и определете позиция, при която ЧЕРВЕНИТЕ / ЗЕЛЕНИТЕ светодиоди просто се обръщат / провалят или сменят или сменят между осветяването си.

Тази позиция в рамките на предварително зададената настройка може да се счита за прекъсване или прагова точка.

Внимателно го настройте до точка, при която ЧЕРВЕНИЯТ светодиод в първата верига просто светва ...... но за втората верига трябва да е зеленият светодиод, който трябва да светне.

Точката на прекъсване вече е настроена за веригата, запечатайте предварително зададената в това положение и свържете отново резистора pin6 през показаните точки.

Веригата ви вече е настроена за зареждане на всяка батерия 6V 4 AH или други подобни батерии с функция за автоматично изключване веднага щом или всеки път, когато батерията се зареди напълно при горепосочените 7.2V.

И двете горепосочени вериги ще се представят еднакво добре, но горната верига може да бъде променена, за да се справи с високи токове дори до 100 и 200 AH само чрез модифициране на IC и релето. Долната верига може да бъде направена да прави това само до определена граница, може да бъде до 30 A или така.

Втората верига отгоре е успешно изградена и тествана от Dipto, който е запален читател на този блог, представените изображения на прототипа на 6V слънчево зарядно устройство могат да бъдат видени по-долу:

6V, 4ah зарядно устройство за прототип изображение на макет

Добавяне на текуща контрола:

Автоматичен регулатор на текущия контрол функция може да се добави с показаните по-горе дизайни, като просто се въведе схема BC547, както е показано на следната схема:

Верига №3

МОЛЯ, СВЪРЖЕТЕ 10uF ПРЕЗ ПИН2 И ПИН4, ЗА ДА ВИНАГИ ВИСХОДЪТ НА OP AMP ВИНАГИ ЗАПОЧНЕ С 'ВИСОКО' НА ВКЛЮЧВАНЕ НА МОЩНОСТТА

Токочувствителният резистор може да бъде изчислен чрез простата формула на закона на Ом:

Rx = 0,6 / Максимален ток на зареждане

Тук 0.6V се отнася до задействащото напрежение на лявата страна на транзистора BC547, докато максималният заряден ток означава максимално безопасното зареждане на батерията, което може да бъде 400mA за 4AH оловно-киселинна батерия.

Следователно решаването на горната формула ни дава:

Rx = 0,6 / 0,4 = 1,5 ома.

Ватове = 0,6 х 0,4 = 0,24 вата или 1/4 вата

Чрез добавяне на този резистор ще гарантирате, че скоростта на зареждане е напълно контролирана и никога не е надвишена определената граница на безопасен ток на зареждане.

Видеоклип на протокол от изпит

Следващият видеоклип показва тестване на горната схема на автоматичното зарядно устройство в реално време. Тъй като нямах 6V батерия, тествах дизайна на 12V батерия, което не прави никаква разлика, и всичко е свързано с настройката на предварително зададената за 6V или 12V батерия според предпочитанията на потребителя. Показаната по-горе конфигурация на веригата не е променена по никакъв начин.

Веригата е настроена на прекъсване при 13.46V, което е избрано като ниво на пълно изключване на зареждането. Това беше направено, за да се спести време, защото действителната препоръчителна стойност от 14.3V можеше да отнеме много време, затова за да го направя бързо избрах 13.46V като висок праг на прекъсване.

Все пак една точка, която трябва да се отбележи, е, че резисторът с обратна връзка не е бил използван тук и задействането на долния праг е автоматично реализирано при 12,77V от веригата, съгласно естественото свойство на хистерезис на IC 741.

6V дизайн на зарядно устройство # 2

Ето още една проста, но точна автоматична, регулирана 6V верига за зарядно устройство с оловна киселина, която изключва тока към батерията веднага щом батерията достигне пълно зареждане. Осветеният светодиод на изхода показва напълно зареденото състояние на батерията.

Как работи

СХЕМАТА НА СХЕМАТА може да се разбира със следните точки:

Основно управлението и регулирането на напрежението се извършва от универсалния, работен кон IC LM 338.

На входа на интегралната схема се подава входен постоянен волтаж за постоянен ток в диапазона 30. Напрежението може да бъде получено от мрежа на трансформатор, мост и кондензатор.

Стойността на R2 се задава, за да се получи необходимото изходно напрежение, в зависимост от напрежението на акумулатора, което трябва да се зареди.

Ако трябва да се зареди батерия от 6 волта, R2 е избран да произведе напрежение от около 7 волта на изхода, за 12 волта батерия става 14 волта, а за батерия от 24 волта настройката се извършва на около 28 волта.

Горните настройки се грижат за напрежението, което трябва да бъде приложено към заредената батерия, но напрежението за изключване или напрежението, при което веригата трябва да бъде прекъсната, се настройва чрез регулиране на 10 K пот или предварително зададена.

Предварителната настройка 10K е свързана с веригата, включваща IC 741, която е основно конфигурирана като компаратор.

Инвертиращият вход на IC 741 се затяга при фиксирано референтно напрежение 6 чрез 10K резистор.

Във връзка с това напрежение точката на изключване се задава чрез 10 K предварително зададена връзка, свързана през неинвертиращия вход на IC.

Изходното захранване от IC LM 338 отива към положителната батерия за зареждането му. Това напрежение действа и като сензор, както и като работно напрежение на IC 741.

Съгласно настройката на предварително зададената 10 K, когато напрежението на батерията по време на процеса на зареждане достигне или прекрачи прага, изходът на IC 741 отива високо.

Напрежението преминава през светодиода и достига основата на транзистора, който от своя страна провежда и изключва IC LM 338.

Захранването на батерията веднага се прекъсва.

Светещият светодиод показва зареденото състояние на свързаната батерия.

Верига №4

Тази схема на автоматично зарядно устройство за батерии може да се използва за зареждане на всички оловни или SMF батерии с напрежение между 3 и 24 волта.

Горната схема беше намерена не толкова задоволителна от някои от читателите, така че я модифицирах за по-добро и гарантирано функциониране. Моля, вижте модифицирания дизайн на долната фигура.

Дизайн на печатни платки за финализирана схема 6V, 12V, 24V за автоматично зарядно устройство

Слънчева 6V схема на зарядно устройство за батерия със защита от пренапрежение

Досега научихме как да използваме обикновена схема за зарядно устройство от 6V със защита от пренапрежение, използвайки мрежов вход. В следващата дискусия ще се опитаме да разберем как същата може да бъде конфигурирана заедно със слънчев панел, а също и с AC / DC адаптер.

Схемата включва също 4-степенна функция за индикация на състоянието на батерията, свръх текущ етап на контролера, автоматично изключване за зареждане и зареждане на батерията, както и отделен контакт за зареждане на мобилен телефон. Идеята е поискана от г-н Bhushan Trivedi.

Технически спецификации

Поздрави, вярвам, че си добре. Аз съм Bhushan и в момента работя по хоби проект. Много съм впечатлен от знанията, които споделяте във вашия блог, и се надявах, ако искате да ме насочите малко с моя проект.

Моят проект е около зареждането на 6V 4,5 Ah запечатана батерия с мрежа и соларен панел.

Тази батерия ще захранва светодиоди и точка за зареждане на мобилен телефон. Всъщност батерията ще се съхранява в кутия. и кутията ще има два входа за зареждане на батерията. Тези два входа са слънчеви (9V) и AC (230V) за зареждане на 6V батерията.

Няма да има автоматично превключване. Подобно на потребителя има опция или да зарежда батерията от слънчева енергия или от мрежа. но трябва да са налични и двете опции за въвеждане.

Например, ако в дъждовен ден или по някаква причина батерията не може да бъде заредена от слънчев панел, тогава трябва да се извърши зареждане на мрежата.

Така че търся опция и за двата входа към батерията. Тук няма нищо автоматично LED индикаторът за нивото на батерията трябва да показва в червено жълто и зелено на нивото на батерията.

Автоматичното изключване на батерията след спадане на напрежението на определени граници, за да се осигури дълъг живот на батерията Прилагам кратко изложение за проблема по този имейл за справка.

Търся схема за подредбата, показана в нея. Искам да чуя от вас по този въпрос

Поздрави,

Бхушан

Петият дизайн

Необходимата 6V верига на зарядното устройство за слънчева батерия може да се види на диаграмата, представена по-долу.

Позовавайки се на диаграмата, различните етапи могат да бъдат разбрани с помощта на следните точки:

IC LM317, който е стандартен IC регулатор на напрежение, е конфигуриран да произвежда фиксиран 7V изход, определен от съпротивленията 120 ома и 560 ома.

Транзисторът BC547 и неговият основен резистор от 1 ом гарантират, че зареждащият ток към батерията 6V / 4.5AH никога не надвишава оптималната отметка от 500mA.

Изходът на етапа LM317 е директно свързан с батерията 6V за предвиденото зареждане на батерията.

Входът към този IC може да се избере чрез SPDT превключвател, или от дадения слънчев панел, или от AC / DC адаптер, в зависимост от това дали слънчевият панел произвежда достатъчно напрежение или не, което може да се наблюдава чрез волтметър, свързан през изхода щифтове на LM317 IC.

Четирите омпампа от IC LM324, който е четириядрен OPAMP в един пакет се свързват като компаратори на напрежение и създават визуални индикации за различните нива на напрежение във всеки един момент, по време на процеса на зареждане или по време на процеса на разреждане през свързания LEd панел или друг товар.

Всички инвертиращи входове на opamps са закрепени към фиксирана референция от 3V чрез съответния ценеров диод.

Неинвертиращите входове на opamps са индивидуално прикрепени към предварително зададени настройки, които са подходящо настроени да реагират на съответните нива на напрежение, като правят изходите си последователно високи.

Индикациите за същото могат да се наблюдават чрез свързаните цветни светодиоди.

Жълтият светодиод, свързан с A2, може да бъде настроен за индикация на прага на изключване на ниско напрежение. Когато този светодиод се изключи (светва бяло), транзисторът TIP122 е блокиран от провеждане и прекъсва подаването на товара, като по този начин гарантира, че батерията никога няма да се разрежда до опасни невъзстановими граници.

Светодиодът A4 показва горното ниво на пълно зареждане на батерията .... този изход може да бъде подаден към основата на транзистора LM317, за да се прекъсне зареждащото напрежение към батерията, предотвратявайки презареждането (по избор).

Моля, обърнете внимание, че тъй като A2 / A4 не включват хистерезис, това може да доведе до трептения при праговете на прекъсване, което не е задължително да е проблем или да повлияе на работата или живота на батерията.

Верига №5

Добавяне на автоматично изключване при пълно зареждане на батерията

Модифицираната диаграма с автоматично зареждане на свръхзаряд може да бъде приложена чрез свързване на изход A4 с BC547.

Но сега настоящата ограничителна резисторна формула ще бъде следната:

R = 0,6 + 0,6 / максимален заряден ток

Отзиви от г-н Bhushan

Благодаря ви много за вашата непрекъсната подкрепа и горепосочените схеми.

Сега имам няколко малки промени в дизайна, които бих искал да поискам от вас за включване в схемата. Бих искал да изразя, че цената на печатната платка и компонентите е голяма грижа, но разбирам, че качеството също е много важно.

Затова ви моля да постигнете фин баланс между производителността и цената на тази схема. Така че за начало имаме тази КУТИЯ, в която ще се помещават 6V 4,5 Ah SMF оловно-киселинна батерия и печатната платка.

Батерията 6V 4,5 Ah ще се зарежда или чрез следните опции от един вход:

а) Адаптер 230 V AC до 9 V DC (искам да продължа със зарядно устройство с мощност 1 ампер, вашите мнения?) „ИЛИ“

б) 3-5-ватов слънчев модул (максимално напрежение: 9 V (6V номинално), максимален ток: 0,4 до 0,5 ампера)

Блокова диаграма

Батерията може да се зарежда само с едно захранване наведнъж, следователно ще има само един вход от лявата страна на кутията.

За времето, когато тази батерия се зарежда, ще има малка червена светодиодна лампичка, която свети върху лицето на шрифта на кутията (Индикатор за зареждане на батерията в диаграма). Сега, в този момент, системата трябва да има и индикатор за нивото на батерията (Battery Индикатор за ниво в диаграма)

Искам да имам три нива на индикации за състоянието на батерията. Тези таблици посочват напрежението на отворената верига. Сега с много малко електронни познания, които имам, предполагам, че това е идеалното напрежение, а не действителните условия, нали?

Мисля, че ще оставя това на вас да решите и да използвате корекционни коефициенти, ако е необходимо за изчисления.

Искам да имам следните нива на индикатора:

  1. Ниво на зареждане 100% до 65% = Малкият зелен светодиод е ВКЛЮЧЕН (жълтият и червеният светодиод са изключени)
  2. Ниво на зареждане 40% до 65% = Малкият жълт светодиод е ВКЛ (зеленият и червеният светодиод са изключени)
  3. Ниво на зареждане 20% до 40% = Малкият червен светодиод е ВКЛ (зеленият и жълтият светодиод е изключен)
  4. При 20% ниво на зареждане батерията се изключва и спира да подава изходна мощност.

От страната на изхода сега (Изглед отдясно в диаграма)

Системата ще захранва следните приложения:

а) 1 вата, 6V DC LED крушка - 3 No’s

б) Един изход за зареждане на мобилен телефон Искам да включа тук функция. Както виждате, DC натоварванията, свързани към батерията, са с относително по-малка мощност. (само мобилен телефон и три 1 ватови LED крушки). Сега функцията, която трябва да се добави във веригата, трябва да работи като предпазител (тук нямам предвид действителен предпазител).

Да приемем, че тук е свързана CFL крушка или някакво друго приложение с по-висока мощност, захранването трябва да бъде прекъснато. Ако общата консумирана мощност е над 7,5 вата DC, свързани към тази система, системата трябва да прекъсне захранването и да се възобнови само когато натоварването е под 7,5 вата.

По същество искам да гарантирам, че тази система не се злоупотребява или не се черпи прекомерна енергия, като по този начин се уврежда батерията.

Това е просто идея. Разбирам обаче, че това потенциално може да увеличи сложността и цената на веригата. Ще потърся вашата препоръка за това дали да включите тази функция или не, тъй като вече прекъсваме захранването на батерията, след като състоянието на зареждане достигне 20%.

Надявам се този проект да ви бъде вълнуващ за работа. Очаквам с нетърпение да получа вашето много ценено мнение за това.

Благодаря ви за цялата ви помощ до момента и предварително за вашето разширено сътрудничество по въпроса.

Поздрави,

Бхушан.

Дизайнът

Ето кратко обяснение на различните етапи, включени в предложената 6V схема на зарядно устройство за батерия със защита от пренапрежение:

Лявата страна LM317 е отговорна за генерирането на фиксирано 7,6V напрежение за зареждане през изходния му щифт и земя за батерията, което спада до около 7V чрез D3, за да се превърне в оптимално ниво за батерията.

Това напрежение се определя от свързания резистор 610 ома, тази стойност може да бъде намалена или увеличена за пропорционално изменение на изходното напрежение, ако е необходимо.

Свързаният резистор от 1 ом и BC547 ограничават зарядния ток до около безопасни 600 mA за батерията.

Операционните усилватели A1 --- A4 са идентични и изпълняват функцията на компаратори на напрежение. Според правилата, ако напрежението на техния pin3 надвишава нивото на pin2, съответните изходи стават високи или на ниво захранване ..... и обратно.

Свързаните предварителни настройки могат да бъдат настроени, за да позволят на opamps да усетят всяко желано ниво на своя pin3 и да направят съответните им изходи да станат високи (както е обяснено по-горе), като по този начин предварителната настройка A1 е настроена така, че изходът му да стане висок при 5V (ниво на зареждане 20% до 40%) .... Предварително зададената настройка A2 е настроена да реагира с висока мощност при 5.5V (ниво на зареждане 40% до 65%), докато A3 задейства с висока мощност при 6.5V (80%) и накрая A4 алармира собственик със синия светодиод на ниво батерия, достигащ 7.2V (100% заредена).

В този момент входното захранване ще трябва да се изключи ръчно, тъй като не сте поискали автоматично действие.

След като входът е изключен, нивото на батерията 6v поддържа горните позиции за opamps, докато изходът от A2 гарантира, че TIP122 провежда, поддържайки съответните товари, свързани с батерията и работещи.

Етапът LM317 вдясно е текущ етап на контролера, който е настроен да ограничи консумацията на изходния усилвател до 1,2 ампера или около 7 вата според изискванията. Резисторът 0,75 ома може да варира за промяна на нивата на ограничение.

Следващият 7805 IC етап е отделно включване, което генерира подходящо ниво на напрежение / ток за зареждане на стандартни клетъчни телефони.

Сега, когато се изразходва мощност, нивото на батерията започва да намалява в обратна посока, което се показва от съответните светодиоди ....

Синьото е първото, което изключва осветяването на зеления светодиод, който се изключва под 6.5V, осветявайки жълтия светодиод, който идентично се изключва при 5.9V, като се увери, че сега TIP122 вече не се провежда и товарите са изключени ....

Но тук състоянието може да се колебае за известен момент, докато напрежението най-накрая достигне под 5.5V, осветявайки белия LEd и алармирайки потребителя за включване на входното захранване и започнете процедурата за зареждане.

Горната концепция може да бъде допълнително подобрена чрез добавяне на автоматично съоръжение за пълно изключване, както е показано по-долу:




Предишна: Как да заменим транзистор (BJT) с MOSFET Напред: Направете верига за футболен електрически генератор