Det foreslås et alternativ for å produsere en batterilader for husholdningsapparater, med innstilling av strøm og ladespenning, med stabilisering av strømmen ved belastningen.
Når du bor i et sommerhus med jevne mellomrom, blir det noen ganger nødvendig å lade forskjellige strømkilder til en klokke, mottaker, lommelykt. I tillegg krever Li-ion-batterier fra eldre mobiltelefoner brukt i tidligere produserte batterier. hjemmelagde produkter. Gitt at batteriene som brukes har forskjellige former, dimensjoner og monteringsdimensjoner, så vel som forskjellige lademodus, er det nødvendig å lage til en viss grad en universallader (lader). Siden denne laderen bare skal brukes med jevne mellomrom, gir det ingen mening å produsere eller skaffe spesialminne for hver batteritype.
I denne forbindelse, for å lade forskjellige batterier med lite strøm, vil vi produsere en enkelt, forenklet, men pålitelig lader. Når du lader batterier under periodisk visuell kontroll over ladeavslutningen og har muligheten til å stille inn modus (stabil strøm og maksimal ladespenning), vil en slik lader sikre drift av høy kvalitet.
Produksjonsprosessen til laderen for oppgaven blir diskutert nedenfor.
1. Installasjon av kildedataene.
For riktig drift av nikkel-metallhydridbatterier, anbefales det å opprettholde driftsspenningen på cellene innen 1,2 ... 1,4 volt, maksimal reduksjon til 0,9 volt er tillatt. Det anbefales å utføre hurtiglading av NiMH-battericeller ved en spenning på 0,8 ... 1,8 volt, med en ladestrøm i området 0,3 ... 0,5C.
Driftsspenningen for et Li-ion-batteri er 3,0 ... 3,7 volt. Batteriet må lades til en maksimal spenning på 4,2 volt, med en ladestrøm i området 0,1 ... 0,5 C (opptil 450 mA med en batterikapasitet på 900 mAh).
Gitt anbefalingene, etablerer vi følgende egenskaper for det produserte minnet:
Utgangsspenningen er 1,3 ... 1,8 volt (for et NiMH-batteri).
Utgangsspenningen er 3,5 ... 4,2 volt (for et Li-ion-batteri).
Utgangsstrøm (justerbar) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Inngangsspenning er 9 ... 12 volt.
Inngangsstrøm er 400 mA (1000 mA).
2. Gjeldende kilde.
Som en strømkilde for minne bruker vi en mobiladapter 220/9 volt, 400 mA. Du kan bruke en kraftigere adapter (for eksempel 220 / 1,6 ... 12 volt, 1000 mA). I dette tilfellet er det ikke nødvendig med endringer i utformingen av minnet.
3. Ladekrets.
Minnekretsen er enkel å produsere og ta i bruk, den har ikke knappe og dyre deler. Enheten lar deg lade forskjellige batterier med en stabil, forhåndsinstallert strøm. Og også, før du begynner å lade, kan du stille spenningsgrensen, over hvilken den ikke vil stige ved batteripolene, under hele ladeprosessen.
La oss lage minnet i henhold til ordningen.
4. Beskrivelse av driften av minnekretsen.
Utgangsstrømstyringsenheten er bygget på en VT1 sammensatt transistor. Maksimumsverdien på utgangsladningsstrømmen er begrenset av lavmotstandsmotstanden R7 (med klassifiseringen av delene angitt på diagrammet og den tilsvarende strømforsyningsenheten når Li-ion-batteriets maksimale ladestrøm 1,2 A). I mangel av en motstand, nødvendig motstand og kraft, kan den settes sammen fra flere billige og vanlige motstander. For eksempel, i den ovennevnte konstruksjonen, er tre watt-motstanden R7 med en motstand på 3,4 ohm satt sammen fra to seriekoblede grupper, tre parallelle motstander MLT-1 med en motstand på 5,1 ohm.
På transistoren VT2 og motstandene R5, R6 er det implementert en stabilisator og en ladestrømregulator. Den variable motstanden R6 er koblet parallelt med grensemotstanden R7 og er en strømføler. Strømmen gjennom motstand R6 er proporsjonal med strømmen gjennom motstand R7, men på grunn av resistansforholdet er den mye mindre, noe som gjør at du kan kontrollere utgangsstrømmen ved hjelp av en vekslende motstand og en laveffekttransistor.
Under belastning vises et spenningsfall i strømføleren proporsjonal med den passerende strømmen. Når ladestrømmen av forskjellige årsaker endrer seg, spenningsfallet over R6 og følgelig endres styrespenningen basert på VT2-transistoren proporsjonalt.
Med økende spenning på grunnlag av VT2 øker strømmen K-E for transistoren VT2, og reduserer spenningen på grunnlag av VT1. I dette tilfellet begynner krafttransistoren VT1 å stenge, noe som reduserer ladestrømmen til batteriet. Motsatt, med en reduksjon i spenning basert på VT2, øker ladestrømmen. Dermed utføres automatisk korreksjon av strømmen i lasten - stabilisering av ladestrømmen.
Ved å endre motstanden til motstanden R6, kan vi stille inn ønsket batteriladestrøm. Etter justering skjer lignende prosesser med stabilisering av den nyinnstilte strømmen.
Knutepunktet for innstilling av grensespenningen er laget på en justerbar spenningsregulator DA1 (TL431). Velger vi motstanden til motstandene R3 og R4, velger vi det optimale spenningsreguleringsområdet. Ved å bruke en variabel motstand R4, setter vi utgangsspenningsgrensen (før du kobler batteriet til laderen).
Når du kobler et utladet batteri til laderen, reduseres utgangsspenningen. Strømmen satt av motstand R6 begynner å strømme gjennom batteriet. Når ladingen og øker spenningen på batteriet, potensialet ved kontrollelektroden til zenerdioden DA1 nærmer seg 2,5 volt, begynner zenerdioden TL431 å åpne seg. Samtidig reduseres spenningen basert på VT1 gradvis, krafttransistoren lukkes, og ladestrømmen som strømmer gjennom den gradvis reduseres til nesten null.
Et ammeter (multimeter) er inkludert i kontakten X2 for innstilling og overvåking av ladestrømmen. Når du lader elementer av samme type, installeres en jumper i stedet.
X3-kontakt brukes til å installere et Li-ion-batteri fra en mobiltelefon. Det er mulig å installere sylindriske batterier i forskjellige lengder med en spenning på 1,2 ... 1,4 volt i kontakt X4. Dioder VD1 og VD2 er inkludert i X4-kontaktskretsen for å senke batterispenningen til 1,3 ... 1,8 volt og for å forhindre batteriladning når laderen er slått av. Ved å bruke eksterne sonder med et klips, kan du koble et ikke-standardbatteri med en driftsspenning på opptil 6 ... 9 volt for lading.
5. Lage laderhuset
For husets hus bruker vi et plastdeksel fra et gammelt relé, som måler 90 x 60 x 65 mm. Vi forsterker saken med et PCB-panel for installasjon av kontakter. Vi borer de nødvendige monteringshullene.
6. Vi fullfører saken med kontakter og produserer ikke-standardelementer.
7. Vi monterer saken med hengslede elementer. På bakpanelet er det kontakter - kontroll X2 (nederst) og inngang X1 for tilkobling til laderen strømadapter. Øverst i saken er et panel for installasjon av et Li-ion-batteri.
8. Innkvarteringen er festet på forsiden av minnet og kontakter for montering av sylindriske batterier.
9. Vi fullfører minnet med deler i samsvar med diagrammet ovenfor.
Vi utsetter deler som har mye varme. I dette tilfellet er det en krafttransistor VT1 på en radiator og en samlet motstand R7, sammensatt av seks motstander med lavere effekt. For å forbedre temperaturregimet samler vi disse delene på et eget brett. De resterende delene blir installert og loddet på det andre brettet.
Dimensjonene til brettene bestemmes av de indre dimensjonene til saken og deres plassering i volumet av saken. Etter å ha bestemt oss for plasseringen av brettene, borer vi hull i saken for variabel motstand og ventilasjonshull for varmeavledning.
10. Montering av minne
I henhold til minneopplegget samler vi strøm- og kontrolltavlene sammen, vi sjekker kretsens drift.
Vi installerer og fikser alt tilbehøret i huset. For å utelukke mulig elektrisk kontakt isolerer vi kontrolltavlet fra omgivelsene med en plastlokk.
Vi setter sammen utformingen av minnet som en helhet og sjekker driften av enheten.
11. Arbeidet med laderen.
Før vi kobler Li-ion-batteriet til laderen ved å bruke den variable motstanden R4 (spenningsregulering), setter vi ladegrensen på utgangsterminalene for dette batteriet.
Vi kobler batteriet, utgangsspenningen reduseres til restspenningen på batteriet. Ved å justere motstanden til motstanden R6 (strømjustering), setter vi ønsket ladestrøm.
Når du installerer en sylindrisk battericelle, er prosessen med å velge modus lignende.
Når laderen er slått på, før du installerer batteriet, åpnes spenningsstabilisatoren DA1 (spenningen på kontrollelektroden til zenerdioden er høyere enn 2,5 volt) og LED2 lyser (rød indikator, til venstre).
Vi kobler batteriet, utgangsspenningen synker. Lading starter med den innstilte stabile strømmen. LED2 slukker. Avhengig av innstilt strøm, er noe belysning av LED3 (rød indikator, høyre) mulig.
Når den innstilte spenningen er nådd, fortsetter ladningen ved denne spenningen, men med en synkende ladestrøm. Lysstyrken på LED3 øker, LED2 slås på. Maksimal lysstyrke på lysdioder LED2 og LED3 indikerer den minste ladestrøm som ligger i slutten av batteriladingen.
