Ehdotetaan vaihtoehtoa kodinkoneiden akkulaturin valmistamiseksi virran ja latausjännitteen asettamisella virran vakauttamisella kuormassa.
Kun kesämökissä asuu säännöllisesti, joskus on tarpeen ladata erilaisia kellon, vastaanottimen ja taskulampun virtalähteitä. Lisäksi vanhemmista matkapuhelimista käytetyissä Li-ion-akkuissa, joita käytetään aiemmin valmistetuissa matkapuhelimissa, vaaditaan myös lataaminen. kotitekoisia tuotteita. Koska käytetyillä akkuilla on erilaiset muodot, mitat ja kiinnitysmitat, samoin kuin erilaiset latausmuodot, on tarpeen tehdä tietyssä määrin universaalilaturi (laturi). Koska tätä laturia käytetään vain määräajoin, ei ole mitään syytä valmistaa tai hankkia erikoismuistia jokaiselle akkutyypille.
Tässä suhteessa me tuotamme yhden yksinkertaistetun, mutta luotettavan laturin erilaisten pienitehoisten akkujen lataamiseksi. Kun akkuja ladataan määräajoin visuaalisesti valvottaessa latauksen päättyessä ja kyky asettaa tilat (vakaa virta ja suurin latausjännite), tällainen laturi varmistaa laadukkaan toiminnan.
Seuraavassa käsitellään laturin valmistusprosessia tehtävää varten.
1. Lähdedatan asennus.
Nikkelimetallihydridiakkujen moitteettoman toiminnan kannalta on suositeltavaa pitää kennojen käyttöjännite 1,2 ... 1,4 voltin sisällä, ja suurin sallittu alennus 0,9 voltiin on sallittu. NiMH-akkukennojen suositellaan nopeaa lataamista jännitteellä 0,8 ... 1,8 volttia, latausvirran ollessa 0,3 ... 0,5C.
Li-ion-akun käyttöjännite on 3,0 ... 3,7 volttia. Akku on ladattava maksimijännitteeseen 4,2 volttia, latausvirran ollessa 0,1 ... 0,5 C (enintään 450 mA, akun kapasiteetti 900 mAh).
Suositusten perusteella määrittelemme seuraavat valmistetun muistin ominaisuudet:
Lähtöjännite on 1,3 ... 1,8 volttia (NiMH-akulle).
Lähtöjännite on 3,5 ... 4,2 volttia (Li-ion-akulle).
Lähtövirta (säädettävä) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Tulojännite on 9 ... 12 volttia.
Tulovirta on 400 mA (1000 mA).
2. Nykyinen lähde.
Nykyisenä muistin lähteenä käytämme mobiilisovitinta 220/9 volttia, 400 mA. Voit käyttää tehokkaampaa sovitinta (esimerkiksi 220 / 1,6 ... 12 volttia, 1000 mA). Tässä tapauksessa muutoksia muistin suunnitteluun ei tarvita.
3. Laturipiiri.
Muistipiiri on helppo valmistaa ja ottaa käyttöön, siinä ei ole niukkoja ja kalliita osia. Laitteen avulla voit ladata erilaisia akkuja vakaalla, esiasennetulla virralla. Ja myös, ennen latauksen aloittamista, voit asettaa jänniterajan, jonka yläpuolella se ei nouse akun navoissa, koko latausprosessin ajan.
Tehdään muisti järjestelmän mukaan.
4. Kuvaus muistipiirin toiminnasta.
Lähtövirran ohjausyksikkö on rakennettu VT1-komposiittitransistorille. Lähtövarausvirran enimmäisarvoa rajoittaa pieni vastusvastus R7 (kaaviossa ilmoitettujen osien ja vastaavan teholähdeyksikön nimellisarvoilla, Li-ion-akun enimmäislatausvirta on 1,2 A). Vastuksen, tarvittavan vastuksen ja tehon puuttuessa se voidaan koota useista halvoista ja yleisistä vastuksista. Esimerkiksi yllä olevassa rakenteessa kolmen watin vastus R7, jonka resistanssi on 3,4 ohmia, on koottu kahdesta sarjaan kytketystä ryhmästä, kolmesta rinnakkaisesta vastuksesta MLT-1, joiden resistenssi on 5,1 ohmia.
Transistorissa VT2 ja vastuksissa R5, R6 on stabilointiaine ja varausvirran säädin. Muuttuva vastus R6 on kytketty rinnan vastusrajan R7 kanssa ja on virta-anturi. Vastuksen R6 kautta kulkeva virta on verrannollinen vastuksen R7 läpi kulkevaan virtaan, mutta vastuksen suhteesta johtuen se on paljon pienempi, minkä ansiosta voit ohjata lähtövirtaa vaihtovirtavastuksella ja pienitehoisella transistorilla.
Kuormituksen aikana virta-anturiin ilmestyy jännitteen pudotus verrannollisesti kulkevaan virtaan. Kun latausvirta muuttuu useista syistä, jännitteen pudotus R6: n ja vastaavasti VT2-transistoriin perustuva ohjausjännite muuttuu suhteessa.
Kun jännitettä kasvatetaan VT2: n perusteella, transistorin VT2 virta K-E kasvaa vähentäen jännitettä VT1: n perusteella. Tässä tapauksessa tehotransistori VT1 alkaa sulkeutua vähentäen akun latausvirtaa. Päinvastoin, kun jännite laskee VT2: n perusteella, latausvirta kasvaa. Siten kuorman virran automaattinen korjaus suoritetaan - latausvirran vakauttaminen.
Muuttamalla vastuksen R6 vastusta, voimme asettaa tarvittavan akun latausvirran. Säädön jälkeen tapahtuu samanlaisia äskettäin asetetun virran stabilointiprosesseja.
Solmu rajajännitteen asettamiseksi tehdään säädettävällä jännitesäätimellä DA1 (TL431). Valitsemalla vastuksien R3 ja R4 resistanssin, valitaan optimaalinen jännitesäätöalue. Asetamme muuttuvan vastuksen R4 avulla lähtöjänniterajan (ennen akun kytkemistä laturiin).
Kun kytket tyhjentyneen akun laturiin, lähtöjännite laskee. Vastuksen R6 asettama virta alkaa virtata akun läpi. Kun akku latautuu ja kasvaa jännitettä, zener-diodin DA1 ohjauselektrodin potentiaali lähestyy 2,5 volttia, zener-diodi TL431 alkaa avata. Samalla VT1: ään perustuva jännite laskee vähitellen, tehotransistori sulkeutuu ja sen läpi virtaava latausvirta pienenee vähitellen melkein nollaan.
Liittimeen X2 sisältyy ampeerimittari (yleismittari) latausvirran asettamiseksi ja tarkkailemiseksi, kun saman tyyppisiä latauselementtejä asennetaan sijasta hyppyjohdin.
X3-liitintä käytetään Li-ion-akun asentamiseen matkapuhelimesta. Liittimeen X4 on mahdollista asentaa eripituisia lieriömäisiä akkuja jännitteellä 1,2 ... 1,4 volttia. Diodit VD1 ja VD2 sisältyvät X4-liitäntäpiiriin akun latausjännitteen laskemiseksi arvoon 1,3 ... 1,8 volttia ja akun purkautumisen estämiseksi, kun laturi sammutetaan. Käyttämällä etäantimia pidikkeellä, voit kytkeä lataamiseen epästandardin akun, jonka käyttöjännite on jopa 6 ... 9 volttia.
5. Laturin kotelon tekeminen
Muistin koteloon käytämme vanhan releen muovikuorta, jonka mitat ovat 90 x 60 x 65 mm. Vahvistamme kotelon piirilevyllä liittimien asentamista varten. Poraamme tarvittavat asennusreiät.
6. Valmistamme tapauksen liittimillä ja valmistamme epätyypillisiä elementtejä.
7. Kokoamme kotelon saranoiduilla elementeillä. Takapaneelissa on liittimet - ohjaus X2 (alaosa) ja tulo X1 kytkemistä varten laturin virtalähteeseen. Kotelon yläosassa on paneeli Li-ion-akun asentamista varten.
8. Levy on kiinnitetty muistin etupuolelle ja koskettimet lieriömäisten paristojen asentamiseksi.
9. Täytämme muistin osilla yllä olevan kaavion mukaisesti.
Lykkäämme osia, joissa on paljon lämpöä. Tässä tapauksessa se on jäähdyttimen tehotransistori VT1 ja koottu vastus R7, joka koostuu kuudesta pienemmän tehon vastuksesta. Lämpötilan parantamiseksi keräämme nämä osat erilliselle levylle. Loput osat asennetaan ja juotetaan toiseen levyyn.
Levyjen mitat määräytyvät kotelon sisäisten mittojen ja niiden sijainnin mukaan kotelon tilavuudessa. Kun olemme päättäneet levyjen sijainnista, poraamme reikiä koteloon muuttuvan vastuksen saamiseksi ja tuuletusaukot lämmön haihtumiseksi.
10. Muistin kokoaminen
Muistikaavion mukaan keräämme virta- ja ohjauskortit yhteen, tarkistamme piirin toiminnan.
Asennamme ja kiinnitämme kaikki kotelon tarvikkeet. Mahdollisen sähköisen kosketuksen estämiseksi eristämme ohjauskortin ympäristöstä muovikorkilla.
Kokoamme koko muistin suunnittelun ja tarkistamme laitteen toiminnan.
11. Laturin työ.
Ennen kuin liität Li-ion-akun laturiin, asetamme muuttuvan vastuksen R4 (jännitesäätö) avulla akun lähtöliittimiin.
Yhdistämme akun, lähtöjännite laskee akun jäännösjännitteeseen. Säätämällä vastuksen R6 vastusta (virran säätö), asetamme vaaditun latausvirran.
Kun asennat lieriömäistä akkukennoa, tilojen valintaprosessi on samanlainen.
Kun laturi kytketään päälle, ennen akun asentamista jännitteenvakaaja DA1 aukeaa (zener-diodin ohjauselektrodin jännite on yli 2,5 volttia) ja LED2 (punainen merkkivalo, vasen) syttyy.
Yhdistämme akun, lähtöjännite laskee. Lataus alkaa asetetulla vakaalla virralla. LED2 sammuu. Asetetusta virrasta riippuen LED3: n valaistus (punainen merkkivalo, oikea) on mahdollista.
Kun asetettu jännite saavutetaan, varaus jatkuu tällä jännitteellä, mutta pienentyvällä latausvirralla. LED3: n kirkkaus kasvaa, LED2 syttyy. LED-merkkivalojen LED2 ja LED3 suurin kirkkaus ilmaisee pienimmän latausvirran, joka liittyy akun latauksen loppuun.
