مرفق بالشاحن لحماية البطارية. آلة فصل الشاحن
تتناول المقالة رسمًا تخطيطيًا لجهاز بسيط ، مع استكمال الشاحن الخاص بك (الشاحن) ، يمكن أتمتة عملية الشحن. كما أنه سيساعد في الحفاظ على شحن بطاريتك أثناء فترات التخزين الطويلة ، مما يساهم في زيادة مدة خدمتها بشكل كبير.
الجهاز عبارة عن مرحل إلكتروني يراقب جهد البطارية المتصلة. يحتوي المرحل على حدتي تشغيل لأعلى وأدنى قيم جهد تم تعيينها أثناء عملية الضبط.
مجموعة الاتصال K1.1 متصلة بكسر أحد الأسلاك المتجه إلى الكتلة الطرفية لتوصيل البطارية. يتم تشغيل الجهاز أيضًا من هذه الكتلة الطرفية.
إعداد الجهاز.لتكوين العقدة ، ستحتاج إلى مصدر طاقة بقيمة جهد قابلة للتعديل. نقوم بتزويد مدخلات XS1 بالطاقة (الشكل 1). قمنا بتعيين محرك المقاوم R 2 على الموضع العلوي وفقًا للرسم التخطيطي ، و R3 على الموضع السفلي. قمنا بتعيين قيمة الجهد على 14.5 فولت. في هذه الحالة ، يجب إغلاق الترانزستور VT 2 ، ويجب إلغاء تنشيط المرحل K1. من خلال ضبط R 3 نحقق تشغيل التتابع K1. الآن قمنا بضبط الجهد على 12.9 فولت ، عن طريق ضبط R 2 نحقق إيقاف تشغيل K1.
نظرًا لأن جهات اتصال المرحل K1.2 ، في حالة إيقاف التشغيل ، قم بتحويل المقاوم R 2 ، فإن إعدادات تشغيل وإغلاق K1 مستقلة عن بعضها البعض.
حول تفاصيل الجهاز.مقاومات الانتهازي R 2 ، R 3 ، النوع SP-5 ، الصمام الثنائي زينر الدقيق D818 يمكن استبدالها بمقاومين D814 متصلين من الخلف إلى الخلف بقيم تثبيت الجهد القريب. مرحل K1 بجهد إمداد 12 فولت ، مع مجموعتين من جهات الاتصال المغلقة عادة. يجب تصميم مجموعة جهات الاتصال K1.1 لتيار شحن البطارية.
بعد استكمال الشاحن الخاص ببطارية سيارة تحت تصرفك بالجهاز التلقائي المقترح ، يمكنك أن تكون هادئًا بشأن وضع شحن البطارية - بمجرد أن يصل الجهد في أطرافها (14.5 ± 0.2) فولت ، سيتوقف الشحن. عندما ينخفض الجهد إلى 12.8..13 فولت ، سيستأنف الشحن.
يمكن عمل البادئة على شكل وحدة منفصلة أو مضمنة في الشاحن. في أي حال ، فإن الشرط الضروري لتشغيله هو وجود جهد نابض عند خرج الشاحن. يتم الحصول على مثل هذا الجهد ، على سبيل المثال ، عند تركيب مقوم كامل الموجة في الجهاز بدون مكثف تجانس.
مخطط آلة التعلق
وهو يتألف من ثلاثي المقاوم VS1 ، ووحدة تحكم للمقاوم الثلاثي A1 ، ومفتاح أوتوماتيكي SA1 ودائرتين للإشارة - على مصابيح LED HL1 و HL2. تشير الدائرة الأولى إلى وضع الشحن ، والثانية - تتحكم في موثوقية اتصال البطارية بأطراف الجهاز المرفق.
إذا كان الشاحن يحتوي على مؤشر مؤشر - مقياس التيار الكهربائي ، فلن تكون دائرة الإشارة الأولى مطلوبة.
تحتوي وحدة التحكم على مشغل على الترانزستورات VT2 و VTZ ومكبر للصوت الحالي على الترانزستور VT1. يتم توصيل قاعدة الترانزستور VTZ بمحرك المقاوم المتقلب R9 ، والذي يحدد عتبة تبديل المشغل ، أي جهد التشغيل الحالي للشحن. يعتمد "التباطؤ" للتبديل (الفرق بين عتبات التبديل العلوية والسفلية) بشكل أساسي على المقاوم R7 ، وبالمقاومة الموضحة في الرسم البياني ، تبلغ حوالي 1.5 فولت.
الزناد متصل بالموصلات المتصلة بأطراف البطارية ، ويتحول حسب الجهد الكهربائي عليها.
أرز. I. رسم تخطيطي لآلة المرفقات.
يتم توصيل الترانزستور VT1 بواسطة الدائرة الأساسية بالمشغل ويعمل في وضع المفتاح الإلكتروني. يتم توصيل دائرة تجميع الترانزستور من خلال المقاومات R2 و R3 وقسم قطب التحكم - كاثود Trinistor مع الطرف السالب للشاحن. وبالتالي ، يتم تشغيل دارات القاعدة والمجمع لترانزستور pa VT1 من مصادر مختلفة: الدائرة الأساسية من البطارية ، ودائرة المجمع من الشاحن.
يعمل Trinistor VS1 كعنصر تبديل. يوفر استخدامه بدلاً من ملامسات المرحل الكهرومغناطيسي ، والذي يستخدم أحيانًا في هذه الحالات ، عددًا كبيرًا من التبديل وإيقاف تشغيل تيار الشحن الضروري لإعادة شحن البطارية أثناء التخزين طويل الأجل.
كما يتضح من الرسم التخطيطي ، يتم توصيل المقاوم الثلاثي بواسطة الكاثود بالسلك السالب للشاحن ، وبواسطة القطب الموجب إلى الطرف السالب للبطارية. باستخدام هذا الخيار ، يتم تبسيط التحكم في المقاوم: مع زيادة القيمة اللحظية للجهد النبضي عند خرج الشاحن ، يبدأ التيار فورًا في التدفق عبر قطب التحكم في المقاوم (ما لم يكن ، بالطبع ، الترانزستور) VT1 مفتوح).
وعندما يظهر جهد موجب (بالنسبة للقطب السالب) على القطب الموجب للمقاومة الثلاثية ، فإن ثلاثي المقاومة سيكون مفتوحًا بشكل موثوق. بالإضافة إلى ذلك ، "يعتبر هذا التضمين مفيدًا لأنه يمكن توصيل المقاوم الثلاثي مباشرة بالعلبة المعدنية لآلة التعلق أو علبة الشاحن (إذا تم وضع الملحق بداخله) كمشتت للحرارة.
يمكن للمفتاح SA1 إيقاف تشغيل وحدة التحكم عن طريق تعيينها على الوضع "يدوي". بعد ذلك ، سيتم إغلاق ملامسات المفتاح ، ومن خلال "المقاوم R2 ، سيتم" توصيل قطب التحكم الخاص بالمقاوم الثلاثي مباشرة بأطراف الشاحن. "هذا الوضع مطلوب ، على سبيل المثال ، لشحن البطارية بسرعة قبل تثبيتها على السيارة.
التفاصيل والبناء
يمكن الإشارة إلى الترانزستور VT1 على مخطط السلسلة بمؤشرات الحروف A - G ؛ VG2 و VT3 - KT603A - KT603G ؛ الصمام الثنائي VD1 - أي من السلاسل D219 أو D220 أو سيليكون آخر ؛ الصمام الثنائي زينر VD2 - D814A ، D814B ، D808 ، D809 ؛ ثلاثي المقاوم - سلسلة KU202 مع مؤشرات الحروف G ، E ، I ، L ، N ، وكذلك D238G ، D238E ؛ المصابيح - أي من سلسلة AL 102 و AL307 (المقاومات المحدودة R1 و R11 تحدد التيار الأمامي المطلوب لمصابيح LED المستخدمة).
المقاومات الثابتة - MLT-2 (R2) ، MLT-1 (R6) ، MLT-0.5 (Rl ، R3 ، R8 ، R11) ، MLT-0.25 (أخرى). مقاوم التشذيب R9 - SP5-16B ، لكن الآخر سيفعل ، بمقاومة 330 أوم ... 1.5 كيلو أوم.
إذا كانت مقاومة المقاوم أكبر من تلك الموضحة في الرسم التخطيطي ، يتم توصيل المقاوم الثابت لهذه المقاومة بالتوازي مع أطرافه بحيث تكون المقاومة الإجمالية 330 أوم.
يتم تثبيت تفاصيل وحدة التحكم على لوح (الشكل 2) مصنوع من رقائق الألياف الزجاجية أحادية الجانب بسمك 1.5 مم. يتم تثبيت مقاوم التوليف في ثقب بقطر 5.2 مم بحيث يبرز محورها من جانب الطباعة.
يتم تقوية اللوحة داخل علبة ذات أبعاد مناسبة أو ، كما هو مذكور أعلاه ، داخل علبة الشاحن ، ولكن من الممكن بالضرورة بعيدًا عن أجزاء التسخين (صمامات مقوم ، محول ، ثلاثي المقاومة). في أي حال ، يتم حفر ثقب مقابل ssi لمقاوم التوليف في جدار السكن. يتم تثبيت مصابيح LED ومفتاح SA1 على الجدار الأمامي للعلبة.
أرز. 2. لوحة الدوائر المطبوعة لآلة المرفقات.
لتثبيت ثلاثي المقاوم ، يمكن عمل المشتت الحراري بمساحة إجمالية تبلغ حوالي 200 سم 2. على سبيل المثال ، صفيحة دورالومين بسمك 3 مم وحجم 100 × 100 مم مناسبة. يتم توصيل المشتت الحراري بأحد جدران العلبة (على سبيل المثال ، الجزء الخلفي) على مسافة حوالي 10 مم - لضمان انتقال الهواء.
يجوز إرفاق المشتت الحراري بالجانب الخارجي للجدار عن طريق قطع فتحة في علبة المقاوم للحرارة.
قبل توصيل وحدة التحكم ، يجب فحصها وتحديد موضع محرك التوليف المقاوم. للنقطتين 1 و 2 من اللوحة ، يتم توصيل مقوم تيار مستمر بجهد خرج قابل للتعديل يصل إلى 15 فولت ، ودائرة الإشارة (المقاوم R1 و LED HL1) متصلة بالنقطتين 2 و 5. تم ضبط محرك مقاوم التشذيب إلى الموضع السفلي وفقًا للرسم التخطيطي والجهد المطبق على وحدة التحكم حوالي 13 فولت. يجب أن يكون مؤشر LED قيد التشغيل. عن طريق تحريك شريط التمرير لأعلى الدائرة ، ينطفئ مؤشر LED. من خلال زيادة جهد الإمداد لوحدة التحكم بسلاسة إلى 15 فولت وخفضه إلى 12 فولت ، يتم تحقيق ذلك باستخدام المقاوم المتقلب بحيث يضيء مصباح LED بجهد 12.8 ... 13 فولت وينطفئ عند 14.2 ... 14.7 الخامس.
أ. كوروبكوف.
كوروبكوف الكسندر فاسيليفيتش- متخصص رائد بإحدى شركات موسكو ، ولد عام 1986. درس راديو الهواة في المدرسة ، حيث قام بتجميع مستقبل كاشف كطالب بالصف الثامن. بعد ذلك بعامين أتقن التغاير الفائق. في الستينيات ، قام بتطوير وتجميع جهاز تسجيل شريط الترانزستور. تعود الإصدارات الأولى في مجلة "راديو" إلى نفس الفترة. بعد ذلك بقليل ، بدأ النشر في مجموعة VRL. الموضوع الرئيسي للمنشورات في العقد الماضي هو إلكترونيات السيارات.
توضح المقالة جهاز فك التشفير المصمم للعمل مع شاحن ليس له وظيفة فصل الشبكة عند شحن البطارية. يجب أن تكون هذه البادئة موضع اهتمام ، أولاً وقبل كل شيء ، سائقي السيارات الذين لديهم أبسط شاحن مصنوع في المصنع أو محلي الصنع ، ويرغبون في أتمتة عملية الشحن بأقل وقت ومال.
من المعروف أن الجهد عند أطراف بطارية الرصاص الحمضية المشحونة بتيار ثابت يتوقف تقريبًا عن الزيادة بمجرد شحنه بالكامل. من هذه النقطة فصاعدًا ، يتم إنفاق كل الطاقة المزودة للبطارية تقريبًا فقط على التحليل الكهربائي وتسخين المنحل بالكهرباء. وبالتالي ، في لحظة توقف الزيادة في جهد الشحن ، سيكون من الممكن فصل الشاحن عن الشبكة. ومع ذلك ، يوصي دليل التعليمات الخاص ببطاريات السيارات بمواصلة الشحن في هذا الوضع لمدة ساعتين أخريين. هذه هي الطريقة التي يعمل بها الشاحن التلقائي الذي وصفته سابقًا. ومع ذلك ، تُظهر الممارسة أن إعادة الشحن هذه ضرورية حقًا فقط خلال دورة التحكم السنوية والتفريغ الوقائي للشحن من أجل تحديد الحالة الفنية للبطارية.
في الاستخدام اليومي ، يكفي تمامًا تحمل البطارية تحت جهد ثابت لمدة 15 ... 30 دقيقة. هذا النهج يجعل من الممكن تبسيط الشاحن التلقائي بشكل كبير دون أي تأثير ملحوظ على اكتمال شحن البطارية. إذا قمت بشحن البطارية بتيار غير مستقر ، فمع الزيادة السلسة في جهد الشحن (أقل من الحالة الأولى) ، ينخفض تيار الشحن. الدليل على وجود بطارية مشحونة بالكامل هو توقف التغيرات في كل من الجهد والتيار.
هذا المبدأ هو أساس عمل البادئة المقترحة. يحتوي على مقارن ، يتم تزويد أحد مدخلاته بجهد يزيد بشكل متناسب مع زيادة جهد الشحن على البطارية (وينخفض مع انخفاض) وفي نفس الوقت يتناقص بشكل متناسب مع زيادة (يزيد مع انخفاض) تيار الشحن. يتم تطبيق نفس الجهد على المدخل الثاني كما في الأول ، ولكن مع تأخير زمني كبير. بمعنى آخر ، طالما أن الجهد على البطارية يزداد و (أو) ينخفض تيار الشحن ، فإن قيمة الجهد عند الإدخال الثاني للمقارن ستكون أقل من قيمة الجهد عند الإدخال الأول ، وهذا الاختلاف يتناسب مع معدل تغير جهد الشحن والتيار. عندما يستقر الجهد على البطارية وتيار الشحن (مما يشير إلى أن البطارية مشحونة بالكامل) ، فإن قيم الجهد عند مدخلات المقارنة سوف تتساوى ، وسوف يتم تبديلها وإعطاء إشارة لإيقاف تشغيل شاحن. هذه الفكرة مأخوذة من.
تتكون البادئة من عناصر مستخدمة على نطاق واسع. الحد الأقصى لتيار التشغيل هو 6 أ ، ومع ذلك ، إذا لزم الأمر ، يمكن زيادته بسهولة.
يظهر الرسم التخطيطي للمرفق في الشكل. 1.
يتكون الجهاز من مدخلات op-amp DA1 ومقارنات جهد على op-amp DA2.1 و DA2.2 ومرحل إلكتروني ثنائي المدخلات VT1 - VT3 و K1 ووحدة إمداد طاقة تتكون من محول شبكة T1 ، صمامات ثنائية VD1-VD4 ومكثف تنعيم C6 ومثبت جهد حدودي VD5R19. يتم توصيل خرج الشاحن بالأطراف X1 و X3 والبطارية قيد الشحن - بالأطراف X2 و X3. يتم توصيل قابس التيار الكهربائي للشاحن بالمقبس X5 الخاص بجهاز فك التشفير.
عندما تضغط على زر SB1 ، يتم إمداد الجهد الكهربائي للشاحن والملف الرئيسي I لمحول T1 الخاص بجهاز فك التشفير. يتم تغذية الجهد غير المستقر من جسر الصمام الثنائي VD1-VD4 بواسطة مرحل إلكتروني ، ويتم توفير جهد الخرج للمثبت البارامترى بواسطة الدائرة المصغرة DA2 (يتم تشغيل DA1 بواسطة شاحن). يبدأ شحن البطارية.
يتم تغذية انخفاض الجهد الناتج عن تيار الشحن عبر المقاوم R1 إلى مدخلات op-amp DA1 ، والتي يتم توصيلها وفقًا لدائرة مكبر الصوت العكسي. سيزداد الجهد عند خرجه بانخفاض تيار الشحن. من ناحية أخرى ، يتناسب جهد خرج المرجع أمبير مع جهد الإمداد الخاص به. ونظرًا لأن مكبر الصوت يتم تشغيله مباشرة من البطارية المشحونة ، فإن جهد خرج جهاز op-amp سيكون دالة لكل من الجهد عند أطراف البطارية المشحونة وتيار الشحن. أتاح تصميم جهاز فك التشفير هذا إمكانية استخدامه مع مجموعة متنوعة من أجهزة الشحن ، بما في ذلك أبسطها.
يتم توصيل مرشح التمرير المنخفض R4C2 بإخراج المرجع أمبير ، والذي يتم من خلاله تغذية الجهد عبر الدارات المتكاملة R7C3 و R5R6R8C4 إلى مدخلات المقارنة التي تم إجراؤها على المرجع DA2.2. تحتوي الدائرة R8C4 على ثابت زمني أكبر بعدة مرات من دائرة R7C3 ، وبالتالي فإن الجهد عند المدخلات غير المقلوبة لهذا المقارن سيكون أقل من الدائرة المقلوبة ، وسوف ينخفض الناتج.
جهاز المقارنة الموجود على جهاز op-amp DA2.1 عبارة عن جهاز عتبة تقليدي ، يتم تزويد مدخله العكسي بجهد نموذجي من مقسم المقاومة R15R16 ، وإلى المدخلات غير المقلوبة من مقسم R11R12R13 المتصل ببطارية قابلة لإعادة الشحن. يتحول المقارن عندما يصل الجهد إلى 14.4 فولت على البطارية ويعمل على القضاء على إمكانية الإغلاق المبكر للشاحن في ظروف ديناميكيات غير مهمة للتغيرات في الجهد على البطارية.
نتيجة لذلك ، حتى يصل الجهد على البطارية المشحونة إلى القيمة المحددة ، لن يقوم جهاز فك التشفير بإيقاف تشغيل الشاحن ، حتى إذا تم تبديل مقارن DA2.2. يكون هذا الموقف ممكنًا عند ضبط تيار الشحن على قيمة أقل من الواقع ، ونتيجة لذلك ، مع تغيير بطيء جدًا في جهد الشحن والتيار. في البداية ، يحتوي ناتج المقارنة DA2.1 أيضًا على جهد منخفض.
مخرجات كلا المقارنين من خلال فواصل مقاومة R17R18 و R20R21 متصلة بقواعد الترانزستورات VT2 و VT1. وهكذا ، عندما تضغط على زر SB1 ، تظل هذه الترانزستورات مغلقة ، ويفتح VT3. يتم تنشيط Relay K1 وتقوم جهات الاتصال K1.1 بحظر جهات اتصال الزر. تظل البادئة قيد التشغيل بعد تحرير الزر.
نظرًا لأن الترانزستورات VT1 و VT2 موصولة وفقًا للدائرة المنطقية AND ، فإنها تفتح فقط عند مستوى جهد عالٍ في وقت واحد عند إخراج المقارنات DA2.1 و DA2.2. يمكن أن يحدث هذا فقط عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل. في هذه الحالة ، يغلق الترانزستور VT3 ويطلق المرحل K1 المحرك ، ويفتح دائرة إمداد الطاقة لصندوق فك التشفير والشاحن.
على التين. يوضح الشكل 2 الرسوم البيانية لتغيرات الجهد عند مدخلات مقارنة DA2.2 ، بالإضافة إلى تيار الشحن في عملية إعادة شحن البطارية 6ST-60 باستخدام شاحن بسيط بتيار شحن غير مستقر. تبلغ حالة الشحن الأولية للبطارية حوالي 75٪.
في حالة تشغيل جهاز فك التشفير في ظروف تداخل قوي ، يجب تحويل دائرة إمداد الطاقة لجهاز DA2 op-amp بمكثف خزفي بسعة 0.1 μF.
تتميز البادئة بانخفاض الحساسية تجاه التقلبات في جهد التيار الكهربائي. إذا زاد ، على سبيل المثال ، فإن الجهد على البطارية المشحونة يزيد أيضًا ، ولكن في نفس الوقت يزداد تيار الشحن أيضًا. نتيجة لذلك ، سيتغير الجهد عند خرج op-amp DA1 قليلاً.
البادئة مثبتة في صندوق معدني بقياس 140x100x70 ملم. يوجد على اللوحة الأمامية المشابك X1-X3 ، الصمامات FU1 والمقبس X5. يتم وضع معظم أجزاء المرفق على لوحة دوائر مطبوعة بأبعاد 76 × 60 مم ، مصنوعة من رقائق الألياف الزجاجية بسمك 1.5 مم. يظهر رسم اللوحة في الشكل. 3. تم تركيب المحول T1 والمرحل K1 بشكل منفصل بجانب اللوحة. المقاوم R1 ملحوم مباشرة بأطراف X1 ، X2.
يتكون المقاوم R1 من مقاومين C5-16V متصلين بالتوازي مع مقاومة 0.1 أوم وتبديد طاقة مقداره 1 وات ؛ ثوابت أخرى - MLT. مقاومات الانتهازي R9 ، R12 - SPZ-16v.
مكثف C1 - KM5 ، الباقي - K50-35. من المستحسن تدريب Capacitor C4 قبل التثبيت على اللوحة عن طريق توصيله لعدة ساعات بمصدر جهد ثابت يبلغ 10 ... 12 فولت.
بدلاً من KD105B ، يمكنك استخدام الثنائيات KD106A ، وبدلاً من KD522B - أي من سلسلة KD521. Zener diode VD5 - أي طاقة منخفضة بجهد استقرار يبلغ 11 ... 13 فولت.
يمكن استبدال الترانزستورات KT3102B بأي ترانزستورات منخفضة الطاقة من الهيكل المقابل مع معامل نقل تيار أساسي ثابت لا يقل عن 50 ، وعند استبدال الترانزستور VT3 ، يجب التركيز على تيار التشغيل للمرحل الحالي K1. عند اختيار بديل لـ K553UD2 OU ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن ليس كل مضخمات التشغيل تسمح بالتشغيل بجهد دخل مساوٍ لجهد الإمداد.
يستخدم جهاز فك التشفير محول شبكة جاهز للطاقة منخفض الطاقة بجهد متناوب للملف الثانوي 14 فولت عند تيار تحميل يصل إلى 120 مللي أمبير. Relay K1 - RMU ، جواز السفر RS4.523.303 ، ولكن أي واحد بجهد استجابة 12 ... 14 فولت مناسب ، تم تصميم جهات الاتصال الخاصة به لتبديل جهد متناوب قدره 220 فولت عند تيار 0.3 ... 0.5 أ.
لإعداد جهاز فك التشفير ، ستحتاج إلى مصدر جهد ثابت منظم في حدود 10 ... 15 فولت ، ومقياس جهد رقمي بحد قياس 20 فولت. أولاً ، يتم ضبط شريط تمرير المقاوم R12 على الجزء السفلي ، و R9 إلى الموضع الأيسر وفقًا للرسم التخطيطي. يتم توصيل المصدر بالمطاريف X1 و X3 ، ويتم ضبط جهد 14.4 فولت عند خرجه ويتم توصيل جهاز فك التشفير بالشبكة.
اضغط على الزر SB1 ، بينما يجب أن يعمل التتابع K1. تأكد من وجود مستوى جهد منخفض عند مخرجات المرجع DA2.1 و DA2.2 (الطرفان 10 و 12) (1.3 ... 1.5 فولت). ثم قم بقياس الجهد عند خرج المرجع DA1 (دبوس 10). يجب أن تكون مساوية تقريبًا لجهد مصدر الطاقة المتصل.
يتم إغلاق أطراف المقاوم R8 لمدة 30 .. .40 ثانية ، مما يضمن الشحن السريع للمكثف C4 ، ثم بعد تعرض لمدة عشر دقائق ، يتم توصيل الفولتميتر بإخراج المرجع DA2.2 بسلاسة قم بتدوير مقبض المقاوم R9 حتى يتم تبديل المقارن ، أي زيادة مفاجئة في الجهد على خرجه تصل إلى 11 ... 11.5 فولت ، ثم يتم قياس الجهد عند الإدخال المقلوب لـ op-amp DA2.2 و يقلل المقاوم R9 بمقدار 15 ... 20 مللي فولت.
وتجدر الإشارة إلى أنه من الضروري قياس الجهد في دارات الإدخال للمقارن بمقياس الفولتميتر الرقمي بمقاومة دخل لا تقل عن 5 ... 10 MΩ من أجل منع تفريغ المكثف C3. نظرًا لأن مقاومة الإدخال للعديد من أجهزة القياس الرقمية الشائعة لا تتجاوز 1 ميغا أوم ، يمكنك تشغيل المقاوم بعشرة ميغا أوم عند إدخال الفولتميتر الحالي ، والذي يشكل جنبًا إلى جنب مع مقاومة إدخال الجهاز مقسم جهد بنسبة 1 : 10.
في الختام ، قم بتدوير مقبض المقاوم R12 حتى يتم تبديل op-amp DA2.1. في هذه الحالة ، يجب أن يقوم التتابع K1 بتحرير المحرك.
إذا لم يكن لدى هواة الراديو مقياس الفولتميتر الرقمي ولا يوجد مصدر طاقة ، فيمكنك إعداد جهاز فك التشفير مباشرة في عملية شحن البطارية بالفعل. للقيام بذلك ، قم بتوصيل الشاحن والبطارية بجهاز فك التشفير ، واضبط مفتاح الشاحن على وضع "التشغيل" ، ومنزلقات المقاومات R9 و R12 من جهاز فك التشفير - كما هو موضح أعلاه. اضغط على الزر SB1 ، وتأكد من تنشيط المرحل K1 واضبط تيار الشحن وفقًا لدليل التعليمات الخاص بالشاحن.
عندما يتوقف الجهد عن الزيادة ، استمر في الشحن في هذا الوضع لمدة 20 ... 30 دقيقة أخرى ثم قم بتدوير مقبض المقاوم R9 بسلاسة حتى يتم فصل عمليات op-amp DA2.2 وصندوق فك التشفير والشاحن عن أنابيب. هذا يكمل الإعداد.
في الختام ، تجدر الإشارة إلى أنه لضمان الشحن الكامل للبطارية ، من المستحسن تعيين القيم القصوى المسموح بها لتيار الشحن من أجل ضمان ديناميكيات جيدة لتغيير الجهد عند خرج المرجع -amp DA1. هذا ينطبق بشكل خاص على أجهزة الشحن ذات الخرج غير المستقر وبطاريات مفرغة الشحن.
الأدب
يرتبط هذا التصميم كبادئة للشاحن ، وقد تم بالفعل وصف الكثير من المخططات المختلفة على الإنترنت. يعرض على شاشة LCD قيمة جهد الإدخال ، وتيار شحن البطارية ، ووقت الشحن وسعة الشحن الحالية (والتي يمكن أن تكون إما في Amp-Hours أو في مللي أمبير- ساعة - يعتمد فقط على البرنامج الثابت لجهاز التحكم والتحويل المطبق) . (سم. رسم بياني 1و الصورة 2)
رسم بياني 1
الصورة 2
يجب ألا يقل جهد خرج الشاحن عن 7 فولت ، وإلا فإن جهاز فك التشفير هذا سيتطلب مصدر طاقة منفصل.
يعتمد الجهاز على متحكم PIC16F676 ومؤشر بلوري سائل من سطرين SC 1602 ASLB-XH-HS-G.
سعة الشحن القصوى هي 5500 مللي أمبير و 95.0 أمبير في الساعة على التوالي.
يظهر مخطط الدائرة في تين. 3.
تين. 3. رسم تخطيطي لملحق قياس سعة الشحن
اتصال الشاحن - قيد التشغيل الشكل 4.
الشكل 4 مخطط توصيل جهاز فك التشفير بالشاحن
عند تشغيله ، يطلب المتحكم الدقيق أولاً سعة الشحن المطلوبة.
اضبط باستخدام الزر SB1. إعادة - زر SB2.
يرتفع الدبوس 2 (RA5) ، والذي يقوم بتشغيل المرحل P1 ، والذي بدوره يقوم بتشغيل الشاحن ( الشكل 5).
إذا لم يتم الضغط على الزر لأكثر من 5 ثوانٍ ، تتحول وحدة التحكم تلقائيًا إلى وضع القياس.
خوارزمية حساب السعة في جهاز فك التشفير هذا هي كما يلي:
مرة واحدة في الثانية ، يقوم المتحكم الدقيق بقياس الجهد عند مدخل جهاز فك التشفير والتيار ، وإذا كانت القيمة الحالية أكبر من واحد من أقل الأرقام أهمية ، فإنه يزيد من عداد الثواني بمقدار 1. وبالتالي ، فإن الساعة فقط يظهر وقت الشحن.
بعد ذلك ، يحسب الميكروكونترولر متوسط التيار لكل دقيقة. لهذا ، يتم تقسيم قراءات تيار الشحن على 60. يتم كتابة عدد صحيح على العداد ، ثم يتم إضافة باقي القسمة إلى القيمة الحالية المقاسة التالية ، وعندها فقط يتم قسمة هذا المجموع على 60. بعد إجراء 60 القياسات في دقيقة واحدة ، سيكون للعداد متوسط عدد التيار في الدقيقة.
عندما تمر قراءات الثواني عبر الصفر ، يتم قسمة متوسط القيمة الحالية بدورها على 60 (وفقًا لنفس الخوارزمية). وهكذا ، يزيد عداد السعة مرة واحدة في الدقيقة بمقدار واحد على ستين من متوسط التيار في الدقيقة. بعد ذلك ، يتم إعادة تعيين عداد متوسط القيمة الحالية إلى الصفر ويبدأ العد مرة أخرى. في كل مرة ، بعد حساب سعة الشحن ، يتم إجراء مقارنة بين السعة المقاسة والسعة المحددة ، وإذا كانت متساوية ، يتم عرض رسالة على الشاشة - "اكتمل الشحن" ، وفي السطر الثاني - قيمة قدرة الشحن والجهد. ينخفض دبوس وحدة التحكم الدقيقة 2 (RA5) ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل المرحل. سيتم فصل الشاحن من التيار الكهربائي.
الشكل 5
إعداد الجهازينزل فقط لضبط القراءات الصحيحة لتيار الشحن (R1 R5) والجهد الداخل (R4) باستخدام مقياس التيار والفولتميتر المرجعي.
الآن حول التحويلة.
بالنسبة لشاحن للتيار يصل إلى 1000 مللي أمبير ، يمكنك استخدام مصدر طاقة بجهد 15 فولت ، ومقاوم 0.5-10 أوم بقوة 5 وات كتحويل (قيمة مقاومة أصغر ستقدم خطأ قياس أصغر ، ولكنها ستجعله من الصعب ضبط التيار بدقة عند معايرة الجهاز) ، وبالتسلسل مع بطارية قابلة لإعادة الشحن ، مقاومة متغيرة تتراوح من 20 إلى 100 أوم ، والتي ستحدد قيمة تيار الشحن.
لشحن التيار حتى 10 أمبير ، سيكون من الضروري عمل تحويلة من سلك عالي المقاومة لقسم عرضي مناسب بمقاومة 0.1 أوم. أظهرت الاختبارات التي تم إجراؤها أنه حتى مع وجود إشارة من التحويلة الحالية تساوي 0.1 فولت ، يمكن لمقاومات الضبط R1 و R3 ضبط القراءة الحالية بسهولة على 10 أ.
لوحة الدوائر المطبوعةلهذا الجهاز تم تطويره تحت مؤشر WH1602D. ولكن يمكنك استخدام أي مؤشر مناسب عن طريق لحام الأسلاك وفقًا لذلك. يتم تجميع اللوحة بنفس أبعاد مؤشر الكريستال السائل ويتم تثبيتها في الخلف. يتم تثبيت الميكروكونترولر على المقبس ويسمح لك بتغيير البرنامج الثابت بسرعة للتبديل إلى تيار شاحن مختلف.
قبل التشغيل لأول مرة ، اضبط مقاومات التشذيب على الوضع الأوسط.
كتحويل لخيار البرنامج الثابت للتيارات المنخفضة ، يمكنك استخدام مقاومين MLT-2 1 أوم متصلين بالتوازي.
يمكنك استخدام مؤشر WH1602D في وحدة التحكم ، ولكن سيتعين عليك تبديل السنون 1 و 2. بشكل عام ، من الأفضل التحقق من الوثائق الخاصة بالمؤشر.
لن تعمل مؤشرات MELT ، بسبب عدم توافق العمل على واجهة 4 بت.
إذا رغبت في ذلك ، يمكنك توصيل الإضاءة الخلفية للمؤشر من خلال المقاوم الحالي 100 أوم
يمكن استخدام هذه البادئة لتحديد سعة البطارية المشحونة.
الشكل 6.تحديد سعة البطارية المشحونة
كحمل ، يمكنك استخدام أي حمل (مصباح كهربائي ، مقاوم ...) ، فقط عند تشغيله ، تحتاج إلى ضبط أي سعة بطارية كبيرة بشكل واضح وفي نفس الوقت مراقبة جهد البطارية لمنع التفريغ العميق.
(من المؤلف) تم اختبار البادئة باستخدام شاحن نبض حديث لبطاريات السيارات ،
توفر هذه الأجهزة جهدًا ثابتًا وتيارًا ثابتًا بأقل تموج.
عند توصيل جهاز فك التشفير بشاحن قديم (محول تنازلي ومعدل الصمام الثنائي) ، لم أتمكن من ضبط قراءات الشحن الحالية بسبب التموجات الكبيرة.
لذلك ، تقرر تغيير خوارزمية قياس تيار الشحن بواسطة وحدة التحكم.
في الإصدار الجديد ، تقوم وحدة التحكم بإجراء 255 قياسًا للتيار في 25 مللي ثانية (عند 50 هرتز ، تكون الفترة 20 مللي ثانية). ومن القياسات التي تم إجراؤها ، يتم تحديد القيمة الأكبر.
يتم قياس جهد الدخل أيضًا ، ولكن يتم تحديد أصغر قيمة.
(في حالة عدم وجود تيار شحن ، يجب أن يكون الجهد مساويًا لشحنة البطارية emf.)
ومع ذلك ، مع مثل هذا المخطط ، من الضروري وضع صمام ثنائي ومكثف تجانس (> 200 μF) أمام المثبت 7805 لجهد لا يقل عن جهد الخرج للشاحن
الأجهزة. أدى جهد إمداد وحدة التحكم الدقيقة الضعيفة إلى حدوث أعطال.
للحصول على ضبط دقيق لقراءات جهاز فك التشفير ، يوصى باستخدام أدوات تشذيب متعددة الأدوار.أو ضع مقاومات إضافية في سلسلة مع قادين (اختر تجريبياً).
كتحويلة لجهاز فك التشفير 10 A ، حاولت استخدام قطعة من سلك الألمنيوم مع مقطع عرضي 1.5 ممحوالي 20 سم - يعمل بشكل رائع.
هذا الجهاز متصل بالشاحن كبادئة ، وقد تم بالفعل وصف الكثير من المخططات المختلفة على الإنترنت. يعرض على شاشة LCD قيمة جهد الإدخال ، والقيمة الحالية لشحن البطارية ، ووقت الشحن وسعة الشحن الحالية (والتي يمكن أن تكون إما في Amp-hour أو مللي أمبير- ساعة - يعتمد فقط على البرنامج الثابت لجهاز التحكم والتحويل المطبق) . يجب ألا يقل جهد خرج الشاحن عن 7 فولت ، وإلا فإن جهاز فك التشفير هذا سيتطلب مصدر طاقة منفصل. يعتمد الجهاز على متحكم PIC16F676 ومؤشر بلوري سائل من سطرين SC 1602 ASLB-XH-HS-G. سعة الشحن القصوى هي 5500 مللي أمبير و 95.0 أمبير على التوالي.
يظهر الرسم التخطيطي في الشكل 1.
التوصيل بالشاحن - في الشكل 2.
عند تشغيله ، يطلب المتحكم الدقيق أولاً سعة الشحن المطلوبة. اضبط باستخدام الزر SB1. إعادة - زر SB2.
إذا لم يتم الضغط على الزر لأكثر من 5 ثوانٍ ، تتحول وحدة التحكم تلقائيًا إلى وضع القياس. تم ضبط السن 2 (RA5) على مستوى عالٍ.
خوارزمية حساب السعة في جهاز فك التشفير هذا هي كما يلي:
مرة واحدة في الثانية ، يقوم المتحكم الدقيق بقياس الجهد عند مدخل جهاز فك التشفير والتيار ، وإذا كانت القيمة الحالية أكبر من واحد من أقل الأرقام أهمية ، فإنه يزيد من عداد الثواني بمقدار 1. وبالتالي ، فإن الساعة فقط يظهر وقت الشحن.
بعد ذلك ، يحسب الميكروكونترولر متوسط التيار لكل دقيقة. لهذا ، يتم تقسيم قراءات العين المشحونة على 60. يتم كتابة عدد صحيح على العداد ، ثم يتم إضافة باقي القسمة إلى القيمة الحالية المقاسة التالية ، وعندها فقط يتم تقسيم هذا المجموع على 60. بعد ذلك عند إجراء 60 قياسًا ، سيكون للعداد عدد متوسط القيمة الحالية لكل دقيقة.
علاوة على ذلك ، يتم تقسيم متوسط القيمة الحالية ، بدوره ، على 60 (وفقًا لنفس الخوارزمية). وهكذا ، يزيد مقياس السعة مرة واحدة في الدقيقة بواقع واحد على ستين من متوسط التيار في الدقيقة.
بعد ذلك ، يتم إعادة ضبط متوسط العداد الحالي إلى الصفر ويبدأ العد مرة أخرى. في كل مرة ، بعد حساب سعة الشحن ، يتم إجراء مقارنة بين السعة المقاسة والسعة المحددة ، وإذا كانت متساوية ، يتم عرض رسالة على الشاشة - "اكتمل الشحن" ، وفي السطر الثاني - قيمة قدرة الشحن والجهد. ينخفض دبوس وحدة التحكم الدقيقة 2 (RA5) ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل مؤشر LED. يمكن استخدام هذه الإشارة لتشغيل مرحل يقوم ، على سبيل المثال ، بفصل الشاحن عن مصدر التيار الكهربائي (انظر الشكل 3).
يتم تقليل إعداد الجهاز فقط لضبط القراءات الصحيحة لتيار الشحن (R1 R3) والجهد الداخل (R2) باستخدام مقياس التيار الكهربائي ومقياس الفولتميتر المرجعي. لضبط قراءات جهاز فك التشفير بدقة ، يوصى باستخدام أدوات تشذيب متعددة الأدوار أو وضع مقاومات إضافية في سلسلة مع أدوات تشذيب (اختر تجريبيًا).
الآن حول التحويلة.
بالنسبة لشاحن بتيار يصل إلى 1000 مللي أمبير ، يمكنك استخدام مصدر طاقة 15 فولت ، ومقاوم 5 وات 5-10 أوم كتحويل ، ومقاومة متغيرة 20-100 أوم في السلسلة مع البطارية قيد الشحن ، والذي سيحدد قيمة تيار الشحن.
لشحن التيار حتى 10 أ (بحد أقصى 25.5 أ) ، سيكون من الضروري عمل تحويلة من سلك عالي المقاومة لقسم عرضي مناسب بمقاومة 0.1 أوم. أظهرت الاختبارات أنه حتى مع إشارة التحويل الحالية البالغة 0.1 فولت ، يمكن لمقاومات الضبط R1 و R3 ضبط القراءة الحالية بسهولة بمقدار 10 أ. ومع ذلك ، كلما كانت الإشارة من المستشعر الحالي أكبر ، كان من الأسهل ضبط القراءات الصحيحة.
كتحويلة لجهاز فك التشفير 10 A ، حاولت استخدام قطعة من سلك الألمنيوم مع مقطع عرضي 1.5 مم وطول 30 سم - إنها تعمل بشكل رائع.
لم يتم تطوير لوحة الدوائر المطبوعة لهذا الجهاز بسبب بساطة الدائرة ، يتم تجميعها على لوح تجارب بنفس أبعاد مؤشر الكريستال السائل ويتم تثبيتها في الخلف. يتم تثبيت الميكروكونترولر على المقبس ويسمح لك بتغيير البرنامج الثابت بسرعة للتبديل إلى تيار شاحن مختلف.
