الأسلاك والكابلات

مخططات أجهزة الشحن العالمية البسيطة. شاحن عالمي للبطاريات الصغيرة

يوفر الجهاز تيار شحن ثابتًا ويتم إيقاف تشغيله تلقائيًا عند الوصول إلى جهد البطارية المحدد. المخطط يعمل مثل هذا:

في غضون ثوانٍ قليلة، يتم توفير تيار شحن للبطارية، ثم يتم إيقاف تشغيله تلقائيًا لمدة ثانية واحدة تقريبًا ويتم قياس المجال الكهرومغناطيسي الموجود على البطارية.

كقاعدة عامة، تبلغ القوة الدافعة الكهربية لبطارية النيكل والكادميوم المشحونة بالكامل 1.35الخامس - إذا تم الوصول إلى هذه القيمة على البطارية، يتحول جهاز المقارنة ويعملر.س. الزناد الذي يطفئ تيار الشحن ويضيء مؤشر LED " البطارية مشحونة".

يسمح لك الشاحن بشحن البطاريات بجهد أقصى يصل إلى 18الخامس . يتم تنظيم تيار الشحن بواسطة مقاوم متغير في حدود 10 - 200 مللي أمبير، والقيمة المطلوبة لـ EMF للبطارية التي يتم عندها إيقاف الشحن يتم ضبطها أيضًا بواسطة مقاوم متغير.

أثناء تدفق تيار الشحن، يومض مؤشر LED "الشحن" بشكل دوري.

يجب تثبيت ترانزستور الإخراج على مشعاع صغير، وتعتمد مساحته على تيار الشحن المطلوب وجهد البطارية.

يُنصح بإرفاق مقابض بمؤشرات على محور المقاومات المتغيرة، واستخدام مقياس متعدد لإجراء المعايرة مع وجود علامات على اللوحة الأمامية للجهاز.

شاحن تلقائي بسيط.

جهاز لشحن بطاريات الهاتف الخليوي.

يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لجهاز شحن الهواتف المحمولة على بطاريات هيدريد معدن النيكل (Ni-MH) والليثيوم (Li-ion) بجهد اسمي يتراوح من 3.6 إلى 3.8 فولت مع إشارة الحالة والضبط التلقائي لتيار الخرج.

لتغيير قيم تيار الخرج والجهد، من الضروري تغيير تصنيفات العناصر VD4، R5، R6.

التيار الأولي للشاحن هو 100 مللي أمبير، ويتم تحديد هذه القيمة من خلال جهد الخرج للملف الثانوي للمحول Tr1 وقيمة مقاومة المقاوم R2. يمكن تعديل كل من هذه المعلمات عن طريق اختيار محول تنحي أو مقاومة المقاوم المحدد.
يتم تقليل جهد الشبكة 220 فولت بواسطة المحول Tr1 إلى 10 فولت على الملف الثانوي، ثم يتم تصحيحه بواسطة جسر الصمام الثنائي VD1 وتنعيمه بواسطة المكثف C1. يتم توفير الجهد المعدل من خلال المقاوم المحدد للتيار R2 ومكبر الصوت الحالي على الترانزستورات VT2، VT3 من خلال الموصل XI إلى بطارية الهاتف الخليوي ويتم شحنه بأقل تيار. في هذه الحالة، يشير توهج مصباح LED HL1 إلى وجود تيار الشحن في الدائرة. إذا لم يضيء مؤشر LED هذا، فهذا يعني أن البطارية مشحونة بالكامل، أو أنه لا يوجد اتصال في دائرة الشحن مع الحمل (البطارية).
إن توهج المؤشر الثاني LED HL2 في بداية عملية الشحن غير ملحوظ، لأن الجهد عند خرج الشاحن لا يكفي لفتح مفتاح الترانزستور VT1. في الوقت نفسه، يكون الترانزستور المركب VT2، VT3 في وضع التشبع، ويوجد تيار الشحن في الدائرة (يتدفق عبر البطارية).
عندما يصل الجهد عند ملامسات البطارية إلى 3.8 فولت، وهو ما يشير إلى أن البطارية مشحونة بالكامل، يفتح صمام ثنائي الزينر VD2، ويفتح الترانزستور VT1 أيضًا ويضيء LED HL2، وتغلق الترانزستورات VT2 وVT3 وفقًا لذلك ويتغير تيار الشحن في دائرة طاقة البطارية. (XI) ينخفض إلى الصفر تقريبًا.

اعداد.
يتم تقليل الإعداد إلى ضبط الحد الأقصى لتيار الشحن والجهد عند إخراج الجهاز، حيث يضيء مصباح LED HL2.
للقيام بذلك، ستحتاج إلى بطاريتين للهاتف الخلوي من نفس النوع بجهد اسمي 3.6-3.8 فولت. تم تفريغ إحدى البطاريات بالكامل، والأخرى مشحونة بالكامل بشاحن قياسي.
يتم تحديد الحد الأقصى الحالي تجريبيا:
يتم توصيل الهاتف الخليوي الذي تم تفريغه بشكل واضح بمخرج الشاحن (النقطتان A وB، الموصل XI) من خلال مقياس ملليمتر DC متصل على التوالي، والذي تم إيقاف تشغيله بعد الاستخدام طويل الأمد بسبب تفريغ البطارية، ومن خلال تحديد الخيار مقاومة المقاوم R2، يتم ضبط تيار قدره 100 مللي أمبير.
لهذا الغرض، من الملائم استخدام مقياس الاتصال الهاتفي بتيار انحراف إجمالي يبلغ 100 مللي أمبير، ومن غير المرغوب فيه استخدام جهاز اختبار رقمي بسبب القصور الذاتي في القراءة وعرض القراءات.
بعد ذلك (بعد فصل الشاحن مسبقًا عن مصدر التيار المتردد)، يتم فصل باعث الترانزستور VT3 عن عناصر أخرى في الدائرة وبدلاً من البطارية "الميتة"، يتم توصيل بطارية مشحونة بشكل طبيعي بالنقطتين A وB على الدائرة (ولهذا يتم تبديل البطاريات في نفس الهاتف). الآن، من خلال تحديد مقاومة المقاومات R5 وR6، يتم إضاءة LED HL2.
بعد ذلك، يتم توصيل باعث الترانزستور VT3 مرة أخرى بعناصر أخرى من الدائرة.

حول التفاصيل
المحول Tr1 هو أي محول مصمم لإمدادات الطاقة من شبكة 220 فولت 50 هرتز ولف ثانوي ينتج جهدًا من 10 إلى 12 فولت.
الترانزستورات VT1، VT2 من النوع KT315B - KT315E، KT3102A - KT3102B، KT503A - KT503V، KT3117A أو ما شابه ذلك في الخصائص الكهربائية.
الترانزستور VT3 - من سلسلة KT801، KT815، KT817، KT819 مع أي فهرس للأحرف. ليست هناك حاجة لتثبيت هذا الترانزستور على المشتت الحراري.
جميع المقاومات الثابتة (ما عدا R2) هي من النوع MLT-0.25 أو MF-25 أو ما شابه ذلك، R2 - 1 W.
مكثف الأكسيد C1 من النوع K50-24 أو K50-29 أو ما شابه ذلك لجهد تشغيل لا يقل عن 25 فولت.
مصابيح LED HL1 أو HL2 من النوع AL307BM أو غيرها (للإشارة إلى الحالة بألوان مختلفة)، مصممة لتيار يتراوح بين 5-12 مللي أمبير.
جسر الصمام الثنائي VD1 - أي من سلسلة KTs402، KTs405، KTs407.
يحدد Zener diode VD2 الجهد الذي سينخفض عنده تيار شحن الجهاز إلى الصفر تقريبًا. في هذا النموذج، يلزم وجود صمام ثنائي زينر بجهد تثبيت (فتح) يبلغ 4.5-4.8 فولت. يمكن استبدال صمام ثنائي زينر المشار إليه في الرسم التخطيطي بـ KS447A أو يتكون من ثنائيات زينر بجهد أقل، وربطهما في سلسلة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن ضبط عتبة إيقاف تشغيل وضع شحن الجهاز تلقائيًا عن طريق تغيير مقاومة مقسم الجهد، الذي يتكون من المقاومات R5 وR6.

مصدر:

كاشكاروف أ.ب. "المنتجات الإلكترونية محلية الصنع" - سانت بطرسبرغ: BHV-Petersburg، 2007، ص.32.

http://istochnikpitania.ru/index.files/Electronic_sxem.files/Electronic_sxem45.htm

دوائر شاحن بسيطة.

يوجد الآن في السوق العديد من الأجهزة المعقدة لشحن البطاريات بتيارات مختلفة الأشكال والسعات مع أنظمة التحكم في عملية الشحن، ومع ذلك، في الممارسة العملية، تقودنا التجارب مع دوائر الشاحن المختلفة إلى استنتاج بسيط مفاده أن كل شيء أبسط بكثير.

تيار شحن بنسبة 10% من سعة البطارية مناسب لكل من بطاريات NiCd وLi-Ion. ومن أجل شحن البطارية بالكامل، يجب منحها وقت شحن يتراوح بين 10 إلى 12 ساعة تقريبًا.

على سبيل المثال، عندما نحتاج إلى شحن بطارية AA بقوة 2500 مللي أمبير، نحتاج إلى اختيار تيار 2500/10 = 250 مللي أمبير وشحنها بها لمدة 12 ساعة.

يتم عرض الرسوم البيانية للعديد من أجهزة الشحن هذه أدناه.:

جهاز لا يحتوي على محول موضح في الشكل. 2، يسمح لك بشحن بطارية واحدة وبطارية مكونة من عدة خلايا بطارية، بينما يتغير تيار الشحن قليلاً.

يتم استخدام الثنائيات KD105 أو ما شابه ذلك كالثنائيات D1 - D7. LED D8 - AL307 أو ما شابه ذلك، اللون المطلوب. يمكن استبدال الثنائيات D1 - D4 بمجموعة الصمام الثنائي. يقوم المقاوم R3 باختيار السطوع المطلوب لمؤشر LED. يتم حساب سعة المكثف C1، الذي يحدد تيار الشحن المطلوب، بالصيغة:

C1= 3128/أ،
أ = الخامس - R2،
الخامس = (220 - Ueds) / J: حيث: C1 في uF؛ Ueds - جهد البطارية فيالخامس ; J هو تيار الشحن المطلوب في A.

على سبيل المثال، لنحسب سعة المكثف لشحن بطارية مكونة من 8 بطاريات بسعة 700 مللي أمبير.

سيكون تيار الشحن (J) 0.1 سعة البطارية - 0.07A، Ueds 1.2 × 8 =9.6الخامس.

لذلك، V = (220 - 9.6) / 0.07 = 3005.7، ثم أ = 3005.7 - 200 = 2805.7.

سعة المكثف ستكون C1 = 3128 / 2805.7 = 1.115 μF، القيمة الأقرب هي 1 μF.

يجب أن يكون جهد تشغيل المكثف 400 على الأقلالخامس . يتم تحديد تبديد الطاقة للمقاوم R2 من خلال حجم تيار الشحن. بالنسبة لتيار الشحن 0.07A سيكون 0.98 واط (P=JxJxR). نختار مقاومًا بتبديد طاقة قدره 2 وات.

الشاحن لا يخاف من الدوائر القصيرة. بعد تجميع الشاحن، يمكنك التحقق من تيار الشحن عن طريق توصيل مقياس التيار الكهربائي بدلاً من البطارية.

إذا كانت البطارية متصلة بقطبية غير صحيحة، فحتى قبل توصيل الشاحن بالشبكة الكهربائية، سيضيء مصباح D8 LED.

بعد توصيل الجهاز بالشبكة الكهربائية، يشير مؤشر LED إلى مرور تيار الشحن عبر البطارية.

يظهر في الشكل. 3، يتيح لك الجهاز شحن أربع بطاريات D-0.26 في وقت واحد بتيار 26 مللي أمبير لمدة 12...14 ساعة.

تين. 3

يتم إطفاء الجهد الزائد لشبكة 220 فولت بسبب تفاعل المكثفات (Xc).

باستخدام هذه الدائرة الكهربائية ومعرفة تيار الشحن (Iz) الموصى به لنوع معين من البطاريات، باستخدام الصيغ أدناه، يمكنك تحديد سعة المكثفات C1، C2 (إجمالي C = C1 + C2) واختيار نوع الزينر الصمام الثنائي VD2 بحيث يتجاوز جهد التثبيت جهد البطاريات المشحونة بحوالي 0.7 فولت.

يعتمد نوع صمام ثنائي زينر فقط على عدد البطاريات المشحونة في وقت واحد، على سبيل المثال، لشحن ثلاث خلايا D-0.26 أو NKGTs-0.45، من الضروري استخدام صمام ثنائي زينر VD2 من النوع KS456A. يتم تقديم مثال حسابي لبطاريات D-0.26 بتيار شحن يبلغ 26 مللي أمبير.

يستخدم الشاحن مقاومات من النوع MLT أو C2-23 ومكثفات C1 وC2 من النوع K73-17V لجهد تشغيل يبلغ 400 فولت. يمكن أن يكون للمقاوم R1 قيمة اسمية تبلغ 330...620 كيلو أوم، وهو يضمن تفريغ المكثفات بعد إيقاف تشغيل الجهاز.

يمكنك استخدام أي مصباح LED HL1، بشرط تحديد المقاوم R3 بحيث يتوهج بدرجة كافية. يتم استبدال مصفوفة الصمام الثنائي VD1 بأربعة صمامات ثنائية KD102A.

تتم الإشارة إلى وجود الجهد في دائرة الشحن بواسطة مصباح LED HL1، ويسمح لك الصمام الثنائي VD3 بمنع تفريغ البطارية من خلال دوائر الشاحن عند فصلها عن شبكة 220 فولت.

عند شحن بطاريات NKGTs-0.45 بتيار 45 مللي أمبير، يجب تقليل المقاوم R3 إلى القيمة التي يتوهج عندها مؤشر LED عند السطوع الكامل.

تم تصميم دائرة الشاحن (الشكل 4) لشحن البطاريات من النوع NKGTs-0.45 (NKGTs-0.5). يتم تنفيذ الشحن بتيار 40...45 مللي أمبير خلال نصف موجة واحدة من جهد التيار الكهربائي؛ خلال نصف الموجة الثاني، يتم إغلاق الصمام الثنائي ولا يتم توفير تيار شحن للعنصر G1.

أرز. 4

للإشارة إلى وجود جهد التيار الكهربائي، يتم استخدام مصباح مصغر من نوع HL1 SMH6.3-20 أو ما شابه.

إذا تم تجميع الأجهزة بشكل صحيح، فلا يلزم أي تكوين. نحسب سعة المكثف باستخدام الصيغة: C1 (في μF) = 14.8 * تيار الشحن (في A)

إذا كنت بحاجة إلى تيار 2A، فإن 14.8*2=29.6 ميكروفاراد. نأخذ مكثفًا بسعة 30 ميكروفاراد ونحصل على تيار شحن قدره 2 أمبير. المقاوم لتفريغ المكثف.

دائرة الشاحن الموضحة في الشكل التالي هي مثبت تيار بسيط. يتم تنظيم تيار الشحن باستخدام مقاوم متغير في النطاق من 10 إلى 500 مللي أمبير.

يمكن للجهاز استخدام أي ثنائيات قادرة على تحمل تيار الشحن.

يجب أن يكون جهد الإمداد أكبر بنسبة 30% من الحد الأقصى لجهد البطارية التي يتم شحنها.

نظرًا لأن جميع المخططات المذكورة أعلاه لا تستبعد إمكانية تلقي البطارية شحنًا زائدًا، فمن الضروري عند استخدام هذه الأجهزة التحكم في وقت الشحن، والذي يجب ألا يتجاوز 12 ساعة.

جهاز لشحن البطاريات الصغيرة

بأسعار اليوم، يمكنك حرفيًا أن تفلس من خلال تشغيل معدات صغيرة الحجم من الخلايا والبطاريات الغلفانية. من المربح قضاء وقت واحد والتحول إلى استخدام البطاريات. لكي تعمل لفترة طويلة، يجب استخدامها بشكل صحيح: عدم تفريغها تحت الجهد المسموح به، وشحنها بتيار مستقر، وإيقاف الشحن في الوقت المحدد. ولكن إذا كان على المستخدم بنفسه مراقبة استيفاء الشرط الأول، فمن المستحسن إسناد استيفاء الشرطين الآخرين إلى الشاحن. هذا هو بالضبط الجهاز الموضح في المقالة.

أثناء التطوير، كانت المهمة هي بناء جهاز بالخصائص التالية:

فترات تغيير واسعة في تيار الشحن وجهد إيقاف الشحن التلقائي (APC). توفير شحن البطاريات الفردية المستخدمة لتشغيل المعدات صغيرة الحجم، والبطاريات المكونة منها مع الحد الأدنى من المفاتيح الميكانيكية؛
موازين قريبة من موحدة للمنظمين، مما يسمح لك بضبط تيار الشحن والجهد الخاص بـ APC بدقة مقبولة دون أي أدوات قياس؛
استقرار عالي لتيار الشحن عندما تتغير مقاومة الحمل.
البساطة النسبية والتكرار الجيد.

الجهاز الموصوف يلبي هذه المتطلبات بالكامل. وهو مخصص لشحن البطاريات D-0.03، D-0.06. د-0.125، د-0.26، د-0.55. TsNK-0.45 و NKGTs-1.8 ونظائرها المستوردة والبطاريات المكونة منها. حتى الحد المحدد لتشغيل نظام APP، يتم شحن البطارية بتيار ثابت، بغض النظر عن نوع العناصر وعددها، ويزداد الجهد الكهربائي عليها تدريجيًا أثناء الشحن. بعد تشغيل النظام، يتم الحفاظ على الجهد الثابت الذي تم ضبطه مسبقًا على البطارية بشكل ثابت، وينخفض تيار الشحن. بمعنى آخر، لا يتم إعادة شحن البطارية أو تفريغها، ويمكن أن تظل متصلة بالجهاز لفترة طويلة.

يمكن استخدام الجهاز كمصدر طاقة للمعدات صغيرة الحجم بجهد قابل للتعديل من 1.5 إلى 13 فولت وحماية ضد الحمل الزائد وقصر الدائرة في الحمل.

الخصائص التقنية الرئيسية للجهاز هي كما يلي:

تيار الشحن عند الحد "40 مللي أمبير" - 0...40، عند الحد "200 مللي أمبير" - 40...200 مللي أمبير؛
عدم استقرار تيار الشحن عندما تتغير مقاومة الحمل من 0 إلى 40 أوم - 2.5%؛
حدود تنظيم جهد الاستجابة لنظام الحماية الأوتوماتيكي هي 1.45...13 فولت.

يظهر الرسم التخطيطي للجهاز في الشكل. 1.

يتم استخدام مصدر تيار على الترانزستور \L"4 كمثبت لتيار الشحن. اعتمادًا على موضع المفتاح SA2، يتم تحديد تيار الحمل الداخلي بواسطة النسب: IN = (UB - UBE)/R10 و IN = ( UB - UBE)/(R9 + R10)، حيث UБ هو الجهد عند قاعدة الترانزستور VT4 بالنسبة إلى الناقل الموجب، V؛ UBE هو انخفاض الجهد عند تقاطع الباعث، V؛ R9، R10 هي مقاومات الترانزستور المقاومات المقابلة، أوم.

ومن هذه العبارات يترتب على ذلك. تغيير الجهد عند قاعدة الترانزستور VT4 بالمقاوم المتغير R8. يمكن تعديل تيار الحمل على نطاق واسع. يتم الحفاظ على الجهد عبر هذا المقاوم بواسطة صمام ثنائي زينر ثابت VD6، والذي يتم من خلاله تثبيت التيار بواسطة ترانزستور التأثير الميداني VT2. كل هذا يضمن عدم استقرار تيار الشحن المحدد في المواصفات الفنية. أتاح استخدام مصدر تيار مستقر يتم التحكم فيه بالجهد تغيير تيار الشحن إلى قيم صغيرة جدًا، والحصول على مقياس موحد تقريبًا لمنظم التيار (R8) وتبديل حدود تنظيمه ببساطة.

نظام APZ. يتم تشغيله بعد الوصول إلى الحد الأقصى المسموح به من الجهد على البطارية أو البطارية، ويتضمن مقارنًا على op-amp DA1، ومفتاحًا إلكترونيًا على الترانزستور VT3، وصمام ثنائي زينر VD5. مثبت التيار على الترانزستور VT1 والمقاومات R1 - R4. يعمل مصباح HL1 LED كمؤشر للشحن واكتماله.

عندما يتم توصيل بطارية فارغة بالجهاز، يكون الجهد الكهربي الموجود عليها والمدخل غير المقلوب لـ op-amp DA1 أقل من الجهد المثالي الموجود على الجهاز المقلوب، والذي يتم ضبطه بواسطة المقاوم المتغير R3. لهذا السبب، يكون الجهد عند خرج المضخم التشغيلي قريبًا من جهد السلك المشترك، ويكون الترانزستور VT3 مفتوحًا، ويتدفق تيار ثابت عبر البطارية، ويتم تحديد قيمته من خلال مواضع المقاوم المتغير شريط التمرير R8 والتبديل SA2.

مع شحن البطارية، يزداد الجهد عند المدخل المقلوب لـ op-amp DA1. يزداد أيضًا الجهد عند خرجه، لذلك يترك الترانزستور VT2 وضع التثبيت الحالي، ويغلق VT3 تدريجيًا وينخفض تيار المجمع الخاص به. وتستمر العملية حتى ذلك الحين. حتى يتوقف الصمام الثنائي زينر VD6 عن تثبيت الجهد عبر المقاومات R7، R8. مع انخفاض هذا الجهد، يبدأ الترانزستور VT4 في الإغلاق وينخفض تيار الشحن بسرعة. يتم تحديد قيمته النهائية من خلال مجموع تيار التفريغ الذاتي للبطارية والتيار المتدفق عبر المقاوم R11. بمعنى آخر، من هذه اللحظة فصاعدًا، تحافظ البطارية المشحونة على الجهد الذي تم ضبطه بواسطة المقاوم R3، والتيار اللازم للحفاظ على هذا الجهد يتدفق عبر البطارية.

يشير مؤشر LED HL1 إلى أن الجهاز متصل بالشبكة ومرحلتين من عملية الشحن. في حالة عدم وجود بطارية، يتم ضبط المقاوم R11 على جهد يتحدد بواسطة موضع شريط تمرير المقاوم المتغير R3. هناك حاجة إلى تيار قليل جدًا للحفاظ على هذا الجهد، لذلك يتوهج HL1 بشكل خافت جدًا. وفي لحظة توصيل البطارية يرتفع سطوع توهجها إلى الحد الأقصى، وبعد تفعيل نظام الحماية التلقائي في نهاية الشحن، ينخفض بشكل مفاجئ إلى المتوسط بين تلك المذكورة أعلاه. إذا رغبت في ذلك، يمكنك قصر نفسك على مستويين من التوهج (ضعيف، قوي)، وهو ما يكفي لتحديد المقاوم R6.

يتم تثبيت أجزاء الجهاز على لوحة دائرة مطبوعة، ويظهر رسمها في الشكل. 2. إنه مصنوع عن طريق قطع الرقائق وهو مصمم لتركيب المقاومات الدائمة MLT، أداة التشذيب (السلك) PPZ-43. المكثفات K52-1B (C1) وKM (C2). يتم تركيب الترانزستور VT4 على المشتت الحراري بمساحة تبديد حراري فعالة تبلغ 100 سم2. يتم تثبيت المقاومات المتغيرة R3 و R8 (PPZ-11 المجموعة A) على اللوحة الأمامية للجهاز ومجهزة بمقاييس ذات علامات مقابلة.

(اضغط للتكبير)

المحولات SA1 وSA2 هي من أي نوع؛ ومع ذلك، فمن المستحسن أن تكون نقاط الاتصال المستخدمة كمحولات SA2 مصممة لتحويل تيار لا يقل عن 200 مللي أمبير.

يجب أن يوفر محول الشبكة T1 جهدًا متناوبًا قدره 20 فولت على الملف الثانوي عند تيار حمل يبلغ 250 مللي أمبير.

يمكن استبدال الترانزستورات ذات التأثير الميداني KP303V بـ KP303G - KP303I، ثنائي القطب KT361V - بترانزستورات سلسلة KT361. KT3107، KT502 مع أي فهرس للأحرف (باستثناء A)، وKT814B - على KT814V، KT814G، KT816V، KT816G. يجب اختيار صمام ثنائي زينر D813 (VD5) بجهد تثبيت لا يقل عن 12.5 فولت. وبدلاً من ذلك، يجوز استخدام D814D أو أي ثنائيات زينر منخفضة الطاقة متصلة على التوالي بجهد تثبيت إجمالي يبلغ 12.5... 13.5 فولت من الممكن استبدال PPZ-11 ( R3، R8) بمقاومات متغيرة من أي نوع من المجموعة A، و PPZ-43 (R10) بمقاوم مضبوط من أي نوع بقدرة تبديد لا تقل عن 3 وات.

يبدأ إعداد الجهاز باختيار سطوع مصباح HL1 LED. للقيام بذلك، قم بتبديل المفتاحين SA1 وSA2، على التوالي، إلى الوضعين "13 فولت" و"40 مللي أمبير". وشريط تمرير المقاوم المتغير R8 في المنتصف، قم بتوصيل المقاوم بمقاومة 50...100 أوم إلى المقابس XS1 وXS2 وابحث عن هذا الوضع لشريط تمرير المقاوم R3. حيث يتغير سطوع توهج HL1. يتم تحقيق زيادة الفرق في سطوع التوهج عن طريق اختيار المقاوم R6.

ثم يتم تعيين حدود فترات التنظيم لتيار الشحن والجهد لمنطقة الحماية التلقائية. عن طريق توصيل ملي أمبير بحد قياس 200...300 مللي أمبير بمخرج الجهاز. حرك منزلق المقاوم R8 إلى الموضع السفلي (وفقًا للرسم التخطيطي)، وقم بتبديل SA2 إلى الموضع "200 مللي أمبير". عن طريق تغيير مقاومة ضبط المقاوم R10، تنحرف إبرة الجهاز إلى 200 مللي أمبير. ثم حرك شريط التمرير R8 إلى الموضع العلوي وحدد المقاوم R7 لتحقيق قراءة 36...38 مللي أمبير. أخيرًا، قم بتبديل SA2 إلى الوضع "40 مللي أمبير". أعد شريط تمرير المقاوم المتغير R8 إلى الموضع السفلي وحدد R9 لضبط تيار الخرج ضمن 43...45 مللي أمبير.

لضبط حدود الفاصل الزمني لتنظيم الجهد APZ، يتم ضبط المفتاح SA1 على الوضع "13 فولت"، ويتم توصيل الفولتميتر DC بحد قياس 15...20 فولت بخرج الجهاز. R1 و R4، يتم تحقيق قراءات 4.5 و 13 فولت في المواضع القصوى للمقاوم R3. بعد ذلك، قم بتحريك SA1 إلى الوضع "4.5 فولت"، في نفس مواضع شريط التمرير R3، اضبط سهم الأداة على علامتي 1.45 و4.5 فولت عن طريق تحديد المقاوم R2.

أثناء التشغيل، يتم ضبط جهد APZ بمعدل 1.4...1.45 فولت لكل بطارية يتم شحنها.

إذا لم يكن الجهاز مخصصًا للاستخدام لتشغيل أجهزة الراديو، فيمكن استبدال إشارة نهاية الشحن عن طريق إطفاء مؤشر LED بوميضه، وهو ما يكفي لإدخال التباطؤ في المقارنة - أضف المقاومات R12، R13 إلى الجهاز (الشكل 3)، وقم بإزالة المقاوم R6.

بعد هذا التعديل، عند الوصول إلى القيمة المحددة لجهد APZ، سينطفئ مصباح LED HL1 وسيتوقف تيار الشحن عبر البطارية تمامًا. نتيجة لذلك، سيبدأ الجهد عبره في الانخفاض، وبالتالي سيتم تشغيل مثبت التيار مرة أخرى وسيضيء مصباح LED HL1. بمعنى آخر، عند الوصول إلى الجهد المحدد، سيبدأ HL1 في الوميض، والذي يكون في بعض الأحيان أكثر وضوحًا من متوسط سطوع معين. وتبقى طبيعة عملية شحن البطارية دون تغيير في كلتا الحالتين.

مزودات الطاقة

N. هيرتزين، بيريزنيكي، منطقة بيرم.
الإذاعة، 2000، العدد 7

أثناء التطوير، كانت المهمة هي بناء جهاز بالخصائص التالية:

فترات تغيير واسعة في تيار الشحن والجهد تتوقف تلقائيًا عن الشحن (APC). توفير شحن البطاريات الفردية المستخدمة لتشغيل المعدات صغيرة الحجم، والبطاريات المكونة منها مع الحد الأدنى من المفاتيح الميكانيكية؛
- قريب من المقاييس الموحدة للمنظمين، مما يسمح لك بضبط تيار الشحن والجهد الخاص بالتطبيق بدقة مقبولة دون أي أدوات قياس؛
- ثبات عالٍ لتيار الشحن عند تغير مقاومة الحمل؛
- البساطة النسبية والتكرار الجيد.

موصوف شاحنيفي تماما بهذه المتطلبات. وهو مخصص لشحن بطاريات D-0.03. د-0.06. د-0.125. د-0.26. د-0.55. تسنك-0.45. NKGC-1.8. نظائرها المستوردة والبطاريات المصنوعة منها. حتى الحد المحدد لتشغيل نظام APP، يتم شحن البطارية بتيار ثابت، بغض النظر عن نوع العناصر وعددها، ويزداد الجهد الكهربائي عليها تدريجيًا أثناء الشحن. بعد تشغيل النظام، يتم الحفاظ على الجهد الثابت الذي تم ضبطه مسبقًا على البطارية بشكل ثابت، وينخفض تيار الشحن. بمعنى آخر، لا يتم إعادة شحن البطارية أو تفريغها، ويمكن أن تظل متصلة بالجهاز لفترة طويلة.

الخصائص التقنية الرئيسية للجهاز هي كما يلي:

تيار الشحن عند الحد "40 مللي أمبير" - 0...40، عند الحد "200 مللي أمبير" - 40...200 مللي أمبير؛
- عدم استقرار تيار الشحن عندما تتغير مقاومة الحمل من 0 إلى 40 أوم - 2.5%؛
- حدود تنظيم جهد استجابة التطبيق هي 1.45...13 فولت.

دائرة الشاحن

يتم استخدام مصدر تيار على الترانزستور \L"4 كمثبت لتيار الشحن. اعتمادًا على موضع المفتاح SA2، يتم تحديد تيار الحمل الداخل بواسطة النسب: I N = (U B - U BE)/R10 وI H = (U B - U BE )/(R9 + R10)، حيث U B هو الجهد عند قاعدة الترانزستور VT4 بالنسبة إلى الناقل الموجب، V؛ U BE هو انخفاض الجهد عند تقاطع الباعث، V؛ R9، R10 هما مقاومات المقاومات المقابلة أوم.

يتم تثبيت أجزاء الجهاز على لوحة دائرة مطبوعة، ويظهر رسمها في الشكل. 2. إنه مصنوع عن طريق قطع الرقائق وهو مصمم لتركيب المقاومات الدائمة MLT، أداة التشذيب (السلك) PPZ-43. المكثفات K52-1B (C1) وKM (C2). يتم تركيب الترانزستور VT4 على مبدد حراري ذو مساحة تبديد حراري فعالة تبلغ 100 سم2. يتم تثبيت المقاومات المتغيرة R3 و R8 (PPZ-11 المجموعة A) على اللوحة الأمامية للجهاز ومجهزة بمقاييس ذات علامات مقابلة.

يجب أن يوفر محول الشبكة T1 جهدًا متناوبًا قدره 20 فولت على الملف الثانوي عند تيار حمل يبلغ 250 مللي أمبير.

يمكن استبدال ترانزستورات التأثير الميداني KPZZV بـ KPZZG - KPZOZI، ثنائي القطب KT361V - بترانزستورات سلسلة KT361. KT3107، KT502 مع أي فهرس للأحرف (باستثناء A)، وKT814B - إلى KT814B. KT814G. KT816V. KT816G. يجب اختيار صمام ثنائي زينر D813 (VD5) بجهد تثبيت لا يقل عن 12.5 فولت. وبدلاً من ذلك، يجوز استخدام D814D أو أي ثنائيات زينر منخفضة الطاقة متصلة على التوالي بجهد تثبيت إجمالي يبلغ 12.5... 13.5 فولت من الممكن استبدال PPZ-11 (R3.R8) بمقاومات متغيرة من أي نوع من المجموعة A، وPPZ-43 (R10) - مقاوم مضبوط من أي نوع بقدرة تبديد لا تقل عن 3 وات.

أثناء التشغيل، يتم ضبط جهد APZ بمعدل 1.4...1.45 فولت لكل بطارية يتم شحنها.

إذا لم يكن الجهاز مخصصًا للاستخدام لتشغيل أجهزة الراديو، فيمكن استبدال إشارة نهاية الشحن عن طريق إطفاء مؤشر LED بوميضه، وهو ما يكفي لإدخال التباطؤ في المقارنة - قم بتكملة الجهاز بـ المقاومات R12، R13 (الشكل 3). وإزالة المقاوم R6. بعد هذا التعديل، عند الوصول إلى القيمة المحددة لجهد APZ، سينطفئ مصباح LED HL1 وسيتوقف تيار الشحن عبر البطارية تمامًا. نتيجة لذلك، سيبدأ الجهد عبره في الانخفاض، وبالتالي سيتم تشغيل مثبت التيار مرة أخرى وسيضيء مصباح LED HL1. بمعنى آخر، عند الوصول إلى الجهد المحدد، سيبدأ HL1 في الوميض، والذي يكون في بعض الأحيان أكثر وضوحًا من متوسط سطوع معين. وتبقى طبيعة عملية شحن البطارية دون تغيير في كلتا الحالتين.

يحتاج كل صاحب سيارة إلى شاحن بطارية، لكنه يكلف الكثير، ولا تعد الرحلات الوقائية المنتظمة إلى مركز خدمة السيارات خيارًا متاحًا. تستغرق خدمة البطارية في محطة الخدمة وقتًا ومالًا. بالإضافة إلى ذلك، مع بطارية فارغة، لا تزال بحاجة إلى القيادة إلى محطة الخدمة. يمكن لأي شخص يعرف كيفية استخدام مكواة اللحام تجميع شاحن يعمل لبطارية السيارة بيديه.

نظرية صغيرة عن البطاريات

أي بطارية هي جهاز تخزين للطاقة الكهربائية. عند تطبيق الجهد عليها، يتم تخزين الطاقة بسبب التغيرات الكيميائية داخل البطارية. عندما يتم توصيل المستهلك، تحدث العملية المعاكسة: يؤدي التغير الكيميائي العكسي إلى إنشاء جهد كهربائي عند أطراف الجهاز، ويتدفق التيار عبر الحمل. وبالتالي، من أجل الحصول على الجهد من البطارية، تحتاج أولا إلى "وضعها جانبا"، أي شحن البطارية.

تحتوي أي سيارة تقريبًا على مولد خاص بها، والذي، عند تشغيل المحرك، يوفر الطاقة للمعدات الموجودة على متن الطائرة ويشحن البطارية، مما يجدد الطاقة المستهلكة في بدء تشغيل المحرك. ولكن في بعض الحالات (بدء تشغيل المحرك بشكل متكرر أو صعب، والرحلات القصيرة، وما إلى ذلك) لا يوجد وقت لاستعادة طاقة البطارية، ويتم تفريغ البطارية تدريجيًا. لا يوجد سوى طريقة واحدة للخروج من هذا الموقف - الشحن باستخدام شاحن خارجي.

كيفية معرفة حالة البطارية

لتحديد ما إذا كان الشحن ضروريًا، تحتاج إلى تحديد حالة البطارية. الخيار الأبسط - "يتحول/لا يتحول" - في نفس الوقت غير ناجح. إذا كانت البطارية "لا تعمل"، على سبيل المثال، في المرآب في الصباح، فلن تذهب إلى أي مكان على الإطلاق. تعتبر حالة "عدم الدوران" أمرًا بالغ الأهمية، وقد تكون العواقب المترتبة على البطارية وخيمة.

الطريقة المثلى والموثوقة للتحقق من حالة البطارية هي قياس الجهد الموجود عليها باستخدام جهاز اختبار تقليدي. عند درجة حرارة الهواء حوالي 20 درجة اعتماد درجة الشحن على الجهدعلى أطراف البطارية المنفصلة عن الحمل (!) كما يلي:

12.6…12.7 فولت - مشحون بالكامل؛
12.3…12.4 فولت - 75%؛
12.0…12.1 فولت - 50%؛
11.8…11.9 فولت - 25%؛
11.6…11.7 فولت - مفرغ؛
أقل من 11.6 فولت - تفريغ عميق.

وتجدر الإشارة إلى أن الجهد 10.6 فولت أمر بالغ الأهمية. إذا هبطت إلى الأسفل، فإن "بطارية السيارة" (خصوصًا تلك التي لا تحتاج إلى صيانة) سوف تفشل.

الشحن الصحيح

هناك طريقتان لشحن بطارية السيارة - الجهد المستمر والتيار المستمر. كل شخص لديه خاصة بهم الميزات والعيوب:

شواحن البطاريات محلية الصنع

يعد تجميع شاحن بطارية السيارة بيديك أمرًا واقعيًا وليس صعبًا بشكل خاص. للقيام بذلك، يجب أن يكون لديك المعرفة الأساسية بالهندسة الكهربائية وأن تكون قادرًا على حمل مكواة اللحام بين يديك.

جهاز بسيط 6 و 12 فولت

هذا المخطط هو الأكثر أساسية وصديقة للميزانية. باستخدام هذا الشاحن، يمكنك شحن أي بطارية من الرصاص الحمضية بكفاءة بجهد تشغيل يبلغ 12 أو 6 فولت وسعة كهربائية تتراوح من 10 إلى 120 أمبير/ساعة.

يتكون الجهاز من محول تنحي T1 ومقوم قوي تم تجميعه باستخدام الثنائيات VD2-VD5. يتم ضبط تيار الشحن بواسطة المفاتيح S2-S5، والتي يتم من خلالها توصيل مكثفات التبريد C1-C4 بدائرة الطاقة الخاصة باللف الأساسي للمحول. بفضل "الوزن" المتعدد لكل مفتاح، تتيح لك المجموعات المختلفة ضبط تيار الشحن تدريجيًا في حدود 1-15 أمبير بزيادات 1 أمبير، وهذا يكفي لتحديد تيار الشحن الأمثل.

على سبيل المثال، إذا كان هناك حاجة إلى تيار 5 أمبير، فسوف تحتاج إلى تشغيل مفتاحي التبديل S4 وS2. ستعطي S5 و S3 و S2 المغلقة ما مجموعه 11 أ. لمراقبة جهد البطارية، استخدم مقياس الفولتميتر PU1، ويتم مراقبة تيار الشحن باستخدام مقياس التيار الكهربائي PA1.

يمكن للتصميم استخدام أي محول طاقة بقوة حوالي 300 واط، بما في ذلك محلية الصنع. يجب أن ينتج جهدًا يتراوح من 22 إلى 24 فولت في الملف الثانوي بتيار يصل إلى 10-15 أمبير. بدلاً من VD2-VD5، أي صمامات ثنائية مقوم يمكنها تحمل تيار أمامي لا يقل عن 10 أمبير وجهد عكسي 40 فولت على الأقل مناسبة، D214 أو D242 مناسبة. ويجب تركيبها من خلال جوانات عازلة على الرادياتير بمساحة تبديد لا تقل عن 300 سم2.

يجب أن تكون المكثفات C2-C5 من الورق غير القطبي بجهد تشغيل لا يقل عن 300 فولت. مناسبة، على سبيل المثال، هي MBChG، KBG-MN، MBGO، MBGP، MBM، MBGCh. تم استخدام مكثفات مماثلة على شكل مكعب على نطاق واسع كمكثفات تحويل الطور للمحركات الكهربائية في الأجهزة المنزلية. تم استخدام الفولتميتر DC من النوع M5−2 بحد قياس 30 فولت كـ PU1. PA1 هو مقياس التيار الكهربائي من نفس النوع بحد قياس 30 أمبير.

الدائرة بسيطة، إذا قمت بتجميعها من أجزاء صالحة للخدمة، فلن تحتاج إلى تعديل. هذا الجهاز مناسب أيضًا لشحن بطاريات ستة فولت، لكن "وزن" كل من المفاتيح S2-S5 سيكون مختلفًا. لذلك، سيتعين عليك التنقل بين تيارات الشحن باستخدام مقياس التيار الكهربائي.

مع تيار قابل للتعديل بشكل مستمر

باستخدام هذا المخطط، يكون من الصعب تجميع شاحن بطارية السيارة بيديك، ولكن يمكن تكراره ولا يحتوي أيضًا على أجزاء نادرة. وبمساعدتها، من الممكن شحن بطاريات 12 فولت بسعة تصل إلى 120 أمبير/ساعة، ويتم تنظيم تيار الشحن بسلاسة.

يتم شحن البطارية باستخدام تيار نابض، ويستخدم الثايرستور كعنصر تنظيم. بالإضافة إلى المقبض لضبط التيار بسلاسة، يحتوي هذا التصميم أيضًا على مفتاح الوضع، عند تشغيله، يتضاعف تيار الشحن.

يتم التحكم في وضع الشحن بصريًا باستخدام مقياس الاتصال RA1. المقاوم R1 مصنوع محليًا ومصنوع من سلك نيتشروم أو نحاس بقطر لا يقل عن 0.8 مم. إنه بمثابة المحدد الحالي. المصباح EL1 هو مصباح مؤشر. في مكانه، سيفي أي مصباح مؤشر صغير الحجم بجهد 24-36 فولت.

يمكن استخدام محول تنحي جاهزًا بجهد خرج على الملف الثانوي من 18 إلى 24 فولت بتيار يصل إلى 15 أمبير. إذا لم يكن لديك جهاز مناسب في متناول اليد، فيمكنك صنعه بنفسك من أي محول شبكة بقوة 250-300 واط. للقيام بذلك، قم بلف جميع اللفات من المحول باستثناء ملف التيار الكهربائي، ولف ملف ثانوي واحد بأي سلك معزول بمقطع عرضي 6 مم. مربع عدد اللفات في اللف هو 42.

يمكن أن يكون الثايرستور VD2 أيًا من سلسلة KU202 بالأحرف V-N. يتم تثبيته على مشعاع بمساحة تشتت لا تقل عن 200 سم مربع. يتم تركيب الطاقة للجهاز باستخدام أسلاك ذات طول ضئيل وبمقطع عرضي لا يقل عن 4 مم. مربع بدلاً من VD1، سيعمل أي صمام ثنائي مقوم بجهد عكسي لا يقل عن 20 فولت ويتحمل تيارًا لا يقل عن 200 مللي أمبير.

يتلخص إعداد الجهاز في معايرة مقياس التيار RA1. يمكن القيام بذلك عن طريق توصيل عدة مصابيح بجهد 12 فولت بقدرة إجمالية تصل إلى 250 واط بدلاً من البطارية، ومراقبة التيار باستخدام مقياس التيار المرجعي المعروف.

من مصدر طاقة الكمبيوتر

لتجميع هذا الشاحن البسيط بيديك، ستحتاج إلى مصدر طاقة منتظم من كمبيوتر ATX قديم ومعرفة بهندسة الراديو. لكن خصائص الجهاز ستكون لائقة. بمساعدتها، يتم شحن البطاريات بتيار يصل إلى 10 أ، وضبط الجهد الحالي والشحن. الشرط الوحيد هو أن مصدر الطاقة مرغوب فيه على وحدة التحكم TL494.

من أجل خلق شحن السيارة DIY من مصدر طاقة الكمبيوترسيكون عليك تجميع الدائرة الموضحة في الشكل.

الخطوات خطوة بخطوة المطلوبة لإنهاء العمليةسوف تبدو مثل هذا:

قم بقضم جميع أسلاك ناقل الطاقة، باستثناء الأسلاك الصفراء والسوداء.
قم بتوصيل الأسلاك الصفراء والسوداء بشكل منفصل معًا - سيكون هذان هما الشواحن "+" و"-" على التوالي (انظر الرسم البياني).
قم بقطع جميع الآثار المؤدية إلى الأطراف 1 و14 و15 و16 من وحدة التحكم TL494.
قم بتركيب مقاومات متغيرة بقيمة اسمية تبلغ 10 و4.4 كيلو أوم على غلاف مصدر الطاقة - وهذه هي عناصر التحكم لتنظيم الجهد وتيار الشحن، على التوالي.
باستخدام التركيب المعلق، قم بتجميع الدائرة الموضحة في الشكل أعلاه.

إذا تم التثبيت بشكل صحيح، فهذا يعني أن التعديل قد اكتمل. كل ما تبقى هو تجهيز الشاحن الجديد بمقياس الفولتميتر والأميتر والأسلاك بمشابك التمساح لتوصيل البطارية.

من الممكن في التصميم استخدام أي مقاومات متغيرة وثابتة، باستثناء المقاوم الحالي (الأقل في الدائرة بقيمة اسمية تبلغ 0.1 أوم). تبديد الطاقة لا يقل عن 10 واط. يمكنك صنع مثل هذا المقاوم بنفسك من سلك نيتشروم أو سلك نحاسي بطول مناسب، ولكن يمكنك بالفعل العثور على مقاوم جاهز، على سبيل المثال، تحويلة 10 أمبير من جهاز اختبار رقمي صيني أو مقاوم C5-16MV. هناك خيار آخر وهو توصيل مقاومتين 5WR2J على التوازي. توجد مثل هذه المقاومات في تبديل مصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر أو أجهزة التلفزيون.

ما تحتاج إلى معرفته عند شحن البطارية

عند شحن بطارية السيارة، من المهم اتباع عدد من القواعد. هذا سيساعدك إطالة عمر البطارية والحفاظ على صحتك:

تم توضيح مسألة إنشاء شاحن بطارية بسيط بيديك. كل شيء بسيط للغاية، كل ما عليك فعله هو تخزين الأدوات اللازمة ويمكنك البدء في العمل بأمان.