Nástavec nabíječky pro ochranu baterie. Automatické odpojení nabíječky
Článek pojednává o obvodu jednoduchého zařízení, jeho přidáním do vaší nabíječky (nabíječky) lze proces nabíjení automatizovat. Pomůže také udržet vaši baterii nabitou při dlouhodobém skladování, což výrazně prodlouží její životnost.
Zařízení je elektronické relé, které hlídá napětí připojené baterie. Relé má dvě prahové hodnoty odezvy založené na nejvyšší a nejnižší hodnotě napětí, nastavené během procesu uvádění do provozu.
Kontaktní skupina K1.1 je připojena k přerušení jednoho z vodičů vedoucích ke svorkovnici pro připojení baterie. Z této svorkovnice je zařízení také napájeno.
Nastavení zařízení. Pro konfiguraci uzlu budete potřebovat napájecí zdroj s nastavitelnou hodnotou napětí. Napájíme vstup XS1 (obr. 1). Posuvník rezistoru R 2 nainstalujeme do horní polohy podle schématu a R3 do spodní polohy. Hodnotu napětí nastavíme na 14,5 V. V tomto případě musí být tranzistor VT 2 sepnutý a relé K1 musí být bez napětí. Úpravou R 3 docílíme sepnutí relé K1. Nyní nastavíme napětí na 12,9 V a úpravou R 2 vypneme K1.
Protože kontakty relé K1.2 ve vypnutém stavu přemosťují rezistor R2, nastavení aktivace a vypnutí K1 jsou na sobě nezávislá.
O podrobnostech zařízení. Trimrové rezistory R 2, R 3, typ SP-5, přesná zenerova dioda D818 lze nahradit dvěma back-to-back D814 s podobnými hodnotami stabilizace napětí. Relé K1 s napájecím napětím 12 V, se dvěma skupinami spínacích kontaktů. Skupina kontaktů K1.1 musí být dimenzována pro nabíjecí proud baterie.
Po doplnění nabíječky, kterou máte k dispozici pro autobaterii, navrhovaným automatickým zařízením, můžete být klidní ohledně režimu nabíjení baterie - jakmile napětí na jejích svorkách dosáhne (14,5 ± 0,2) V, nabíjení se zastaví. Když napětí klesne na 12,8...13 V, nabíjení se obnoví.
Nástavec může být vyroben jako samostatná jednotka nebo zabudovaný do nabíječky. V každém případě nezbytnou podmínkou pro jeho provoz bude přítomnost pulzujícího napětí na výstupu nabíječky. Toto napětí se získá řekněme při instalaci celovlnného usměrňovače do zařízení bez vyhlazovacího kondenzátoru.
Schéma set-top boxu
Skládá se z tyristoru VS1, řídicí jednotky pro tyristor A1, jističe SA1 a dvou indikačních obvodů na LED HL1 a HL2. První obvod indikuje režim nabíjení, druhý obvod řídí spolehlivost připojení baterie ke svorkám stroje.
Pokud má nabíječka číselník - ampérmetr, není první indikační obvod nutný.
Řídicí jednotka obsahuje spoušť na tranzistorech VT2, VTZ a proudový zesilovač na tranzistoru VT1. Báze tranzistoru VTZ je připojena k motoru ladicího odporu R9, který nastavuje spínací práh spouště, tedy spínací napětí nabíjecího proudu. Spínací „hystereze“ (rozdíl mezi horním a dolním prahem spínání) závisí především na rezistoru R7 a s odporem uvedeným na diagramu je to asi 1,5 V.
Spoušť je připojena k vodičům připojeným ke svorkám baterie a spíná v závislosti na napětí na nich.
Rýže. I. Schematické schéma uchycení stroje.
Tranzistor VT1 je připojen základním obvodem ke spouštěči a pracuje v režimu elektronického klíče. Kolektorový obvod tranzistoru je propojen přes odpory R2, R3 a úsek řídicí elektrody - katoda SCR se záporným pólem nabíječe. Základní a kolektorové obvody tranzistoru pa VT1 jsou tedy napájeny z různých zdrojů: základní obvod z baterie a kolektorový obvod z nabíječky.
SCR VS1 funguje jako spínací prvek. Jeho použití místo kontaktů elektromagnetického relé, které se v těchto případech někdy používá, poskytuje velké množství sepnutí a vypnutí nabíjecího proudu nutného k dobití kumulativní baterie při dlouhodobém skladování.
Jak je vidět z diagramu, SCR je připojen katodou k zápornému vodiči nabíječky a anodou k zápornému pólu baterie. Touto volbou se zjednoduší ovládání tyristoru: když se zvýší okamžitá hodnota pulzujícího Napětí na výstupu nabíječky, začne okamžitě protékat proud řídicí elektrodou tyristoru (pokud je samozřejmě tranzistor VT1 otevřený ).
A když se na anodě tyristoru objeví kladné (vzhledem ke katodě) napětí, tyristor bude spolehlivě otevřen. Navíc je takové začlenění výhodné v tom, že SCR může být připevněno přímo ke kovovému tělu stroje nebo tělu nabíječky (pokud je konzole umístěna uvnitř něj) jako chladič.
Set-top box můžete vypnout pomocí přepínače SA1 jeho umístěním do polohy „Manual“. Poté se sepnou kontakty spínače a přes „odpor R2 bude řídicí elektroda tyristoru“ připojena přímo na svorky nabíječky.“ Tento režim je potřebný například pro rychlé nabití baterie před její instalací. v autě.
Detaily a design
Tranzistor VT1 může být řada uvedená na diagramu s písmennými indexy A - G; VG2 a VT3 - KT603A - KT603G; dioda VD1 - jakákoliv z řady D219, D220 nebo jiný křemík; Zenerova dioda VD2 - D814A, D814B, D808, D809; SCR - řada KU202 s písmennými indexy G, E, I, L, N, stejně jako D238G, D238E; LED - jakákoliv z řady AL 102, AL307 (omezovací odpory R1 a R11 nastavují požadovaný propustný proud použitých LED).
Pevné odpory - MLT-2 (R2), MLT-1 (R6), MLT-0,5 (Rl, R3, R8, R11), MLT-0,25 (ostatní). Trimrový rezistor R9 je SP5-16B, ale postačí i jiný s odporem 330 Ohm... 1,5 kOhm.
Je-li odpor rezistoru větší, než je uvedeno ve schématu, je paralelně k jeho vývodům připojen konstantní odpor takového odporu, takže celkový odpor je 330 Ohmů.
Díly řídící jednotky jsou osazeny na desce (obr. 2) z jednostranné fólie sklolaminátu o tloušťce 1,5 mm. Ladicí rezistor je upevněn v otvoru o průměru 5,2 mm tak, aby jeho osa vyčnívala z tiskové strany.
Deska se montuje do pouzdra vhodných rozměrů nebo, jak je uvedeno výše, do pouzdra nabíječky, ale vždy co nejdále od topných částí (usměrňovací diody, transformátor, SCR). V každém případě je ve stěně pouzdra naproti trimru SS vyvrtán otvor. LED a spínač SA1 jsou namontovány na přední stěně skříně.
Rýže. 2. Deska plošných spojů stroje.
Chcete-li nainstalovat SCR, můžete vytvořit chladič o celkové ploše asi 200 cm2. Vhodná je například duralová deska o tloušťce 3 mm a rozměrech 100X100 mm. Chladič je připevněn k jedné ze stěn skříně (řekněme zadní straně) ve vzdálenosti asi 10 mm - pro zajištění konvekce vzduchu.
Je také možné připevnit chladič na vnější stranu stěny vyříznutím otvoru v pouzdře pro tyristor.
Před připojením řídicí jednotky je třeba ji zkontrolovat a určit polohu rezistoru trimru. Do bodů 1 a 2 desky je připojen stejnosměrný usměrňovač s nastavitelným výstupním napětím až 15 V a do bodů 2 a 5 je připojen indikační obvod (rezistor R1 a LED HL1). Motor trimru rezistoru je nastaven na nejnižší poloha dle schématu a napětí je přivedeno do řídící jednotky cca 13 V. LED by se měla rozsvítit. Posunutím jezdce trimru rezistoru nahoru v obvodu LED zhasne. Plynule zvyšujte napájecí napětí řídicí jednotky na 15 V a snižujte na 12 V, pomocí trimovacího odporu zajistěte, aby se LED rozsvítila při napětí 12,8...13 V a zhasla při 14,2...14,7 V.
A. Korobkov.
Korobkov Alexander Vasilievič- přední specialista v jednom z moskevských podniků, narozen v roce 1986. Radioamatérství se ujal ve škole, kde jako osmák sestavil detektorový přijímač. O dva roky později jsem zvládl superheterodyn. V 60. letech vyvinul a sestavil tranzistorový magnetofon. První publikace v časopise „Radio“ pocházejí ze stejného období. O něco později začal publikovat ve sbírce VRL. Hlavním tématem publikací v posledním desetiletí byla automobilová elektronika.
Článek popisuje set-top box určený pro spolupráci s nabíječkou, která nemá funkci odpojení od sítě po nabití baterie. Tento set-top box by měl zajímat především ty automobilové nadšence, kteří by rádi s jednoduchou tovární nebo domácí nabíječkou automatizovali proces nabíjení s minimem času a peněz.
Je známo, že napětí na svorkách olověného akumulátoru nabíjeného stabilním proudem se téměř přestane zvyšovat, jakmile je plně nabito. Od této chvíle se téměř veškerá energie dodávaná do baterie vynakládá pouze na elektrolýzu a ohřev elektrolytu. V okamžiku, kdy se zastaví nárůst nabíjecího napětí, by tedy bylo možné nabíječku odpojit od sítě. Návod k obsluze autobaterií však doporučuje pokračovat v nabíjení v tomto režimu ještě další dvě hodiny. Přesně tak funguje automatická nabíječka, kterou jsem popsal dříve. Praxe však ukazuje, že toto dobíjení je skutečně nutné pouze při provádění roční kontroly a preventivního cyklu nabíjení-vybíjení za účelem zjištění technického stavu baterie.
Při každodenním používání zcela postačí udržovat baterii pod konstantním napětím po dobu 15...30 minut. Tento přístup umožňuje výrazně zjednodušit automatickou nabíječku, aniž by to znatelně ovlivnilo úplnost nabití baterie. Pokud nabíjíte baterii nestabilizovaným proudem, pak spolu s postupným zvyšováním nabíjecího napětí (méně výrazným než v prvním případě) nabíjecí proud klesá. Důkazem plně nabité baterie je zastavení změn jak napětí, tak proudu.
Tento princip tvoří základ pro fungování navrhovaného set-top boxu. Obsahuje komparátor, jehož jeden ze vstupů je napájen napětím, které úměrně roste se zvyšujícím se nabíjecím napětím na baterii (a klesá, jak se snižuje) a zároveň úměrně klesá s rostoucím nabíjecím proudem (zvyšuje se s poklesem ). Druhý vstup je napájen stejným napětím jako první, ale s výrazným časovým zpožděním. Jinými slovy, dokud se napětí na baterii zvyšuje a (nebo) klesá nabíjecí proud, hodnota napětí na druhém vstupu komparátoru bude menší než hodnota napětí na prvním a tento rozdíl je úměrný rychlost změny nabíjecího napětí a proudu. Když se napětí na baterii a nabíjecí proud ustálí (což bude indikovat, že je baterie plně nabitá), budou hodnoty napětí na vstupech komparátoru stejné, přepne se a dá signál k vypnutí nabíječky. . Tato myšlenka je vypůjčena z .
Uchycení je vyrobeno pomocí široce používaných prvků. Maximální provozní proud je 6 A, ale v případě potřeby jej lze snadno zvýšit.
Schematický nákres přílohy je na Obr. 1.
Zařízení se skládá ze vstupního operačního zesilovače DA1, dvou napěťových komparátorů u operačního zesilovače DA2.1, DA2.2, dvouvstupového elektronického relé VT1 - VT3, K1 a zdroje sestávajícího ze síťového transformátoru T1, diod VD1-VD4, vyhlazovací kondenzátor C6 a parametrický stabilizátor napětí VD5R19. Výstup nabíječky se připojí na svorky X1, X3 a nabíjená baterie se připojí na svorky X2, X3. Síťová zástrčka nabíječky se zasune do zásuvky X5 set-top boxu.
Po stisknutí tlačítka SB1 je síťové napětí přivedeno do nabíječky a do síťového vinutí I transformátoru T1 set-top boxu. Nestabilizované napětí z diodového můstku VD1-VD4 napájí elektronické relé a výstupní napětí parametrického stabilizátoru napájí čip DA2 (DA1 je napájen z nabíječky). Začne nabíjení baterie.
Úbytek napětí vytvořený nabíjecím proudem přes rezistor R1 je přiváděn na vstup operačního zesilovače DA1, zapojeného podle obvodu invertujícího zesilovače. Napětí na jeho výstupu se bude zvyšovat se snižujícím se nabíjecím proudem. Na druhé straně je výstupní napětí operačního zesilovače úměrné jeho napájecímu napětí. A protože je zesilovač napájen přímo z nabíjené baterie, výstupní napětí operačního zesilovače bude funkcí jak napětí na svorkách nabíjené baterie, tak nabíjecího proudu. Tato konstrukce konzole umožnila její použití ve spojení s širokou škálou nabíječek, včetně těch nejjednodušších.
Na výstup operačního zesilovače je připojena dolní propust R4C2, ze které je napětí přes integrační obvody R7C3 a R5R6R8C4 přiváděno na vstupy komparátoru provedeného na operačním zesilovači DA2.2. Obvod R8C4 má časovou konstantu mnohonásobně větší než obvod R7C3, takže napětí na neinvertujícím vstupu tohoto komparátoru bude menší než na invertujícím a výstup bude nastaven na nízkou úroveň.
Komparátor na bázi operačního zesilovače DA2.1 je konvenční prahové zařízení, jehož invertující vstup je napájen referenčním napětím z odporového děliče R15R16 a neinvertující vstup je napájen referenčním napětím z děliče R11R12R13, připojené k nabíjené baterii. Komparátor spíná při dosažení napětí baterie 14,4 V a slouží k vyloučení možnosti předčasného vypnutí nabíječky v podmínkách nevýznamných změn změn napětí na baterii.
Výsledkem je, že dokud napětí na nabíjené baterii nedosáhne zadané hodnoty, set-top box nabíječku nevypne, i když se přepnul komparátor DA2.2. Tato situace je možná, když je nabíjecí proud nastaven na nízkou hodnotu a v důsledku toho se nabíjecí napětí a proud mění velmi pomalu. Zpočátku má výstup komparátoru DA2.1 také nízké napětí.
Výstupy obou komparátorů jsou připojeny přes odporové děliče R17R18 a R20R21 na báze tranzistorů VT2 a VT1. Když tedy stisknete tlačítko SB1, tyto tranzistory zůstanou zavřené a VT3 se otevře. Relé K1 je aktivováno a kontakty K1.1 blokují kontakty tlačítka. Set-top box zůstane zapnutý i po uvolnění tlačítka.
Jelikož jsou tranzistory VT1 a VT2 zapojeny v logickém obvodu AND, otevírají se pouze při vysoké úrovni napětí současně na výstupu komparátorů DA2.1, DA2.2. To se může stát pouze tehdy, když je baterie plně nabitá. V tomto případě se tranzistor VT3 sepne a relé K1 uvolní kotvu, čímž se otevře napájecí obvod set-top boxu a nabíječky.
Na Obr. Obrázek 2 ukazuje grafy změn napětí na vstupech komparátoru DA2.2 a také nabíjecího proudu během procesu dobíjení baterie 6ST-60 pomocí jednoduché nabíječky s nestabilizovaným nabíjecím proudem. Počáteční stav nabití baterie je asi 75 %.
V případě, že bude set-top box pracovat v podmínkách silného rušení, měl by být napájecí obvod operačního zesilovače DA2 přemostěn keramickým kondenzátorem o kapacitě 0,1 μF.
Set-top box se vyznačuje sníženou citlivostí na kolísání síťového napětí. Pokud se například zvýší, pak se zvýší i napětí na nabíjené baterii, ale zároveň se zvýší i nabíjecí proud. V důsledku toho se napětí na výstupu operačního zesilovače DA1 mírně změní.
Nástavec je namontován v kovové krabici o rozměrech 140x100x70 mm. Na jeho předním panelu jsou svorky X1-X3, pojistka FU1 a zásuvka X5. Většina dílů konzole je umístěna na desce plošných spojů o rozměrech 76x60 mm, vyrobené z fóliového sklolaminátu tloušťky 1,5 mm. Výkres desky je na Obr. 3. Transformátor T1 a relé K1 jsou namontovány samostatně vedle desky. Rezistor R1 je připájen přímo na svorky X1, X2.
Rezistor R1 je tvořen dvěma paralelně zapojenými odpory C5-16V s odporem 0,1 Ohm a jmenovitým ztrátovým výkonem 1 W; zbytek je konstantní - MLT. Trimrové rezistory R9, R12 - SPZ-16v.
Kondenzátor C1 - KM5, zbytek - K50-35. Kondenzátor C4 je vhodné před instalací na desku natrénovat připojením ke zdroji konstantního napětí 10...12 V na několik hodin.
Místo KD105B můžete použít diody KD106A a místo KD522B můžete použít kteroukoli z řady KD521. Zenerova dioda VD5 - jakákoliv nízkopříkonová se stabilizačním napětím 11...13V.
Tranzistory KT3102B jsou vyměnitelné za jakékoli nízkopříkonové odpovídající struktury se statickým základním koeficientem přenosu proudu alespoň 50 a při výměně tranzistoru VT3 byste se měli zaměřit na provozní proud stávajícího relé K1. Při výběru náhradního operačního zesilovače K553UD2 je nutné vzít v úvahu, že ne všechny operační zesilovače umožňují provoz se vstupním napětím rovným napájecímu.
Set-top box využívá hotový síťový transformátor malého výkonu se střídavým napětím sekundárního vinutí 14 V při zatěžovacím proudu do 120 mA. Vhodné je relé K1 - RMU, pas RS4.523.303, ale jakékoliv s provozním napětím 12...14 V, jehož kontakty jsou určeny pro spínání střídavého napětí 220 V při proudu 0,3...0,5 A .
K nastavení set-top boxu budete potřebovat stabilizovaný zdroj napětí, nastavitelný v rozsahu 10...15 V a digitální voltmetr s limitem měření 20 V. Nejprve se posuvník odporu R12 nastaví do spodní polohy, a R9 do levé polohy podle schématu. Na svorky X1 a X3 je připojen zdroj, napětí na jeho výstupu je nastaveno na 14,4 V a set-top box je připojen k síti.
Stiskněte tlačítko SB1 a relé K1 by mělo fungovat. Ujistěte se, že je na výstupech operačního zesilovače DA2.1 a DA2.2 (piny 10 a 12) nízké napětí (1,3...1,5 V). Poté změřte napětí na výstupu operačního zesilovače DA1 (vývod 10). Mělo by se přibližně rovnat napětí připojeného napájecího zdroje.
Svorky rezistoru R8 se zkratují na 30...40 s, čímž je zajištěno rychlé nabití kondenzátoru C4 a poté se po desetiminutovém čekání připojí voltmetr na výstup operačního zesilovače DA2.2 a rukojeť rezistoru R9 se plynule otáčí, dokud se komparátor nepřepne, tj. napětí prudce zvýší svůj výstup na 11...11,5 V. Poté změřte napětí na invertujícím vstupu operačního zesilovače DA2.2 a pomocí rezistoru R9 jej snižte o 15...20 mV.
Je třeba si uvědomit, že napětí ve vstupních obvodech komparátoru je nutné měřit digitálním voltmetrem se vstupním odporem minimálně 5...10 MOhm, aby se zabránilo vybití kondenzátoru C3. Protože vstupní odpor mnoha oblíbených digitálních voltmetrů nepřesahuje 1 MΩ, můžete na vstup stávajícího voltmetru připojit desetimegaohmový rezistor, který spolu se vstupním odporem zařízení tvoří dělič napětí s poměrem 1:10.
Nakonec otáčejte knoflíkem rezistoru R12, dokud se nepřepne operační zesilovač DA2.1. V tomto případě by relé K1 mělo uvolnit kotvu.
Pokud radioamatér nedisponuje digitálním voltmetrem a nemá zdroj energie, lze set-top box seřídit přímo během samotného procesu nabíjení baterie. Chcete-li to provést, připojte nabíječku a baterii k set-top boxu, nastavte přepínač nabíječky do polohy „On“ a nastavte posuvné jezdce R9, R12 na set-top boxu, jak je uvedeno výše. Stiskněte tlačítko SB1, ujistěte se, že je aktivováno relé K1 a nastavte nabíjecí proud v souladu s návodem k obsluze nabíječky.
Když se napětí přestane zvyšovat, pokračujte v nabíjení v tomto režimu dalších 20...30 minut a poté plynule otáčejte knoflíkem rezistoru R9, dokud se neaktivuje operační zesilovač DA2.2 a set-top box a nabíječka nejsou odpojeny od sítě. . Tím je úprava ukončena.
Na závěr je třeba poznamenat, že pro zajištění plného nabití baterie je vhodné nastavit maximální přípustné hodnoty nabíjecího proudu, aby byla zajištěna dobrá dynamika změn napětí na výstupu operačního zesilovače DA1. To platí zejména pro nabíječky s nestabilizovaným výstupním proudem a silně vybité baterie.
Literatura
Toto provedení je připojeno jako nástavec k nabíječce, jejíž řada různých obvodů již byla popsána na internetu. Zobrazuje na displeji z tekutých krystalů hodnotu vstupního napětí, velikost nabíjecího proudu baterie, dobu nabíjení a kapacitu nabíjecího proudu (která může být v ampérhodinách nebo miliampérhodinách - záleží pouze na firmwaru ovladače a použitém bočníku) . (Cm. Obr. 1 A Obr.2)
Obr. 1
Obr.2
Výstupní napětí nabíječky by nemělo být menší než 7 voltů, jinak bude tento set-top box vyžadovat samostatný zdroj energie.
Zařízení je založeno na mikrokontroléru PIC16F676 a 2řádkovém indikátoru z tekutých krystalů SC 1602 ASLB-XH-HS-G.
Maximální nabíjecí kapacita je 5500 mA/h, respektive 95,0 A/h.
Schematický diagram je uveden v Obr. 3
Obr.3. Schematické schéma nástavce pro měření nabíjecí kapacity
Připojení k nabíječce - zapnuto Obr. 4.
Obr.4 Schéma připojení set-top boxu k nabíječce
Po zapnutí si mikrokontrolér nejprve vyžádá požadovanou nabíjecí kapacitu.
Nastavte tlačítkem SB1. Reset - tlačítko SB2.
Pin 2 (RA5) jde vysoko, což sepne relé P1, které zase zapne nabíječku ( Obr.5).
Pokud není tlačítko stisknuto déle než 5 sekund, regulátor se automaticky přepne do režimu měření.
Algoritmus pro výpočet kapacity v tomto set-top boxu je následující:
Mikrokontrolér jednou za sekundu změří napětí na vstupu set-top boxu a proud, a pokud je aktuální hodnota větší než nejméně významná číslice, zvýší počítadlo sekund o 1. Hodiny tak ukazují pouze doba nabíjení.
Dále mikrokontrolér vypočítá průměrný proud za minutu. K tomu se naměřené hodnoty nabíjecího proudu vydělí 60. Celé číslo se zaznamená do měřiče a zbytek dělení se přičte k další naměřené hodnotě proudu a teprve potom se tento součet vydělí 60. provedl 60 měření za 1 minutu, číslo v měřiči bude průměrná aktuální hodnota za minutu.
Když druhá hodnota projde nulou, průměrná hodnota proudu se zase vydělí 60 (za použití stejného algoritmu). Počítadlo kapacity se tedy jednou za minutu zvýší o jednu šedesátinu průměrného proudu za minutu. Poté se počítadlo průměrného proudu vynuluje a počítání začne znovu. Pokaždé, po výpočtu nabíjecí kapacity, se provede porovnání mezi naměřenou kapacitou a uvedenou kapacitou, a pokud jsou stejné, na displeji se zobrazí zpráva „Nabíjení dokončeno“ a na druhém řádku - hodnota této nabíjecí kapacitu a napětí. Na kolíku 2 mikrokontroléru (RA5) se objeví nízká úroveň, která vypne relé. Nabíječka se odpojí od sítě.
Obr.5
Nastavení zařízení jde pouze o nastavení správných hodnot nabíjecího proudu (R1 R5) a vstupního napětí (R4) pomocí referenčního ampérmetru a voltmetru.
Nyní o šuntech.
Pro nabíječku s proudem do 1000 mA lze jako bočník použít zdroj 15 V, rezistor 0,5-10 Ohm o výkonu 5 W (nižší hodnota odporu vnese menší chybu v měření, ale znesnadní přesné nastavení proudu při kalibraci zařízení) a následně s dobíjecí baterií proměnný odpor 20-100 Ohmů, který nastaví hodnotu nabíjecího proudu.
Pro nabíjecí proud do 10A bude potřeba vyrobit bočník z vysokoodporového drátu vhodného průřezu s odporem 0,1 Ohm. Testy ukázaly, že i při signálu z proudového bočníku rovném 0,1 voltu mohou ladicí odpory R1 a R3 snadno nastavit odečet proudu na 10 A.
Tištěný spoj pro toto zařízení byl vyvinut pro indikátor WH1602D. Ale můžete použít jakýkoli vhodný indikátor odpovídajícím přepájením vodičů. Deska je sestavena ve stejných rozměrech jako displej z tekutých krystalů a je upevněna na zadní straně. Mikrokontrolér je instalován na zásuvce a umožňuje rychlou změnu firmwaru pro přepnutí na jiný proud nabíječky.
Před prvním zapnutím nastavte trimovací odpory do střední polohy.
Jako bočník pro verzi firmwaru pro nízké proudy můžete použít 2 paralelně zapojené odpory MLT-2 1 Ohm.
Indikátor WH1602D můžete použít v set-top boxu, ale budete muset prohodit piny 1 a 2. Obecně je lepší zkontrolovat dokumentaci k indikátoru.
Indikátory MELT nebudou fungovat kvůli nekompatibilitě se 4bitovým rozhraním.
V případě potřeby můžete podsvícení indikátoru připojit přes odpor omezující proud 100 Ohmů
Tento nástavec lze použít k určení kapacity nabité baterie.
Obr.6.Určení kapacity nabité baterie
Jako zátěž můžete použít libovolnou zátěž (Žárovka, rezistor...), pouze při zapnutí je potřeba nastavit libovolně velkou kapacitu baterie a zároveň hlídat napětí baterie, aby nedošlo k jejímu hlubokému vybití.
(Od autora) Set-top box byl testován s moderní pulzní nabíječkou autobaterií,
Tato zařízení poskytují stabilní napětí a proud s minimálním zvlněním.
Při připojení set-top boxu na starou nabíječku (snižovací transformátor a diodový usměrňovač) se mi kvůli velkému zvlnění nepodařilo upravit údaje nabíjecího proudu.
Proto bylo rozhodnuto změnit algoritmus pro měření nabíjecího proudu regulátorem.
V novém vydání ovladač provede 255 aktuálních měření za 25 milisekund (při 50 Hz - perioda je 20 milisekund). A z provedených měření vybere největší hodnotu.
Měří se také vstupní napětí, ale volí se nejnižší hodnota.
(Při nulovém nabíjecím proudu by se napětí mělo rovnat emf baterie.)
U takového schématu je však nutné nainstalovat diodu a vyhlazovací kondenzátor (>200 µF) před stabilizátor 7805 pro napětí, které není nižší než výstupní napětí nabíječky.
zařízení. Špatně vyhlazené napájecí napětí mikrokontroléru vedlo k poruchám.
Pro přesné nastavení hodnot set-top boxu se doporučuje používat víceotáčkové trimrynebo nainstalujte další odpory do série s trimry (vyberte experimentálně).
Jako bočník pro 10A set-top box jsem zkusil použít kus hliníkového drátu o průřezu 1,5mmasi 20 cm dlouhá - funguje skvěle.
Toto zařízení je připojeno jako set-top box k nabíječce, jejíž různá schémata již byla popsána na internetu. Zobrazuje na displeji z tekutých krystalů hodnotu vstupního napětí, velikost nabíjecího proudu baterie, dobu nabíjení a kapacitu nabíjecího proudu (která může být v ampérhodinách nebo miliampérhodinách - záleží pouze na firmwaru ovladače a použitém bočníku) . Výstupní napětí nabíječky by nemělo být menší než 7 voltů, jinak bude tento set-top box vyžadovat samostatný zdroj energie. Zařízení je založeno na mikrokontroléru PIC16F676 a 2řádkovém indikátoru z tekutých krystalů SC 1602 ASLB-XH-HS-G. Maximální nabíjecí kapacita je 5500 mA/h, respektive 95,0 A/h.
Schematické schéma je na obr. 1.
Připojení k nabíječce - viz obr. 2.
Po zapnutí si mikrokontrolér nejprve vyžádá požadovanou nabíjecí kapacitu. Nastavte tlačítkem SB1. Reset - tlačítko SB2.
Pokud není tlačítko stisknuto déle než 5 sekund, regulátor se automaticky přepne do režimu měření. Pin 2 (RA5) je nastaven vysoko.
Algoritmus pro výpočet kapacity v tomto set-top boxu je následující:
Mikrokontrolér jednou za sekundu změří napětí na vstupu set-top boxu a proud, a pokud je aktuální hodnota větší než nejméně významná číslice, zvýší počítadlo sekund o 1. Hodiny tak ukazují pouze doba nabíjení.
Dále mikrokontrolér vypočítá průměrný proud za minutu. K tomu se hodnoty nabíječky vydělí 60. Celé číslo se zaznamená do měřiče a zbytek dělení se pak přičte k další naměřené hodnotě proudu a teprve potom se tento součet vydělí 60. takto bylo provedeno 60 měření v měřidle, číslo průměrné hodnoty bude aktuální za minutu.
Dále se průměrná hodnota proudu vydělí 60 (za použití stejného algoritmu). Čítač kapacity se tedy jednou za minutu zvýší o jednu šedesátinu průměrného proudu za minutu.
Poté se počítadlo průměrného proudu vynuluje a počítání začne znovu. Pokaždé, po výpočtu nabíjecí kapacity, se provede porovnání mezi naměřenou kapacitou a uvedenou kapacitou, a pokud jsou stejné, na displeji se zobrazí zpráva „Nabíjení dokončeno“ a na druhém řádku - hodnota této nabíjecí kapacitu a napětí. Na kolíku 2 mikrokontroléru (RA5) se objeví nízká úroveň, což vede k zhasnutí LED. Tímto signálem lze sepnout relé, které např. odpojí nabíječku od sítě (viz obr. 3).
Nastavení zařízení spočívá v nastavení správných hodnot nabíjecího proudu (R1 R3) a vstupního napětí (R2) pomocí referenčního ampérmetru a voltmetru. Pro přesné nastavení hodnot na set-top boxu se doporučuje použít víceotáčkové trimrové rezistory nebo instalovat další rezistory do série s trimry (vyberte experimentálně).
Nyní o šuntech.
Pro nabíječku s proudem do 1000 mA lze použít zdroj 15 V, jako bočník rezistor 5-10 Ohm s výkonem 5 W a v sérii s nabíjenou baterií proměnný odpor 20 -100 Ohmů, které nastaví nabíjecí proud.
Pro nabíjecí proud do 10 A (max 25,5 A) bude potřeba vyrobit bočník z vysokoodporového drátu vhodného průřezu s odporem 0,1 Ohm. Testy ukázaly, že i při signálu z proudového bočníku rovném 0,1 voltu mohou ladicí rezistory R1 a R3 snadno nastavit odečet proudu na 10 A. Čím větší je však signál z proudového snímače, tím snazší je nastavení správné hodnoty.
Jako bočník pro 10A set-top box jsem zkusil použít kus hliníkového drátu o průřezu 1,5mm a délce 30cm - funguje skvěle.
Kvůli jednoduchosti obvodu nebyla pro toto zařízení vyvinuta deska s plošnými spoji, je sestavena na prkénku stejných rozměrů jako indikátor z tekutých krystalů a je upevněna vzadu. Mikrokontrolér je instalován na zásuvce a umožňuje rychlou změnu firmwaru pro přepnutí na jiný proud nabíječky.
