Teller ve kablolar

Basit evrensel şarj cihazlarının şemaları. Küçük piller için evrensel şarj cihazı

Cihaz stabil bir şarj akımı sağlar ve belirtilen akü voltajına ulaşıldığında otomatik olarak kapanır. Şema şu şekilde çalışır:

Birkaç saniye içinde aküye şarj akımı verilir, ardından yaklaşık 1 saniye boyunca otomatik olarak kapanır ve aküdeki EMF ölçülür.

Kural olarak, tam şarjlı bir nikel-kadmiyum pilin emk'si 1,35'tir. V - aküde bu değere ulaşıldığında karşılaştırıcı devreye girer ve çalışır R.S. şarj akımını kapatan ve LED'i açan tetik " Pil şarj edildi".

Şarj cihazı, pilleri maksimum 18'e kadar voltajla şarj etmenizi sağlar V . Şarj akımı, 10 - 200 mA aralığında değişken bir direnç tarafından düzenlenir ve şarjın durduğu akü EMF'sinin gerekli değeri de değişken bir direnç tarafından ayarlanır.

Şarj akımı akarken "Şarj" LED'i periyodik olarak yanıp söner.

Çıkış transistörü, alanı gerekli şarj akımına ve akü voltajına bağlı olan küçük bir radyatöre kurulmalıdır.

Değişken dirençlerin eksenine işaretçilerle tutamakların takılması ve cihazın ön panelindeki işaretlerle kalibrasyon yapmak için bir multimetre kullanılması tavsiye edilir.

Basit otomatik şarj cihazı.

Cep telefonu pillerini şarj etmek için cihaz.

Şekilde, durum göstergesi ve çıkış akımının otomatik olarak ayarlanmasıyla birlikte 3,6-3,8V nominal gerilime sahip nikel-metal hidrit (Ni-MH) ve lityum (Li-ion) pillerle cep telefonlarını şarj etmek için bir cihazın şeması gösterilmektedir.

Çıkış akımı ve voltajının değerlerini değiştirmek için VD4, R5, R6 elemanlarının derecelendirmelerini değiştirmek gerekir.

Şarj cihazının başlangıç akımı 100 mA'dır, bu değer, transformatör Tr1'in sekonder sargısının çıkış voltajı ve R2 direncinin direnç değeri ile belirlenir. Bu parametrelerin her ikisi de bir düşürücü transformatör veya sınırlama direncinin direnci seçilerek ayarlanabilir.
220V ağ voltajı, sekonder sargıdaki transformatör Tr1 tarafından 10V'a düşürülür, ardından VD1 diyot köprüsü tarafından düzeltilir ve C1 kapasitör tarafından yumuşatılır. Akım sınırlama direnci R2 ve transistörler VT2, VT3 üzerindeki akım yükselticisi aracılığıyla düzeltilmiş voltaj, XI konektörü aracılığıyla cep telefonu piline beslenir ve onu minimum akımla şarj eder. Bu durumda HL1 LED'inin yanması devrede şarj akımının varlığını gösterir. Bu LED yanmıyorsa akünün tamamen şarj olduğu veya şarj devresinde yük (akü) ile temas olmadığı anlamına gelir.
Şarj işleminin en başında ikinci gösterge LED'i HL2'nin parlaması fark edilmiyor, çünkü şarj cihazının çıkışındaki voltaj VT1 transistör anahtarını açmak için yeterli değil. Aynı zamanda, kompozit transistör VT2, VT3 doyma modundadır ve devrede şarj akımı mevcuttur (bataryadan akar).
Akü kontaklarındaki voltaj 3,8V'a ulaştığında, bu tam şarjlı bir aküyü gösterir, zener diyot VD2 açılır, transistör VT1 de açılır ve LED HL2 yanar ve VT2, VT3 transistörleri buna göre kapanır ve akü güç devresindeki şarj akımı (XI) neredeyse sıfıra düşer.

Kurulum.
Kurulum, HL2 LED'inin yandığı cihazın çıkışındaki maksimum şarj akımını ve voltajı ayarlamaktan ibarettir.
Bunu yapmak için, nominal voltajı 3,6-3,8V olan aynı tipte iki cep telefonu piline ihtiyacınız olacak. Bir pil tamamen boşalmış, diğeri ise standart bir şarj cihazıyla tamamen şarj edilmiştir.
Maksimum akım deneysel olarak belirlenir:
Açıkça boşalmış bir cep telefonu, şarj cihazının çıkışına (A ve B noktaları, konektör XI), uzun süreli kullanımdan sonra boşalmış pil nedeniyle kendini kapatan seri bağlı bir DC miliammetre aracılığıyla bağlanır ve Direnç R2'nin direnci, 100 mA'lık bir akım ayarlanmıştır.
Bu amaçla, toplam sapma akımı 100 mA olan bir kadran milimetresinin kullanılması uygundur, okuma ve okumaların görüntülenmesinin ataletinden dolayı bir dijital test cihazının kullanılması istenmez.
Bundan sonra (daha önce şarj cihazını AC şebekesinden ayırdıktan sonra), transistör VT3'ün vericisi devrenin diğer elemanlarından lehimlenir ve "ölü" bir pil yerine devredeki A ve B noktalarına normal şarjlı bir pil bağlanır. (Bunun için aynı telefondaki piller değiştirilir). Şimdi R5 ve R6 dirençlerinin direnci seçildiğinde HL2 LED'i yanar.
Bundan sonra, transistör VT3'ün vericisi devrenin diğer elemanlarına geri bağlanır.

Ayrıntılar hakkında
Transformatör Tr1, 220V 50 Hz'lik bir ağdan güç sağlamak ve 10 - 12V voltaj üreten ikincil sargı için tasarlanmış herhangi bir üründür.
Transistörler VT1, VT2 tipi KT315B - KT315E, KT3102A - KT3102B, KT503A - KT503V, KT3117A veya elektriksel özellikler açısından benzerleri.
Transistör VT3 - herhangi bir harf indeksine sahip KT801, KT815, KT817, KT819 serisinden. Bu transistörün soğutucuya takılmasına gerek yoktur.
Tüm sabit dirençler (R2 hariç) MLT-0.25, MF-25 veya benzeri R2 - 1 W tipindedir.
En az 25V çalışma voltajı için C1 tipi K50-24, K50-29 veya benzeri oksit kapasitör.
HL1, HL2 tipi AL307BM veya diğerleri LED'leri (durumu farklı renklerde belirtmek için), 5-12 mA akım için tasarlanmıştır.
Diyot köprüsü VD1 - KTs402, KTs405, KTs407 serilerinden herhangi biri.
Zener diyot VD2, cihazın şarj akımının neredeyse sıfıra düşeceği voltajı belirler. Bu uygulamada stabilizasyon (açılma) voltajı 4,5-4,8V olan bir zener diyot gereklidir. Diyagramda gösterilen zener diyotu bir KS447A ile değiştirilebilir veya daha düşük voltajda iki zener diyotun seri bağlanmasından oluşabilir. Ek olarak, cihazın şarj modunun otomatik olarak kapatılması eşiği, R5 ve R6 dirençlerinden oluşan voltaj bölücünün direnci değiştirilerek ayarlanabilir.

Kaynak:

Kashkarov A.P. “Elektronik ev yapımı ürünler” - St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2007, s.32.

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

Basit şarj devreleri.

Artık piyasada, çeşitli şekil ve genliklerdeki akımlara sahip pilleri şarj işlemi kontrol sistemleriyle şarj etmek için birçok karmaşık cihaz var, ancak pratikte çeşitli şarj devreleriyle yapılan deneyler bizi her şeyin çok daha basit olduğu yönünde basit bir sonuca götürüyor.

Pil kapasitesinin %10'u kadar bir şarj akımı hem NiCd hem de Li-Ion piller için uygundur. Bataryanın tamamen şarj olması için ise yaklaşık 10 – 12 saatlik bir şarj süresi verilmesi gerekiyor.

Örneğin bir AA pili 2500 mA şarj etmemiz gerektiğinde 2500/10 = 250 mA akım seçip 12 saat boyunca onunla şarj etmemiz gerekiyor.

Bu tür birkaç şarj cihazının diyagramları aşağıda gösterilmiştir.:

Şekil 2'de gösterilen transformatör içermeyen bir cihaz. 2, şarj akımı biraz değişirken hem bir pili hem de birkaç pil hücresinden oluşan pili şarj etmenize olanak tanır.

KD105 veya benzeri diyotlar D1 - D7 diyotları olarak kullanılır. LED D8 - AL307 veya benzeri, istenilen renkte. D1 - D4 diyotları bir diyot düzeneği ile değiştirilebilir. Direnç R3, LED'in gerekli parlaklığını seçer. Gerekli şarj akımını ayarlayan kapasitör C1'in kapasitesi aşağıdaki formülle hesaplanır:

C1= 3128/A,
bir = V - R2,
V = (220 - Ued) / J: Burada: uF cinsinden C1; Ueds - aküdeki voltaj V ; J, A'da gerekli şarj akımıdır.

Örneğin 700mAh kapasiteli 8 pillik bir pili şarj etmek için kapasitör kapasitesini hesaplayalım.

Şarj akımı (J) 0,1 akü kapasitesi - 0,07A, Ueds 1,2 x 8 =9,6 olacaktır. V.

Bu nedenle V. = (220 - 9,6) / 0,07 = 3005,7, sonra A = 3005,7 - 200 = 2805,7.

Kapasitörün kapasitansı C1 = 3128 / 2805,7 = 1,115 µF olacaktır, en yakın değer 1 µF olacaktır.

Kapasitörün çalışma voltajı en az 400 olmalıdır V . Direnç R2'nin güç dağılımı, şarj akımının büyüklüğü ile belirlenir. 0,07A şarj akımı için 0,98 W olacaktır (P= JxJxR). 2 W güç dağılımına sahip bir direnç seçiyoruz.

Şarj cihazı kısa devrelerden korkmaz. Şarj cihazını monte ettikten sonra akü yerine ampermetre bağlayarak şarj akımını kontrol edebilirsiniz.

Pil yanlış kutupla bağlanırsa, şarj cihazı elektrik şebekesine bağlanmadan önce bile D8 LED'i yanacaktır.

Cihazı elektrik şebekesine bağladıktan sonra LED, şarj akımının aküden geçişini bildirir.

Şekil 2'de gösterilmiştir. Şekil 3'te, cihaz aynı anda dört D-0,26 pili 26 mA akımla 12...14 saat boyunca şarj etmenize olanak tanır.

Şek. 3

220V şebekenin aşırı voltajı, kapasitörlerin (Xc) reaktansı nedeniyle söndürülür.

Bu elektrik devresini kullanarak ve belirli bir akü tipi için önerilen şarj akımını (Iz) bilerek aşağıdaki formülleri kullanarak C1, C2 kapasitörlerinin (toplamda C = C1 + C2) kapasitansını belirleyebilir ve zener tipini seçebilirsiniz. diyot VD2 böylece stabilizasyon voltajı şarjlı akülerin voltajını yaklaşık 0,7V aşacak şekilde.

Zener diyotun türü yalnızca aynı anda şarj edilen pillerin sayısına bağlıdır, örneğin üç D-0.26 veya NKGTs-0.45 hücresini şarj etmek için KS456A tipi bir VD2 zener diyotunun kullanılması gerekir. 26 mA şarj akımına sahip D-0,26 piller için örnek bir hesaplama verilmiştir.

Şarj cihazı, 400V çalışma voltajı için MLT veya C2-23 tipi dirençleri, K73-17V tipi C1 ve C2 kapasitörlerini kullanır. Direnç R1, 330...620 kOhm nominal değere sahip olabilir, cihaz kapatıldıktan sonra kapasitörlerin deşarjını sağlar.

Yeterince parlak yanması için R3 direncini seçmeniz koşuluyla herhangi bir LED HL1'i kullanabilirsiniz. VD1 diyot matrisinin yerini dört KD102A diyot alır.

Şarj devresinde voltajın varlığı HL1 LED'i ile gösterilir, VD3 diyot, akünün 220V ağ bağlantısı kesildiğinde şarj devreleri üzerinden boşalmasını önlemenizi sağlar.

NKGTs-0,45 pilleri 45 mA akımla şarj ederken, direnç R3, LED'in tam parlaklıkta yanacağı bir değere düşürülmelidir.

Şarj cihazı devresi (Şekil 4), NKGTs-0,45 (NKGTs-0,5) tipi pilleri şarj etmek için tasarlanmıştır. Şarj, şebeke voltajının bir yarım dalgası sırasında 40...45 mA'lik bir akımla gerçekleştirilir; ikinci yarım dalga sırasında diyot kapalıdır ve G1 elemanına şarj akımı sağlanmaz.

Pirinç. 4

Şebeke voltajının varlığını belirtmek için HL1 tipi SMH6.3-20 veya benzeri bir minyatür lamba kullanılır.

Cihazlar doğru şekilde monte edilmişse herhangi bir konfigürasyona gerek yoktur. Kapasitörün kapasitansını şu formülü kullanarak hesaplıyoruz: C1 (μF cinsinden) = 14,8 * şarj akımı (A cinsinden)

2A'lik bir akıma ihtiyacınız varsa, o zaman 14,8*2=29,6 µF. 30 μF kapasiteli bir kapasitör alıyoruz ve 2 Amper şarj akımı alıyoruz. Kondansatörü boşaltmak için direnç.

Aşağıdaki şekilde gösterilen şarj devresi basit bir akım dengeleyicidir. Şarj akımı, 10 ila 500 mA aralığında değişken bir direnç kullanılarak düzenlenir.

Cihaz, şarj akımına dayanabilecek herhangi bir diyotu kullanabilir.

Besleme voltajı, şarj edilen pilin maksimum voltajından %30 daha yüksek olmalıdır.

Yukarıdaki şemaların tümü pilin aşırı şarj alma olasılığını dışlamadığından, bu tür cihazları kullanırken 12 saati geçmemesi gereken şarj süresini kontrol etmek gerekir.

Küçük pilleri şarj etmek için cihaz

Bugünün fiyatlarıyla, küçük boyutlu ekipmanlara galvanik hücreler ve pillerle güç sağlarken kelimenin tam anlamıyla iflas edebilirsiniz. Bir kez harcayıp pil kullanımına geçmek daha karlı. Uzun süre hizmet edebilmeleri için doğru kullanılmaları gerekir: izin verilen voltajın altında deşarj etmeyin, sabit bir akımla şarj edin ve şarjı zamanında durdurun. Ancak kullanıcının bu koşullardan ilkinin yerine getirilip getirilmediğini kendisinin izlemesi gerekiyorsa, diğer ikisinin yerine getirilmesinin şarj cihazına atanması tavsiye edilir. Bu tam olarak makalede açıklanan cihazdır.

Geliştirme sırasında görev, aşağıdaki özelliklere sahip bir cihaz oluşturmaktı:

şarj akımında ve otomatik şarj durdurma voltajında (APC) geniş aralıklar değişir. hem küçük boyutlu ekipmanlara güç sağlamak için kullanılan bireysel pillerin hem de bunlardan oluşan pillerin minimum sayıda mekanik anahtarla şarj edilmesini sağlamak;
APC'nin şarj akımını ve voltajını herhangi bir ölçüm cihazı olmadan kabul edilebilir bir doğrulukla ayarlamanıza olanak tanıyan regülatörlerin tekdüzeye yakın ölçekleri;
yük direnci değiştiğinde şarj akımının yüksek stabilitesi;
göreceli basitlik ve iyi tekrarlanabilirlik.

Açıklanan cihaz bu gereksinimleri tamamen karşılamaktadır. D-0.03, D-0.06 pillerini şarj etmek için tasarlanmıştır. D-0,125, D-0,26, D-0,55. TsNK-0.45, NKGTs-1.8, bunların ithal analogları ve bunlardan oluşan piller. APP sistemini açmak için ayarlanan eşiğe kadar pil, elemanların türü ve sayısından bağımsız olarak sabit bir akımla şarj edilir ve şarj olurken üzerindeki voltaj kademeli olarak artar. Sistem tetiklendikten sonra, akü üzerinde önceden ayarlanmış sabit voltaj sabit bir şekilde korunur ve şarj akımı azalır. Yani pil şarj olmuyor veya deşarj olmuyor ve uzun süre cihaza bağlı kalabiliyor.

Cihaz, 1,5 ila 13 V arasında ayarlanabilir gerilime ve yükte aşırı yüke ve kısa devreye karşı korumaya sahip küçük boyutlu ekipmanlar için güç kaynağı olarak kullanılabilir.

Cihazın ana teknik özellikleri aşağıdaki gibidir:

"40 mA" - 0...40 sınırında şarj akımı, "200 mA" - 40...200 mA sınırında;
yük direnci 0 ila 40 Ohm -% 2,5 arasında değiştiğinde şarj akımının dengesizliği;
Otomatik koruma sisteminin yanıt voltajını düzenleme sınırları 1,45...13 V'tur.

Cihazın şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.

\L"4 transistöründeki bir akım kaynağı, şarj akımı stabilizatörü olarak kullanılır. SA2 anahtarının konumuna bağlı olarak, yük akımı In şu oranlarla belirlenir: IN = (UB - UBE)/R10 ve IN = ( UB - UBE)/(R9 + R10 ), burada UБ, pozitif baraya göre transistör VT4'ün tabanındaki voltajdır, V; UBE, yayıcı bağlantı noktasındaki voltaj düşüşüdür, V; R9, R10, transistörün dirençleridir karşılık gelen dirençler, Ohm.

Bu ifadelerden şu anlaşılıyor. değişken direnç R8 ile transistör VT4'ün tabanındaki voltajın değiştirilmesi. yük akımı geniş bir aralıkta ayarlanabilir. Bu direnç üzerindeki voltaj, sabit bir zener diyotu VD6 tarafından korunur ve içinden geçen akım, alan etkili transistör VT2 tarafından stabilize edilir. Bütün bunlar teknik özelliklerde belirtilen şarj akımının dengesizliğini sağlar. Voltaj kontrollü kararlı bir akım kaynağının kullanılması, şarj akımını çok küçük değerlere düşürmeyi, akım regülatörünün (R8) tekdüzeye yakın bir ölçeğine sahip olmayı ve regülasyonunun sınırlarını basitçe değiştirmeyi mümkün kıldı.

APZ sistemi. pil veya pil üzerinde izin verilen maksimum voltaja ulaşıldıktan sonra tetiklenen, DA1 op-amp'inde bir karşılaştırıcı, VT3 transistöründe bir elektronik anahtar ve bir VD5 zener diyotu içerir. transistör VT1 ve dirençler R1 - R4 üzerindeki akım dengeleyici. HL1 LED'i şarjın ve tamamlandığının göstergesi olarak hizmet eder.

Cihaza boşalmış bir pil bağlandığında, üzerindeki voltaj ve op-amp DA1'in evirmeyen girişi, değişken direnç R3 tarafından ayarlanan, eviricideki örnek olandan daha azdır. Bu nedenle op-amp çıkışındaki voltaj ortak telin voltajına yakındır, transistör VT3 açıktır, değeri değişken direncin konumları tarafından belirlenen aküden sabit bir akım akar. R8 kaydırıcısı ve SA2 anahtarı.

Pil şarj olurken, op-amp DA1'in evirici girişindeki voltaj artar. Çıkışındaki voltaj da artar, bu nedenle transistör VT2 mevcut stabilizasyon modundan çıkar, VT3 yavaş yavaş kapanır ve kolektör akımı azalır. O zamana kadar süreç devam ediyor. zener diyot VD6, R7, R8 dirençleri arasındaki voltajı dengelemeyi bırakana kadar. Bu voltaj azaldıkça transistör VT4 kapanmaya başlar ve şarj akımı hızla azalır. Nihai değeri, pilin kendi kendine deşarj akımı ile direnç R11'den akan akımın toplamı ile belirlenir. Yani bu andan itibaren şarj edilen akü, R3 direnci tarafından ayarlanan voltajı korur ve bu voltajı korumak için gerekli akım aküden akar.

HL1 LED'i cihazın ağa bağlı olduğunu ve şarj işleminin iki aşamasını gösterir. Pilin yokluğunda, direnç R11, değişken direnç R3'ün kaydırıcısının konumu tarafından belirlenen bir voltaja ayarlanır. Bu voltajı korumak için çok az akım gerekir, bu nedenle HL1 çok sönük bir şekilde parlar. Pilin bağlandığı anda parlaklığı maksimuma çıkmakta, şarj bitiminde otomatik koruma sistemi devreye girdikten sonra aniden yukarıda belirtilenler arasındaki ortalamaya düşmektedir. İstenirse, kendinizi R6 direncini seçmenin yeterli olduğu iki parlaklık seviyesiyle (zayıf, güçlü) sınırlayabilirsiniz.

Cihazın parçaları, çizimi Şekil 2'de gösterilen baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. 2. Folyo kesilerek yapılır ve MLT, düzeltici (tel) PPZ-43 kalıcı dirençlerin montajı için tasarlanmıştır. kapasitörler K52-1B (C1) ve KM (C2). Transistör VT4, 100 cm2'lik etkili termal dağılım alanına sahip bir soğutucu üzerine monte edilmiştir. Değişken dirençler R3 ve R8 (PPZ-11 grup A), cihazın ön paneline sabitlenmiştir ve karşılık gelen işaretlere sahip ölçeklerle donatılmıştır.

(Büyütmek için tıklayın)

SA1 ve SA2 anahtarları her türden olabilir ancak SA2 olarak kullanılan kontakların en az 200 mA anahtarlama akımına göre tasarlanması tercih edilir.

Ağ transformatörü T1, 250 mA yük akımında sekonder sargıda 20 V'luk bir alternatif voltaj sağlamalıdır.

Alan etkili transistörler KP303V, KT361 serisinin transistörleriyle KP303G - KP303I, bipolar KT361V ile değiştirilebilir. Herhangi bir harf indeksine sahip KT3107, KT502 (A hariç) ve KT814B - KT814V, KT814G, KT816V, KT816G'de. Zener diyot D813 (VD5), en az 12,5 V'luk bir stabilizasyon voltajıyla seçilmelidir. Bunun yerine, D814D'nin veya toplam stabilizasyon voltajı 12,5... 13,5 V olan seri olarak bağlanmış herhangi iki düşük güçlü zener diyotun kullanılmasına izin verilir. PPZ-11'i ( R3, R8) herhangi bir A grubu tipindeki değişken dirençlerle ve PPZ-43'ü (R10) en az 3 W dağıtım gücüne sahip herhangi bir tipte ayarlanmış bir dirençle değiştirmek mümkündür.

Cihazın kurulumu HL1 LED'in parlaklığının seçilmesiyle başlar. Bunu yapmak için SA1 ve SA2 anahtarlarını sırasıyla “13 V” ve “40 mA” konumlarına getirin. ve değişken direnç R8 kaydırıcısı ortadadır, 50... 100 Ohm dirençli bir direnci XS1 ve XS2 soketlerine bağlayın ve direnç R3 kaydırıcısı için bu konumu bulun. HL1 parıltısının parlaklığının değiştiği yer. Işımanın parlaklığındaki farkın arttırılması, direnç R6 seçilerek elde edilir.

Daha sonra otomatik koruma bölgesinin şarj akımı ve voltajı için düzenleme aralıklarının sınırları belirlenir. Cihazın çıkışına ölçüm limiti 200...300 mA olan bir miliampermetre bağlanarak. R8 direncinin kaydırıcısını alt (şemaya göre) konuma getirin ve SA2'yi “200 mA” konumuna getirin. Ayar direnci R10'un direncini değiştirerek cihazın iğnesi 200 mA'ya saptırılır. Daha sonra R8 kaydırıcısını üst konuma getirin ve 36...38 mA değerinde bir okuma elde etmek için R7 direncini seçin. Son olarak SA2'yi “40 mA” konumuna getirin. değişken direnç R8'in kaydırıcısını alt konuma getirin ve çıkış akımını 43...45 mA aralığına ayarlamak için R9'u seçin.

APZ voltaj regülasyon aralığının sınırlarını ayarlamak için SA1 anahtarı “13 V” konumuna getirilir ve cihazın çıkışına 15...20 V ölçüm sınırına sahip bir DC voltmetre bağlanır. R1 ve R4, direnç R3'ün uç konumlarında 4,5 ve 13 V okumalar elde edilir. Bundan sonra SA1'i R3 kaydırıcısının aynı konumlarında “4,5 V” konumuna getirerek, R2 direncini seçerek alet okunu 1,45 ve 4,5 V işaretlerine ayarlayın.

Çalışma sırasında APZ voltajı, şarj edilen akü başına 1,4... 1,45 V oranına ayarlanır.

Bu değişiklik sonrasında APZ voltajının ayarlanan değerine ulaşıldığında HL1 LED'i sönecek ve aküden gelen şarj akımı tamamen duracaktır. Sonuç olarak, üzerindeki voltaj düşmeye başlayacak ve böylece akım dengeleyici tekrar açılacak ve HL1 LED'i yanacaktır. Başka bir deyişle, ayarlanan voltaja ulaşıldığında HL1 yanıp sönmeye başlayacaktır, bu bazen belirli bir ortalama parlaklıktan daha görseldir. Her iki durumda da pil şarj işleminin niteliği değişmeden kalır.

Güç kaynakları

N. HERTZEN, Berezniki, Perm bölgesi.
Radyo, 2000, Sayı 7

Bugünün fiyatlarıyla, küçük boyutlu ekipmanlara galvanik hücreler ve pillerle güç sağlarken kelimenin tam anlamıyla iflas edebilirsiniz. Bir kez harcayıp pil kullanımına geçmek daha karlı. Uzun süre hizmet edebilmeleri için doğru kullanılmaları gerekir: izin verilen voltajın altına deşarj etmeyin, sabit bir akımla şarj edin ve şarjı zamanında durdurun. Ancak kullanıcının bu koşullardan ilkinin yerine getirilip getirilmediğini kendisinin izlemesi gerekiyorsa, diğer ikisinin yerine getirilmesinin şarj cihazına atanması tavsiye edilir. Bu tam olarak makalede açıklanan cihazdır.

Geliştirme sırasında görev, aşağıdaki özelliklere sahip bir cihaz oluşturmaktı:

Şarj akımı ve voltajındaki geniş aralıklar, şarjı otomatik olarak durdurur (APC). hem küçük boyutlu ekipmanlara güç sağlamak için kullanılan bireysel pillerin hem de bunlardan oluşan pillerin minimum sayıda mekanik anahtarla şarj edilmesini sağlamak;
- regülatörlerin tek tip ölçeklerine yakın olması, APP'nin şarj akımını ve voltajını herhangi bir ölçüm cihazı olmadan kabul edilebilir bir doğrulukla ayarlamanıza olanak tanır;
- yük direnci değiştiğinde şarj akımının yüksek kararlılığı;
- göreceli basitlik ve iyi tekrarlanabilirlik.

Tanımlandı Şarj cihazı bu gereksinimleri tam olarak karşılamaktadır. D-0.03 pilleri şarj etmek için tasarlanmıştır. D-0.06. D-0.125. D-0.26. D-0.55. TsNK-0.45. NKGC-1.8. ithal analogları ve onlardan yapılmış piller. APP sistemini açmak için ayarlanan eşiğe kadar pil, elemanların türü ve sayısından bağımsız olarak sabit bir akımla şarj edilir ve şarj olurken üzerindeki voltaj kademeli olarak artar. Sistem tetiklendikten sonra, akü üzerinde önceden ayarlanmış sabit voltaj sabit bir şekilde korunur ve şarj akımı azalır. Yani pil şarj olmuyor veya deşarj olmuyor ve uzun süre cihaza bağlı kalabiliyor.

Cihaz, 1,5 ila 13 V arasında ayarlanabilir gerilime ve yükte aşırı yüke ve kısa devreye karşı korumaya sahip küçük boyutlu ekipmanlar için güç kaynağı olarak kullanılabilir.

Cihazın ana teknik özellikleri aşağıdaki gibidir:

"40 mA" - 0...40 sınırında, "200 mA" - 40...200 mA sınırında şarj akımı;
- yük direnci 0 ila 40 Ohm -% 2,5 arasında değiştiğinde şarj akımının dengesizliği;
- APP yanıt voltajının regülasyon sınırları 1,45...13 V'tur.

Şarj devresi

\L"4 transistöründeki bir akım kaynağı, şarj akımı stabilizatörü olarak kullanılır. SA2 anahtarının konumuna bağlı olarak, yük akımı In şu oranlarla belirlenir: I N = (U B - U BE)/R10 ve I H = (U B - U BE )/(R9 + R10), burada U B, pozitif baraya göre transistör VT4'ün tabanındaki voltajdır, V; U BE, verici bağlantı noktasındaki voltaj düşüşüdür, V; R9, R10, karşılık gelen dirençlerin dirençleri, Ohm.

SA1 ve SA2 anahtarları her türden olabilir ancak SA2 olarak kullanılan kontakların en az 200 mA anahtarlama akımına göre tasarlanması tercih edilir.

Ağ transformatörü T1, 250 mA yük akımında sekonder sargıda 20 V'luk bir alternatif voltaj sağlamalıdır.

Alan etkili transistörler KPZZV, KT361 serisinin transistörleriyle KPZZG - KPZOZI, bipolar KT361V - ile değiştirilebilir. Herhangi bir harf indeksine sahip KT3107, KT502 (A hariç) ve KT814B - KT814B'ye. KT814G. KT816V. KT816G. Zener diyot D813 (VD5), en az 12,5 V'luk bir stabilizasyon voltajıyla seçilmelidir. Bunun yerine, D814D'nin veya toplam stabilizasyon voltajı 12,5... 13,5 V olan seri olarak bağlanmış herhangi iki düşük güçlü zener diyotun kullanılmasına izin verilir. PPZ-11'i (R3.R8) herhangi bir grup A tipi değişken dirençle ve PPZ-43'ü (R10) - en az 3 W dağıtım gücüne sahip herhangi bir türden ayarlanmış bir dirençle değiştirmek mümkündür.

Çalışma sırasında APZ voltajı, şarj edilen akü başına 1,4... 1,45 V oranına ayarlanır.

Cihazın radyo ekipmanına güç sağlamak için kullanılması amaçlanmıyorsa, LED'in sönmesiyle şarjın sona erdiğinin göstergesi, karşılaştırıcıya histerezi sokmak için yeterli olan yanıp sönme ile değiştirilebilir - cihazı şununla destekleyin: dirençler R12, R13 (Şekil 3). ve direnç R6'yı çıkarın. Bu değişiklik sonrasında APZ voltajının ayarlanan değerine ulaşıldığında HL1 LED'i sönecek ve aküden gelen şarj akımı tamamen duracaktır. Sonuç olarak, üzerindeki voltaj düşmeye başlayacak ve böylece akım dengeleyici tekrar açılacak ve HL1 LED'i yanacaktır. Başka bir deyişle, ayarlanan voltaja ulaşıldığında HL1 yanıp sönmeye başlayacaktır, bu bazen belirli bir ortalama parlaklıktan daha görseldir. Her iki durumda da pil şarj işleminin niteliği değişmeden kalır.

Her araç sahibinin bir akü şarj cihazına ihtiyacı vardır, ancak bunun maliyeti çok yüksektir ve bir araç servis merkezine düzenli önleyici geziler yapmak bir seçenek değildir. Servis istasyonunda akü servisi zaman ve para gerektirir. Ek olarak, akü boşalmış olsa bile yine de servis istasyonuna gitmeniz gerekir. Havya kullanmayı bilen herkes, bir araba aküsü için çalışan bir şarj cihazını kendi elleriyle monte edebilir.

Piller hakkında küçük bir teori

Herhangi bir pil, elektrik enerjisi için bir depolama cihazıdır. Üzerine voltaj uygulandığında pil içindeki kimyasal değişiklikler nedeniyle enerji depolanır. Bir tüketici bağlandığında tam tersi bir süreç meydana gelir: Ters bir kimyasal değişim, cihazın terminallerinde voltaj oluşturur ve yük üzerinden akım akar. Dolayısıyla aküden voltaj alabilmek için öncelikle “yere koymanız” yani aküyü şarj etmeniz gerekiyor.

Hemen hemen her otomobilin, motor çalışırken araç içi ekipmana güç sağlayan ve aküyü şarj ederek motoru çalıştırmak için harcanan enerjiyi yenileyen kendi jeneratörü vardır. Ancak bazı durumlarda (sık veya zor motor çalıştırma, kısa yolculuklar vb.) akü enerjisinin geri kazanılması için zaman kalmaz ve akü yavaş yavaş boşalır. Bu durumdan kurtulmanın tek yolu var - harici bir şarj cihazıyla şarj etmek.

Pil durumu nasıl öğrenilir

Şarjın gerekli olup olmadığına karar vermek için pilin durumunu belirlemeniz gerekir. En basit seçenek - "dönüyor/dönmüyor" - aynı zamanda başarısızdır. Pil, örneğin sabah garajda "dönmezse", o zaman hiçbir yere gidemezsiniz. "Dönmeme" durumu kritiktir ve pil açısından sonuçları vahim olabilir.

Bir pilin durumunu kontrol etmenin en uygun ve güvenilir yöntemi, üzerindeki voltajı geleneksel bir test cihazıyla ölçmektir. Yaklaşık 20 derecelik bir hava sıcaklığında şarj derecesinin voltaja bağımlılığı Yükle bağlantısı kesilen akünün terminallerindeki (!) aşağıdaki gibidir:

12,6…12,7 V - tam şarjlı;
12,3…12,4 V - %75;
12,0…12,1 V - %50;
11,8…11,9 V - %25;
11,6…11,7 V - boşalmış;
11,6 V'un altında - derin deşarj.

10,6 volt voltajın kritik olduğuna dikkat edilmelidir. Bu seviyenin altına düşerse, "araba aküsü" (özellikle bakım gerektirmeyen) arızalanır.

Doğru şarj

Bir araba aküsünü şarj etmenin iki yöntemi vardır - sabit voltaj ve sabit akım. Herkesin kendine ait özellikleri ve dezavantajları:

Ev yapımı pil şarj cihazları

Bir araba aküsü için şarj cihazını kendi ellerinizle monte etmek gerçekçidir ve özellikle zor değildir. Bunu yapmak için temel elektrik mühendisliği bilgisine sahip olmanız ve elinizde bir havya tutabilmeniz gerekir.

Basit 6 ve 12 V cihaz

Bu şema en temel ve bütçe dostudur. Bu şarj cihazını kullanarak, 12 veya 6 V çalışma voltajına ve 10 ila 120 A/saat elektrik kapasitesine sahip herhangi bir kurşun-asit aküyü verimli bir şekilde şarj edebilirsiniz.

Cihaz, bir düşürücü transformatör T1 ve VD2-VD5 diyotları kullanılarak monte edilmiş güçlü bir doğrultucudan oluşur. Şarj akımı, C1-C4 söndürme kapasitörlerinin transformatörün birincil sargısının güç devresine bağlandığı S2-S5 anahtarları tarafından ayarlanır. Her anahtarın çoklu "ağırlığı" sayesinde, çeşitli kombinasyonlar, şarj akımını 1 A'lık artışlarla 1–15 A aralığında kademeli olarak ayarlamanıza olanak tanır. Bu, en uygun şarj akımını seçmek için yeterlidir.

Örneğin, 5 A'lık bir akım gerekiyorsa, S4 ve S2 geçiş anahtarlarını açmanız gerekecektir. Kapalı S5, S3 ve S2 toplam 11 A verecektir. Aküdeki voltajı izlemek için bir PU1 voltmetre kullanın, şarj akımı bir PA1 ampermetre kullanılarak izlenir.

Tasarım, ev yapımı olanlar da dahil olmak üzere yaklaşık 300 W gücünde herhangi bir güç transformatörünü kullanabilir. Sekonder sargı üzerinde 10–15 A'ya kadar bir akımda 22–24 V'luk bir voltaj üretmelidir. VD2-VD5 yerine, en az 10 A ileri akıma ve ters voltaja dayanabilen herhangi bir doğrultucu diyot en az 40 V uygundur D214 veya D242 uygundur. Dağıtım alanı en az 300 cm2 olan bir radyatöre yalıtım contaları aracılığıyla monte edilmelidir.

C2-C5 kapasitörleri, çalışma voltajı en az 300 V olan polar olmayan kağıt olmalıdır. Örneğin, MBChG, KBG-MN, MBGO, MBGP, MBM, MBGCh uygundur. Benzer küp şeklindeki kapasitörler, ev aletlerindeki elektrik motorları için faz kaydırmalı kapasitörler olarak yaygın şekilde kullanıldı. PU1 olarak 30 V ölçüm sınırına sahip M5−2 tipi bir DC voltmetre kullanıldı.PA1, 30 A ölçüm sınırına sahip aynı tipte bir ampermetredir.

Devre basittir, servis verilebilir parçalardan monte ederseniz ayar yapılmasına gerek kalmaz. Bu cihaz aynı zamanda altı voltluk pilleri şarj etmek için de uygundur, ancak S2-S5 anahtarlarının her birinin "ağırlığı" farklı olacaktır. Bu nedenle, bir ampermetre kullanarak şarj akımlarında gezinmeniz gerekecektir.

Sürekli ayarlanabilir akım ile

Bu şemayı kullanarak, bir araba aküsü için şarj cihazını kendi ellerinizle monte etmek daha zordur, ancak tekrarlanabilir ve aynı zamanda kıt parçalar içermez. Onun yardımıyla 120 A/saat'e kadar kapasiteye sahip 12 volt aküleri şarj etmek mümkündür, şarj akımı sorunsuz bir şekilde düzenlenir.

Pil, darbeli bir akım kullanılarak şarj edilir; düzenleme elemanı olarak bir tristör kullanılır. Akımı sorunsuz bir şekilde ayarlamak için kullanılan düğmeye ek olarak, bu tasarım aynı zamanda bir mod anahtarına da sahiptir; açıldığında şarj akımı iki katına çıkar.

Şarj modu RA1 kadranlı gösterge kullanılarak görsel olarak kontrol edilir. Direnç R1, çapı en az 0,8 mm olan nikrom veya bakır telden yapılmış ev yapımıdır. Akım sınırlayıcı görevi görür. Lamba EL1 bir gösterge lambasıdır. Onun yerine 24-36 V voltajlı herhangi bir küçük boyutlu gösterge lambası yapacaktır.

15 A'ya kadar bir akımda sekonder sargıda 18-24 V çıkış voltajına sahip bir indirici transformatör hazır olarak kullanılabilir. Elinizde uygun bir cihaz yoksa, kendiniz yapabilirsiniz. 250–300 W gücündeki herhangi bir ağ transformatöründen. Bunu yapmak için, ana sargı dışındaki tüm sargıları transformatörden sarın ve bir ikincil sargıyı 6 mm kesitli herhangi bir yalıtımlı tel ile sarın. metrekare Sargıdaki dönüş sayısı 42'dir.

Tristör VD2, V-N harflerini taşıyan KU202 serisinden herhangi biri olabilir. Dağılım alanı en az 200 m2 olan bir radyatör üzerine monte edilir. cm. Cihazın elektrik tesisatı minimum uzunlukta ve en az 4 mm kesitli kablolarla yapılır. metrekare VD1 yerine, ters voltajı en az 20 V olan ve en az 200 mA akıma dayanan herhangi bir doğrultucu diyot çalışacaktır.

Cihazın kurulumu RA1 ampermetresinin kalibre edilmesine bağlıdır. Bu, pil yerine toplam gücü 250 W'a kadar olan birkaç 12 voltluk lambayı bağlayarak ve iyi olduğu bilinen bir referans ampermetre kullanarak akımı izleyerek yapılabilir.

Bilgisayarın güç kaynağından

Bu basit şarj cihazını kendi ellerinizle monte etmek için eski bir ATX bilgisayardan düzenli bir güç kaynağına ve radyo mühendisliği bilgisine ihtiyacınız olacak. Ancak cihazın özellikleri iyi olacaktır. Onun yardımıyla piller, akımı ve şarj voltajını ayarlayarak 10 A'ya kadar bir akımla şarj edilir. Tek koşul, TL494 kontrol cihazında güç kaynağının istenmesidir.

Oluşturmak için Bilgisayar güç kaynağından DIY araba şarjışekilde gösterilen devreyi kurmanız gerekecektir.

İşlemi tamamlamak için gereken adım adım adımlarşöyle görünecek:

Sarı ve siyah olanlar hariç tüm güç veri yolu kablolarını ısırın.
Sarı ve ayrı ayrı siyah kabloları birbirine bağlayın - bunlar sırasıyla “+” ve “-” şarj cihazları olacaktır (şemaya bakın).
TL494 kontrol cihazının 1, 14, 15 ve 16 numaralı pinlerine giden tüm izleri kesin.
Güç kaynağı kasasına nominal değeri 10 ve 4,4 kOhm olan değişken dirençler takın - bunlar sırasıyla voltajı ve şarj akımını düzenleyen kontrollerdir.
Asma kurulum kullanarak yukarıdaki şekilde gösterilen devreyi monte edin.

Kurulum doğru yapılırsa değişiklik tamamlanır. Geriye kalan tek şey, yeni şarj cihazını bir voltmetre, bir ampermetre ve aküye bağlamak için timsah klipsli kablolarla donatmak.

Tasarımda, akım direnci (devredeki nominal değeri 0,1 Ohm olan en düşük direnç) dışında herhangi bir değişken ve sabit direnç kullanmak mümkündür. Güç tüketimi en az 10 W'tır. Böyle bir direnci, uygun uzunlukta bir nikrom veya bakır telden kendiniz yapabilirsiniz, ancak aslında hazır bir tane bulabilirsiniz, örneğin bir Çin dijital test cihazından 10 A şönt veya bir C5-16MV direnci. Diğer bir seçenek ise paralel bağlı iki 5WR2J dirençtir. Bu tür dirençler, PC'ler veya TV'ler için güç kaynaklarının değiştirilmesinde bulunur.

Pili şarj ederken bilmeniz gerekenler

Bir araba aküsünü şarj ederken bir takım kurallara uymak önemlidir. Bu sana yardım edecek Pil ömrünü uzatın ve sağlığınızı koruyun:

Kendi elinizle basit bir pil şarj cihazı oluşturma sorunu açıklığa kavuşturuldu. Her şey oldukça basit, tek yapmanız gereken gerekli aletleri stoklamak ve güvenle çalışmaya başlayabilirsiniz.