Akım ve şarj voltajı ayarlanarak, yükteki akımın stabilizasyonu ile ev aletleri için bir akü şarj cihazı üretimi için bir seçenek önerilmektedir.
Bir yazlık evde periyodik yaşam ile, bazen bir saat, alıcı, el feneri için çeşitli güç kaynaklarını şarj etmek gerekir. Ayrıca, daha önce üretilmiş olanlarda kullanılan eski cep telefonlarından alınan Li-ion pillerin şarj edilmesi gerekir. Ev yapımı ürünler. Kullanılmış pillerin farklı şekil, boyut ve montaj boyutlarına ve farklı şarj modlarına sahip olduğu göz önüne alındığında, bir dereceye kadar evrensel bir şarj cihazı (şarj cihazı) üretmek gerekir. Bu şarj cihazı yalnızca periyodik olarak kullanılacağından, her pil tipi için özel bellek üretmek veya elde etmek mantıklı değildir.
Bu bağlamda, çeşitli düşük güçlü pilleri şarj etmek için tek, basit ama güvenilir bir şarj cihazı üreteceğiz. Pilleri şarjın sonunda periyodik görsel kontrol altında şarj ederken, modları ayarlayabilen (sabit akım ve maksimum şarj voltajı), bu tür bir şarj cihazı yüksek kaliteli çalışmayı sağlayacaktır.
Şarj cihazının görev için üretim süreci aşağıda tartışılmıştır.
1. Kaynak verilerin kurulması.
Nikel metal hidrit pillerin düzgün çalışması için, hücrelerdeki çalışma voltajının 1.2 ... 1.4 volt içinde tutulması önerilir, maksimum 0.9 volta düşürmeye izin verilir. NiMH pil hücrelerinin 0,8 ... 1,8 volt gerilimde 0,3 ... 0,5C aralığında şarj akımı ile hızlı şarj edilmesi önerilir.
Li-ion pilin çalışma gerilimi 3,0 ... 3,7 volttur. Akü, 0,1 ... 0,5 C (900 mAh akü kapasitesiyle 450 mA'ya kadar) arasında bir şarj akımı ile maksimum 4,2 volta kadar şarj edilmelidir.
Öneriler göz önüne alındığında, üretilen hafızanın aşağıdaki özelliklerini belirleriz:
Çıkış voltajı 1.3 ... 1.8 volttur (bir NiMH pil için).
Çıkış voltajı 3,5 ... 4,2 volttur (bir Li-ion pil için).
Çıkış akımı (ayarlanabilir) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Giriş voltajı 9 ... 12 volttur.
Giriş akımı 400 mA (1000 mA).
2. Geçerli kaynak.
Bellek için geçerli bir kaynak olarak, 220/9 volt, 400 mA mobil adaptör kullanıyoruz. Daha güçlü bir adaptör kullanabilirsiniz (örneğin, 220 / 1.6 ... 12 volt, 1000 mA). Bu durumda, belleğin tasarımında değişiklik yapılması gerekmez.
3. Şarj cihazı devresi.
Bellek devresinin üretimi ve devreye alınması kolaydır, az ve pahalı parçaları yoktur. Cihaz, çeşitli pilleri sabit, önceden takılmış bir akımla şarj etmenizi sağlar. Ayrıca, şarj etmeye başlamadan önce, tüm şarj işlemi sırasında akü terminallerinde yükselmeyeceği voltaj sınırını ayarlayabilirsiniz.
Hafızayı şemaya göre yapalım.
4. Bellek devresinin çalışmasının açıklaması.
Çıkış akımı kontrol ünitesi VT1 kompozit transistör üzerine inşa edilmiştir. Çıkış şarj akımının maksimum değeri, düşük dirençli R7 direnci ile sınırlıdır (şemada ve ilgili güç kaynağı ünitesinde belirtilen parçaların değerleri ile Li-ion pilin maksimum şarj akımı 1,2 A'ya ulaşır). Bir direnç, gerekli direnç ve güç yokluğunda, birkaç ucuz ve ortak dirençten monte edilebilir. Örneğin, yukarıdaki tasarımda, 3.4 Ohm dirençli üç watt'lık direnç R7, seri bağlı iki gruptan, 5.1 Ohm dirençli üç paralel direnç MLT-1'den monte edilir.
Transistör VT2 ve dirençler R5, R6 üzerine bir dengeleyici ve bir şarj akımı regülatörü uygulanır. Değişken direnç R6, limit direnç R7 ile paralel bağlanır ve bir akım sensörüdür. Direnç yoluyla akım R6, direnç R7'den geçen akım ile orantılıdır, ancak dirençlerin oranı nedeniyle çok daha küçüktür, bu da alternatif bir direnç ve düşük güçlü bir transistör kullanarak çıkış akımını kontrol etmenizi sağlar.
Yük altında, akım sensöründe geçen akımla orantılı bir voltaj düşüşü görülür. Şarj akımı değiştiğinde, çeşitli nedenlerle, R6 boyunca voltaj düşüyor ve buna göre, VT2 transistörüne dayanan kontrol voltajı orantılı olarak değişiyor.
VT2 temelinde artan voltaj ile, transistör VT2'nin akım K-E'si artar ve VT1 bazında voltajı azaltır. Bu durumda, güç transistörü VT1 kapanmaya başlar ve pilin şarj akımını azaltır. Tersine, VT2'ye dayanan voltajda bir azalma ile şarj akımı artar. Böylece, yükteki akımın otomatik olarak düzeltilmesi gerçekleştirilir - şarj akımının stabilizasyonu.
Direnç R6'nın direncini değiştirerek, gerekli akü şarj akımını ayarlayabiliriz. Ayarlamadan sonra, yeni ayarlanan akımın benzer stabilizasyon işlemleri gerçekleşir.
Limit voltajını ayarlama düğümü, ayarlanabilir bir voltaj regülatörü DA1 (TL431) üzerinde yapılır. R3 ve R4 dirençlerinin direncini seçerek, optimum voltaj kontrol aralığını seçiyoruz. Değişken bir direnç R4 kullanarak, çıkış voltajı sınırını belirleriz (pili şarj cihazına bağlamadan önce).
Şarj cihazına deşarj olmuş bir pil bağladığınızda, çıkış voltajı azalır. Direnç R6 tarafından ayarlanan akım aküden akmaya başlar. Akü üzerindeki şarj ve voltajı arttırırken, zener diyot DA1'in kontrol elektrodundaki potansiyel 2.5 volta yaklaşır, zener diyot TL431 açılmaya başlar. Aynı zamanda, VT1'e dayanan voltaj yavaş yavaş azalır, güç transistörü kapanır ve içinden akan şarj akımı yavaş yavaş neredeyse sıfıra düşer.
Şarj akımının ayarlanması ve izlenmesi için X2 konnektörüne bir ampermetre (multimetre) dahildir; aynı tipteki elemanları şarj ederken bunun yerine bir jumper takılır.
X3 konektörü, cep telefonundan bir Li-ion pil takmak için kullanılır. X4 konnektörüne 1,2 ... 1,4 volt gerilimli çeşitli uzunluklarda silindirik piller takmak mümkündür. Akü voltajını 1,3 ... 1,8 volta düşürmek ve şarj cihazı kapatıldığında akünün boşalmasını önlemek için X4 konektör devresine VD1 ve VD2 diyotları dahildir. Klipsli uzak probları kullanarak, şarj etmek için 6 ... 9 volta kadar çalışma voltajına sahip standart olmayan bir pili bağlayabilirsiniz.
5. şarj cihazı konut Yapma
Belleğin muhafazası için eski bir röleden 90 x 60 x 65 mm ölçülerinde plastik bir kapak kullanıyoruz. Konektörü takmak için kasayı bir PCB panel ile güçlendiriyoruz. Gerekli montaj deliklerini açıyoruz.
6. Konektörler ile kasayı tamamlıyoruz ve standart dışı elemanlar üretiyoruz.
7. Davayı menteşeli elemanlarla monte ediyoruz. Arka panelde konektörler vardır - şarj cihazı güç adaptörüne bağlamak için kontrol X2 (altta) ve giriş X1. Kasanın üstünde bir Li-ion pil takmak için bir panel bulunur.
8. Yerleştirme belleğin ön tarafına sabitlenmiştir ve silindirik pillerin takılması için kontaklar.
9. Yukarıdaki diyagrama uygun olarak hafızayı parçalarla dolduruyoruz.
Çok fazla ısısı olan parçaları erteliyoruz. Bu durumda, bir radyatör üzerinde bir güç transistörü VT1 ve daha düşük güçte altı dirençten oluşan monte edilmiş bir direnç R7'dir. Sıcaklık rejimini iyileştirmek için bu parçaları ayrı bir tahtada topluyoruz. Kalan parçalar ikinci karta monte edilir ve lehimlenir.
Kartların boyutları, kasanın iç boyutları ve kasanın hacmindeki konumları ile belirlenir. Levhaların konumuna karar verdikten sonra, değişken direnç durumunda delikler ve ısı dağılımı için havalandırma delikleri açıyoruz.
10. Bellek montajı
Bellek şemasına göre, güç ve kontrol kartlarını bir araya getiriyoruz, devrenin çalışmasını kontrol ediyoruz.
Tüm aksesuarları muhafazaya takıp sabitliyoruz. Olası elektrik temasını dışlamak için, kontrol kartını plastik bir kapakla ortamdan ayırırız.
Belleğin tasarımını bir bütün olarak birleştiriyoruz ve cihazın çalışmasını kontrol ediyoruz.
11. Şarj cihazının çalışması.
Li-ion pili şarj cihazına bağlamadan önce, değişken direnç R4'ü (voltaj regülasyonu) kullanarak bu akünün çıkış terminallerindeki şarj voltajını ayarladık.
Aküyü bağlarız, çıkış voltajı akünün kalan voltajına düşer. Direnç R6'nın direncini (akım ayarı) ayarlayarak, gerekli şarj akımını ayarladık.
Silindirik bir pil hücresi takarken, modları seçme işlemi benzerdir.
Şarj cihazı açıldığında, pili takmadan önce DA1 voltaj sabitleyici açılır (zener diyot kontrol elektrodundaki voltaj 2,5 volttan yüksektir) ve LED2 (kırmızı gösterge, sol) yanar.
Aküyü bağlarız, çıkış voltajı düşer. Şarj, ayarlanmış sabit akım ile başlar. LED2 söner. Ayarlanan akıma bağlı olarak, LED3'ün (kırmızı gösterge, sağ) bir miktar aydınlatması mümkündür.
Ayarlanan voltaja ulaşıldığında, şarj bu voltajda, ancak azalan bir şarj akımıyla devam eder. LED3'ün parlaklığı artar, LED2 yanar. LED2 ve LED3 LED'lerinin maksimum parlaklığı, pil şarjının sonuna özgü minimum şarj akımını gösterir.
