Der foreslås en mulighed for fremstilling af en batterioplader til husholdningsapparater med indstilling af strøm og ladespænding med stabilisering af strømmen ved belastningen.
Med periodisk ophold i et sommerhus bliver det undertiden nødvendigt at genoplade forskellige strømkilder til et ur, modtager, lommelygte. Derudover kræver Li-ion-batterier fra ældre mobiltelefoner, der er brugt i tidligere fremstillede, en afgift. hjemmelavede produkter. I betragtning af at de anvendte batterier har forskellige former, dimensioner og monteringsdimensioner såvel som forskellige opladningstilstande, er det nødvendigt til en vis grad at fremstille en universaloplader (oplader). Da denne oplader kun vil blive brugt med jævne mellemrum, giver det ingen mening at fremstille eller erhverve specialhukommelse til hver batteritype.
I denne forbindelse fremstiller vi en enkelt, forenklet, men pålidelig oplader til opladning af forskellige batterier med lavt strømforbrug. Når du oplader batterier under periodisk visuel kontrol over ladningens afslutning og har evnen til at indstille tilstande (stabil strøm og maksimal ladespænding), vil en sådan oplader sikre drift af høj kvalitet.
Produktionsprocessen for opladeren til opgaven diskuteres nedenfor.
1. Installation af kildedata.
For korrekt brug af nikkel-metalhydridbatterier anbefales det at opretholde driftsspændingen på cellerne inden for 1,2 ... 1,4 volt, og en maksimal reduktion til 0,9 volt er tilladt. Det anbefales, at hurtig opladning af NiMH-battericeller udføres ved en spænding på 0,8 ... 1,8 volt, med en ladestrøm i området 0,3 ... 0,5C.
Driftsspændingen for et Li-ion-batteri er 3,0 ... 3,7 volt. Batteriet skal oplades til en maksimal spænding på 4,2 volt med en ladestrøm i området 0,1 ... 0,5 C (op til 450 mA med en batterikapacitet på 900 mAh).
I betragtning af anbefalingerne fastlægger vi følgende egenskaber ved den fremstillede hukommelse:
Udgangsspændingen er 1,3 ... 1,8 volt (til et NiMH-batteri).
Udgangsspændingen er 3,5 ... 4,2 volt (til et Li-ion-batteri).
Udgangsstrøm (justerbar) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
Indgangsspænding er 9 ... 12 volt.
Indgangsstrøm er 400 mA (1000 mA).
2. Aktuel kilde.
Som en aktuel kilde til hukommelse bruger vi en mobil adapter 220/9 volt, 400 mA. Du kan bruge en mere kraftfuld adapter (for eksempel 220 / 1,6 ... 12 volt, 1000 mA). I dette tilfælde er ændringer i hukommelsens design ikke påkrævet.
3. Opladerkredsløb.
Hukommelseskredsløbet er let at fremstille og idriftsætte, det har ikke knappe og dyre dele. Enheden giver dig mulighed for at oplade forskellige batterier med en stabil, forudinstalleret strøm. Og også inden du starter opladningen, kan du indstille spændingsgrænsen, over hvilken den ikke vil stige ved batteriterminalerne, under hele opladningsprocessen.
Lad os lave hukommelsen i henhold til ordningen.
4. Beskrivelse af hukommelseskredsets funktion.
Udgangsstrømstyringsenheden er bygget på en VT1-sammensat transistor. Den maksimale værdi af udgangsladningsstrømmen er begrænset af lavmodstandsmodstanden R7 (med klassificering af de dele, der er angivet på diagrammet og den tilsvarende strømforsyningsenhed, når Li-ion-batteriets maksimale ladestrøm 1,2 A). I fravær af en modstand, den nødvendige modstand og kraft, kan den samles fra flere billige og fælles modstande. For eksempel er den ovennævnte konstruktion tre-watts modstand R7 med en modstand på 3,4 ohm samlet fra to seriekoblede grupper, tre parallelle modstande MLT-1 med en modstand på 5,1 ohm.
På transistoren VT2 og modstande R5, R6 er der implementeret en stabilisator og en ladestrømsregulator. Den variable modstand R6 er forbundet parallelt med grænsemodstanden R7 og er en strømføler. Strømmen gennem modstand R6 er proportional med strømmen gennem modstand R7, men på grund af modstandsforholdet er den meget mindre, hvilket giver dig mulighed for at kontrollere udgangsstrømmen ved hjælp af en vekslende modstand og en laveffekttransistor.
Under belastning vises et spændingsfald i den aktuelle sensor, der er proportional med den igangværende strøm. Når ladestrømmen af forskellige årsager ændres, ændres spændingsfaldet over R6 og følgelig ændres styrespændingen baseret på VT2-transistoren proportionalt.
Med stigende spænding på basis af VT2 øges den aktuelle K-E for transistoren VT2, hvilket reducerer spændingen på basis af VT1. I dette tilfælde begynder strømtransistoren VT1 at lukke, hvilket reducerer batteriets ladestrøm. Omvendt øges ladestrømmen med et fald i spænding baseret på VT2. Således udføres automatisk korrektion af strømmen i lasten - stabilisering af ladestrømmen.
Ved at ændre modstanden på modstanden R6 kan vi indstille den krævede batteriladningsstrøm. Efter justering forekommer lignende processer med stabilisering af den nyligt indstillede strøm.
Knudepunktet til indstilling af grænsespænding foretages på en justerbar spændingsregulator DA1 (TL431). Ved at vælge modstanden for modstande R3 og R4, vælger vi det optimale spændingsstyringsområde. Ved hjælp af en variabel modstand R4 indstiller vi udgangsspændingsgrænsen (før du tilslutter batteriet til opladeren).
Når du slutter et udladet batteri til opladeren, falder udgangsspændingen. Strømmen indstillet med modstand R6 begynder at strømme gennem batteriet. Når ladningen og øget spænding på batteriet, potentialet ved kontrolelektroden i zenerdioden DA1 nærmer sig 2,5 volt, begynder zenerdioden TL431 at åbne. Samtidig falder spændingen, der er baseret på VT1 gradvist, strømtransistoren lukker, og ladestrømmen, der strømmer gennem den, falder gradvis til næsten nul.
Et ammeter (multimeter) er inkluderet i stik X2 til indstilling og overvågning af ladestrømmen; når der oplades elementer af samme type, installeres i stedet en jumper.
X3-stik bruges til at installere et Li-ion-batteri fra en mobiltelefon. Det er muligt at installere cylindriske batterier i forskellige længder med en spænding på 1,2 ... 1,4 volt i stik X4. Dioder VD1 og VD2 er inkluderet i X4-forbindelseskredsløbet for at sænke batterispændingen til 1,3 ... 1,8 volt og for at forhindre batteriets afladning, når opladeren er slukket. Ved hjælp af fjernundersøgelser med et klip kan du tilslutte et ikke-standardbatteri med en driftsspænding på op til 6 ... 9 volt til opladning.
5. Oprettelse af laderhuset
Til husets hukommelse bruger vi et plastikdæksel fra et gammelt relæ, der måler 90 x 60 x 65 mm. Vi forstærker sagen med et PCB-panel til installation af stik. Vi borer de nødvendige monteringshuller.
6. Vi afslutter sagen med stik og fremstiller ikke-standardelementer.
7. Vi samler sagen med hængslede elementer. På bagpanelet er der stik - kontrol X2 (bund) og indgang X1 til tilslutning til opladerens strømadapter. Øverst på sagen er et panel til installation af et Li-ion-batteri.
8. Indlogering er fastgjort på forsiden af hukommelsen og kontakter til installation af cylindriske batterier.
9. Vi afslutter hukommelsen med dele i overensstemmelse med ovenstående diagram.
Vi udsætter dele, der har meget varme. I dette tilfælde er dette en krafttransistor VT1 på en radiator og en samlet modstand R7 sammensat af seks modstande med lavere effekt. For at forbedre temperaturregimet samler vi disse dele på et separat bord. De resterende dele installeres og loddes på det andet bord.
Dimensionerne på tavlerne bestemmes af sagens indre dimensioner og deres placering i sagsvolumen. Efter at have besluttet placeringen af pladerne, borer vi huller i sagen til variabel modstand og ventilationshuller til varmeafledning.
10. Montering af hukommelse
I henhold til hukommelsesskemaet samler vi strøm- og kontroltavlerne sammen, kontrollerer vi kredsløbets funktion.
Vi installerer og fikserer alt tilbehør i huset. For at udelukke eventuel elektrisk kontakt isolerer vi kontrolpanelet fra miljøet med en plastikkappe.
Vi samler designet af hukommelsen som helhed og kontrollerer enhedens funktion.
11. Opladerens arbejde.
Før vi tilslutter Li-ion-batteriet til opladeren ved hjælp af den variable modstand R4 (spændingsregulering), indstiller vi ladegrænsen på udgangsterminalerne for dette batteri.
Vi tilslutter batteriet, udgangsspændingen falder til den resterende spænding på batteriet. Ved at justere modstanden på modstanden R6 (strømjustering) indstiller vi den krævede ladestrøm.
Når du installerer en cylindrisk battericelle, er processen med at vælge tilstande den samme.
Når opladeren tændes, inden batteriet installeres, åbnes spændingsstabilisatoren DA1 (spændingen ved kontrolelektroden for zenerdioden er højere end 2,5 volt), og LED2 lyser (rød indikator, til venstre).
Vi tilslutter batteriet, udgangsspændingen falder. Opladning starter med den indstillede stabile strøm. LED2 slukker. Afhængig af den indstillede strøm, er en vis belysning af LED3 (rød indikator, højre) mulig.
Når den indstillede spænding nås, fortsætter ladningen ved denne spænding, men med en faldende ladestrøm. LED3's lysstyrke øges, LED2 tændes. Den maksimale lysstyrke på LED'er LED2 og LED3 indikerer den mindste opladningsstrøm, der er forbundet med slutningen af batteriopladningen.
