Hoje, olhamos para três circuitos simples de carregadores que podem ser usados para carregar uma ampla variedade de baterias.
Os 2 primeiros circuitos operam no modo linear, e o modo linear significa principalmente aquecimento forte. Mas o carregador é uma coisa estacionária, não portátil, de modo que a eficiência é um fator decisivo; portanto, o único ponto negativo dos circuitos apresentados é que eles precisam de um grande radiador de resfriamento, mas, caso contrário, tudo está bem. Tais esquemas sempre foram e serão utilizados, pois possuem vantagens inegáveis: simplicidade, baixo custo, não "estragam" a rede (como no caso de circuitos pulsados) e alta repetibilidade.
Considere o primeiro esquema:
Esse circuito consiste em apenas um par de resistores (com os quais a tensão do fim da carga ou a tensão de saída do circuito como um todo é definida) e um sensor de corrente que define a corrente de saída máxima do circuito.
Se você precisar de um carregador universal, o circuito ficará assim:
Ao girar o resistor de sintonia, você pode definir qualquer tensão de saída de 3 a 30 V. Em teoria, também pode ser usado até 37 V, mas nesse caso, você precisa fornecer 40 V à entrada, o que o autor (AKA KASYAN) não recomenda. A corrente máxima de saída depende da resistência do sensor de corrente e não pode ser superior a 1,5A. A corrente de saída do circuito pode ser calculada pela fórmula especificada:
Onde 1,25 é a tensão da fonte de referência do microcircuito lm317, Rs é a resistência do sensor de corrente. Para obter uma corrente máxima de 1,5 A, a resistência desse resistor deve ser 0,8 Ohms, mas 0,2 Ohm no circuito.
O fato é que, mesmo sem um resistor, a corrente máxima na saída do microcircuito será limitada ao valor especificado, o resistor aqui é mais para o seguro e sua resistência é reduzida para minimizar as perdas. Quanto maior a resistência, mais tensão cairá sobre ela e isso levará a um forte aquecimento do resistor.
O microcircuito deve ser instalado em um radiador maciço, uma tensão não estabilizada de até 30-35V é fornecida à entrada; isso é um pouco menor que a tensão de entrada máxima permitida para o microcircuito lm317. Deve-se lembrar que o chip lm317 pode dissipar no máximo 15-20W de energia, não deixe de considerar isso.Você também precisa considerar que a tensão máxima de saída do circuito será 2-3 volts menor que a entrada.
O carregamento ocorre com uma tensão estável e a corrente não pode exceder o limite definido. Esse circuito pode até ser usado para carregar baterias de íon-lítio. Com curtos-circuitos na saída, nada de ruim acontecerá, a corrente simplesmente limitará e se o resfriamento do microcircuito for bom, e a diferença entre a tensão de entrada e saída for pequena, o circuito neste modo pode funcionar por um tempo infinitamente longo.
Tudo é montado em uma pequena placa de circuito impresso.
Ele, além de placas de circuito impresso para 2 circuitos subseqüentes, pode ser acompanhado pelo arquivo geral do projeto.
Segundo circuito Representa uma poderosa fonte de energia estabilizada com uma corrente de saída máxima de até 10A, foi construída com base na primeira opção.
Difere do primeiro circuito em que um transistor de potência de corrente contínua adicional é adicionado aqui.
A corrente máxima de saída do circuito depende da resistência dos sensores de corrente e da corrente do coletor do transistor usado. Nesse caso, a corrente é limitada a 7A.
A tensão de saída do circuito é ajustável na faixa de 3 a 30V, o que permitirá carregar quase qualquer bateria. Ajuste a tensão de saída usando o mesmo resistor de sintonia.
Essa opção é ótima para carregar baterias de carros, a corrente máxima de carga com os componentes indicados no diagrama é 10A.
Agora vamos ver o princípio do circuito. Em correntes baixas, o transistor de potência está fechado. À medida que a corrente de saída aumenta, a queda de tensão no resistor indicado torna-se suficiente e o transistor começa a abrir, e toda a corrente flui através da junção aberta do transistor.
Naturalmente, devido ao modo linear de operação, o circuito esquenta, o transistor de potência e os sensores de corrente ficam especialmente quentes. O transistor com o chip lm317 é parafusado em um radiador de alumínio maciço comum. Não é necessário isolar os substratos do dissipador de calor, pois eles são comuns.
É muito desejável e até necessário usar um ventilador adicional se o circuito for operado em altas correntes.
Para carregar as baterias, girando o resistor de sintonia, é necessário definir a tensão no final da carga e pronto. A corrente máxima de carga é limitada a 10 amperes, à medida que as baterias carregam, a corrente diminui. O curto-circuito não tem medo, durante o curto-circuito a corrente será limitada. Como no caso do primeiro esquema, se houver um bom resfriamento, o dispositivo poderá suportar esse modo de operação por um longo tempo.
Bem, agora alguns testes:
Como vemos, a estabilização está funcionando, então está tudo bem. E finalmente terceiro esquema:
É um sistema de desligar automaticamente a bateria quando totalmente carregada, ou seja, não é exatamente um carregador. O circuito inicial foi submetido a algumas alterações e a placa foi finalizada durante os testes.
Vamos considerar o esquema.
Como você pode ver, é dolorosamente simples, contém apenas 1 transistor, um relé eletromagnético e pequenas coisas. O autor na placa também possui uma ponte de entrada de diodo e proteção primitiva contra polaridade reversa; esses nós não são desenhados no circuito.
Na entrada do circuito, uma tensão constante é fornecida pelo carregador ou por qualquer outra fonte de energia.
É importante observar aqui que a corrente de carga não deve exceder a corrente permitida através dos contatos do relé e a corrente de disparo do fusível.
Quando a energia é aplicada à entrada do circuito, a bateria está carregada. O circuito possui um divisor de tensão, com o qual a tensão é monitorada diretamente na bateria.
À medida que você carrega, a voltagem da bateria aumenta. Assim que se tornar igual à tensão operacional do circuito, que pode ser configurada girando o resistor de sintonia, o diodo zener funcionará, fornecendo um sinal à base de um transistor de baixa potência e funcionará.
Como a bobina do relé eletromagnético está conectada ao circuito coletor do transistor, este último também funcionará e os contatos indicados serão abertos e a fonte de alimentação adicional da bateria será interrompida, ao mesmo tempo em que o segundo LED funcionará, notificando que o carregamento está concluído.
Para configurar o circuito para sua saída, um capacitor grande está conectado, temos o papel de uma bateria de carregamento rápido. Tensão do capacitor 25-35V.
Primeiro, conectamos os ionistores ou capacitor à saída do circuito, observando a polaridade. No final da carga, primeiro desconecte o carregador da rede e depois a bateria, caso contrário, o relé será falso. Nesse caso, nada de ruim vai acontecer, mas o som é desagradável.
Em seguida, pegamos qualquer fonte de energia regulada e configuramos para a tensão na qual a bateria será carregada e conectamos a unidade à entrada do circuito.
Em seguida, giramos lentamente o resistor usual até o indicador vermelho acender, após o que fazemos uma volta completa do sub-contador na direção oposta, pois o circuito tem alguma histerese.
Como você pode ver, tudo funciona. Obrigado pela atenção. Até breve!