Javasolt egy háztartási készülékek akkumulátortöltőjének előállítása, az áram és a töltési feszültség beállításával, valamint a terhelés stabilizálásával.
Rendszeresen élve egy nyári házban, néha szükség lehet különféle áramforrások újratöltésére egy órára, vevőre, zseblámpára. Ezenkívül a korábban gyártott régebbi mobiltelefonok Li-ion akkumulátorait fel kell tölteni. házi termékek. Mivel a használt akkumulátorok alakja, mérete és beépítési mérete eltérő, valamint a töltési módok is eltérőek, bizonyos mértékig szükséges univerzális töltőt (töltőt) gyártani. Mivel ezt a töltőt csak időszakosan fogják használni, nincs értelme az egyes akkumulátortípusok számára speciális memóriát előállítani vagy megszerezni.
Ebben a tekintetben különféle alacsony fogyasztású akkumulátorok töltésére egyetlen egyszerűsített, de megbízható töltőt állítunk elő. Ha az akkumulátort rendszeres vizuális ellenőrzés alatt tölti a töltés végén, és képes az üzemmódok beállítására (stabil áram és maximális töltési feszültség), egy ilyen töltő biztosítja a kiváló minőségű működést.
Az alábbiakban tárgyaljuk a töltő gyártási folyamatát a feladathoz.
1. A forrás adatok telepítése.
A nikkel-fém-hidrid elemek megfelelő működése érdekében ajánlott a cellák üzemi feszültségét 1,2 ... 1,4 volt alatt tartani, és megengedett a maximális csökkentés 0,9 voltra. Ajánlott a NiMH akkumulátorcellák gyors feltöltése 0,8 ... 1,8 volt feszültség mellett, 0,3 ... 0,5C tartományban.
A Li-ion akkumulátor üzemi feszültsége 3,0 ... 3,7 volt. Az akkumulátort legfeljebb 4,2 V feszültségre kell tölteni, 0,1 ... 0,5 C tartományban (450 mA-ig, 900 mAh akkumulátor kapacitásig).
Az ajánlások alapján meghatározzuk a gyártott memória következő jellemzőit:
A kimeneti feszültség 1,3 ... 1,8 volt (NiMH akkumulátor esetén).
A kimeneti feszültség 3,5 ... 4,2 volt (egy Li-ion akkumulátor esetén).
Kimeneti áram (állítható) - 100 ... 400 mA (... 900 mA).
A bemeneti feszültség 9 ... 12 volt.
A bemenő áram 400 mA (1000 mA).
2. Jelenlegi forrás.
A memória aktuális forrásaként a 220/9 voltos, 400 mA-os mobil adaptert használjuk. Használhat egy erősebb adaptert (például 220 / 1,6 ... 12 volt, 1000 mA). Ebben az esetben a memória kialakításában nincs szükség változtatásra.
3. Töltő áramkör.
A memória áramkört könnyű gyártani és üzembe helyezni, nincs kevés és drága alkatrésze. A készülék lehetővé teszi különféle akkumulátorok töltését stabil, előre telepített árammal. Ezenkívül a töltés megkezdése előtt beállíthatja a határfeszültséget, amely felett a teljes töltési folyamat során nem emelkedik fel az akkumulátor kapcsán.
Készítsük el a memóriát a séma szerint.
4. A memóriaáramkör működésének leírása.
A kimeneti áramvezérlő egy VT1 kompozit tranzisztorra épül. A kimeneti töltőáram maximális értékét az R7 alacsony ellenállású ellenállás korlátozza (az ábrán feltüntetett alkatrészek és a megfelelő tápegység névleges névleges teljesítményével a Li-ion akkumulátor maximális töltési árama 1,2 A-ot ér el). Ellenállás, a szükséges ellenállás és teljesítmény hiányában több olcsó és általános ellenállásból összeállítható. Például a fenti kialakításban a 3,4 w-os R7 három wattos ellenállást két sorozathoz csatlakoztatott csoportból állítják össze, három párhuzamos MLT-1 ellenállást 5,1 Oh ellenállással.
A VT2 tranzisztoron és az R5, R6 ellenállásokon stabilizátor és töltőáram-szabályozó van felszerelve. Az R6 változó ellenállás párhuzamosan van csatlakoztatva az R7 végállás ellenállással és áramérzékelő. Az R6 ellenálláson átáramló áram arányos az R7 ellenálláson átáramló árammal, de az ellenállások aránya miatt sokkal kisebb, ami lehetővé teszi a kimeneti áram vezérlését váltakozó ellenállás és kis teljesítményű tranzisztor segítségével.
Terhelés alatt feszültségcsökkenés jelentkezik az áramérzékelőben az áthaladó árammal arányosan. Amikor a töltőáram különböző okokból megváltozik, a feszültség esése az R6-on és ennek megfelelően a VT2 tranzisztoron alapuló vezérlőfeszültség arányosan változik.
A VT2 alapján a feszültség növekedésével a VT2 tranzisztor áramának K-E értéke növekszik, csökkentve a feszültséget a VT1 alapján. Ebben az esetben a VT1 teljesítmény-tranzisztor bezáródni kezd, csökkentve az akkumulátor töltési áramát. Ezzel szemben a feszültség csökkenésével a VT2 alapján a töltőáram növekszik. Tehát automatikusan korrigálják az áramot a terhelésben - a töltési áram stabilizálódik.
Az R6 ellenállás ellenállásának megváltoztatásával beállíthatjuk a szükséges akkumulátor töltési áramot. A beállítás után az újonnan beállított áram stabilizálódási folyamatai is zajlanak.
A határfeszültség beállítására szolgáló csomópontot egy DA1 állítható feszültségszabályozóval (TL431) készítik. Az R3 és R4 ellenállások ellenállásának kiválasztásával kiválasztjuk az optimális feszültség-szabályozási tartományt. Az R4 változó ellenállással beállíthatjuk a kimeneti feszültség határát (mielőtt az akkumulátort csatlakoztatnánk a töltőhöz).
Ha egy lemerült akkumulátort csatlakoztat a töltőhöz, akkor a kimeneti feszültség csökken. Az R6 ellenállás által beállított áram az akkumulátoron keresztül áramlik. Amint az akkumulátor töltődik és növekszik a feszültség, a DA1 zener-dióda vezérlőelektródján levő potenciál megközelíti a 2,5 V-ot, és a TL431 zener-dióda kinyílik. Ugyanakkor a VT1 alapú feszültség fokozatosan csökken, a tranzisztor bezáródik, és rajta áramló töltőáram fokozatosan majdnem nullára csökken.
Az ampermérőt (multiméter) az X2 csatlakozó tartalmazza a töltőáram beállításához és ellenőrzéséhez, amikor ugyanolyan típusú elemek töltése helyett egy áthidaló van telepítve.
Az X3 csatlakozóval egy Li-ion akkumulátort telepíthetünk egy mobiltelefonról. Az X4 csatlakozóba különféle hosszúságú hengeres elemek telepíthetők 1,2 ... 1,4 voltos feszültséggel. A VD1 és a VD2 diódák szerepelnek az X4 csatlakozó áramkörében az akkumulátor töltési feszültségének 1,3 ... 1,8 voltra csökkentésére és az akkumulátor lemerülésének megakadályozására, amikor a töltő ki van kapcsolva. Távoli érzékelők és bilincs segítségével a töltéshez nem szabványos akkumulátort csatlakoztathat, amelynek működési feszültsége legfeljebb 6 ... 9 volt.
5. A töltőház elkészítése
A memória tárolására egy régi relé műanyag burkolatát használjuk, mérete 90 x 60 x 65 mm. Az ügyet egy csatlakozóelemek beépítéséhez PCB panellel erősítjük meg. Fúrunk ki a szükséges rögzítő lyukakat.
6. Befejezzük az esetet csatlakozókkal és nem szabványos elemeket gyártunk.
7. Szereljük össze a tokot csuklós elemekkel. A hátlapon vannak csatlakozók - az X2 vezérlő (alul) és az X1 bemenet - a töltő hálózati adapteréhez történő csatlakoztatáshoz. A ház tetején egy elem van egy Li-ion akkumulátor beszerelésére.
8. A ház a memória elülső oldalán van rögzítve és érintkezők hengeres elemek telepítéséhez.
9. Kiegészítjük a memóriát alkatrészekkel, a fenti ábra szerint.
Elhalasztjuk azokat az alkatrészeket, amelyeknek nagyon meleg van. Ebben az esetben ez egy radiátoron található VT1 teljesítménytranzisztor és egy összeszerelt R7 ellenállás, amely hat alacsonyabb teljesítményű ellenállásból áll. A hőmérséklet javítása érdekében ezeket az alkatrészeket külön táblára gyűjtjük. A fennmaradó alkatrészeket a második táblára kell felszerelni és forrasztani.
A deszkák méretét a ház belső méretei és elhelyezése a tok méretében határozza meg. Miután döntöttünk a táblák helyéről, fúrunk lyukakat a változó ellenállású tokba és a szellőzőnyílásokat a hőelvezetéshez.
10. Az emlékezet összeszerelése
A memória séma szerint összegyűjtjük a tápfeszültséget és a vezérlőpultot, ellenőrizzük az áramkör működését.
Telepítjük és rögzítjük az összes kiegészítőt a házban. A lehetséges elektromos érintkezés kizárása érdekében a vezérlőpanelt műanyag kupakkal elkülönítjük a környezettől.
Összeállítjuk a memória tervét és ellenőrizzük az eszköz működését.
11. A töltő munkája.
Mielőtt a Li-ion akkumulátort a töltőhöz csatlakoztatnánk, az R4 változó ellenállás (feszültségszabályozás) segítségével meghatározzuk az akkumulátor kimeneti csatlakozóinak töltési korlátját.
Csatlakoztatjuk az akkumulátort, a kimeneti feszültség az akkumulátor maradék feszültségére csökken. Az R6 ellenállás ellenállásának beállításával (árambeállítás) beállítjuk a szükséges töltési áramot.
Hengeres akkumulátorcella telepítésekor az üzemmódok kiválasztásának folyamata hasonló.
A töltő bekapcsolása előtt az akkumulátor behelyezése előtt kinyílik a DA1 feszültségstabilizátor (a zener-dióda vezérlőelektródán a feszültség nagyobb, mint 2,5 volt) és a LED2 (piros jelzőfény, balra) világít.
Csatlakoztatjuk az akkumulátort, a kimeneti feszültség csökken. A töltés a beállított stabil árammal kezdődik. A LED2 kialszik. A beállított áramtól függően lehetséges a LED3 megvilágítása (piros jelző, jobbra).
A beállított feszültség elérésekor a töltés ezen a feszültségnél folytatódik, de csökkenő töltési árammal. A LED3 fényereje növekszik, a LED2 bekapcsol. A LED2 és a LED3 LED-ek maximális fényereje jelzi az akkumulátor töltésének végéhez tartozó minimális töltési áramot.
