Cele mai bune 5 circuite de încărcare automată a bateriei de 6V 4Ah folosind releu și MOSFET

Următoarele 5 versiuni ale circuitelor de încărcare a bateriei de 6 volți 4 AH au fost proiectate de mine și postate aici ca răspuns la solicitarea domnului Raja, să învățăm întreaga conversație.

Specificatii tehnice

'Stimate domn, vă rugăm să postați un circuit pentru a încărca bateria de 6 volți 3,5 ah cu plumb acid de la bateria de 12 volți. Încărcătorul ar trebui să oprească automat încărcarea, deoarece bateria este complet încărcată.

Vă rugăm să utilizați tranzistorul în loc de releu pentru a opri încărcarea și, de asemenea, spuneți-mi cum să folosesc releu de 12 volți pentru același circuit.

Explicați care este sigur și durabil fie releu, fie tranzistor pentru a întrerupe încărcarea. (În prezent îmi încarc bateria menționată mai sus folosind pur și simplu LM317 cu rezistențe de 220 ohm și 1 kg ohm și câteva condensatoare) Aștept articolul dvs., vă mulțumesc.

Design-ul

Următorul circuit prezintă un circuit automat de încărcare a bateriei de 6 volți, 4-10 AH, folosind un Releu de 12 volți , conceput pentru a întrerupe automat alimentarea cu bateria de îndată ce se atinge nivelul complet de încărcare a bateriei.

Cum functioneaza

Presupunând că nu este conectată nicio baterie la circuit, când este pornită alimentarea, contactul releului va fi la N / C și nici o putere nu va putea ajunge la Circuitul IC 741 .

Acum, când bateria este conectată, alimentarea de la baterie va acționa circuitul și, presupunând că bateria este într-o stare descărcată, pinul 2 va fi mai mic decât pinul 3, provocând un nivel ridicat la pinul 6 al IC-ului. Aceasta va porni driverul releului tranzistorului, care la rândul său va schimba contactul releului de la N / C la N / O conectând alimentarea de încărcare cu bateria.

Bateria va începe acum să se încarce încet și de îndată ce terminalele sale ajung la 7V, pinul # 2 va tinde să devină mai mare decât pinul # 3, determinând pinul # 6 al IC să scadă, oprind releul și întrerupând alimentarea la bateria.

Minima existentă la pinul 6 va determina, de asemenea, pinul 3 să devină permanent scăzut prin dioda 1N4148 legată și astfel sistemul va fi blocat, până când alimentarea este oprită și pornită din nou.

Dacă nu doriți să aveți acest dispozitiv de blocare, puteți elimina foarte bine dioda de feedback 1N4148.

Notă : Secțiunea cu LED-uri pentru toate cele 3 diagrame următoare a fost recent modificată după o testare practică și confirmare

Circuitul nr. 1

Vă rugăm să conectați un PIN2 și PIN4 de 10 uF, ASA CĂ IEȘIREA AMP OP ÎNCEPE ÎNTOTDEAUNA CU UN INTERRUPTOR DE PUTERE ON

Următorul circuit prezintă un circuit automat de încărcare a bateriei de 6 volți 4 AH fără a utiliza un releu, mai degrabă direct printr-un tranzistor, puteți înlocui BJT cu un mosfet, de asemenea, pentru a permite, de asemenea, încărcarea la un nivel ridicat de Ah.

Design PCB pentru circuitul de mai sus

Proiectarea aspectului PCB a fost contribuită de unul dintre adepții avizi ai acestui site, dl. Jack009

Circuitul nr. 2

Vă rugăm să conectați un PIN2 și PIN4 de 10 uF, ASA CĂ IEȘIREA AMP OP ÎNCEPE ÎNTOTDEAUNA CU UN INTERRUPTOR DE PUTERE ON

Actualizați:

Circuitul încărcătorului de 6V tranzistorizat de mai sus are o greșeală. La nivelul de încărcare completă de îndată ce negativul bateriei este întrerupt de TIP122, acest negativ din baterie este, de asemenea, întrerupt pentru circuitul IC 741.

Acest lucru implică faptul că acum IC 741 nu poate monitoriza procesul de descărcare a bateriei și nu va putea restabili încărcarea bateriei atunci când bateria atinge pragul de descărcare inferior?

Pentru a corecta acest lucru, trebuie să ne asigurăm că la nivelul de încărcare completă, negativul bateriei este întrerupt doar de la linia de alimentare și nu de la linia circuitului IC 741.

Următorul circuit corectează acest defect și se asigură că IC741 este capabil să monitorizeze și să țină evidența continuă a stării de sănătate a bateriei în toate circumstanțele.

Vă rugăm să conectați un PIN2 și PIN4 de 10 uF, ASA CĂ IEȘIREA AMP OP ÎNCEPE ÎNTOTDEAUNA CU UN INTERRUPTOR DE PUTERE ON

Cum se configurează circuitul

Inițial, păstrați rezistorul de feedback pin6 deconectat și fără a conecta bateria, reglați R2 pentru a obține exact 7.2V la ieșirea LM317 (peste catodul 1N5408 și linia de masă), pentru alimentarea circuitului IC 741.

Acum, pur și simplu jucați cu presetarea de 10k și identificați o poziție în care LED-urile ROȘU / VERDE doar flip / flop sau schimbă sau comută între iluminarea lor.

Această poziție din cadrul reglării presetate poate fi considerată ca punct de prag sau prag.

Reglați-l cu atenție la un punct în care LED-ul ROȘU din primul circuit se aprinde doar ...... dar pentru al doilea circuit ar trebui să fie LED-ul verde care ar trebui să se lumineze.

Punctul de întrerupere este acum setat pentru circuit, sigilați presetarea în această poziție și reconectați rezistorul pin6 peste punctele prezentate.

Circuitul dvs. este acum setat pentru încărcarea oricărei baterii de 6V 4 AH sau a altor baterii similare cu o funcție de întrerupere automată imediat sau de fiecare dată când bateria se încarcă complet la setul de mai sus 7.2V.

Ambele circuite de mai sus vor funcționa la fel de bine, totuși circuitul superior poate fi modificat pentru a gestiona curenți mari chiar și până la 100 și 200 AH doar prin modificarea IC-ului și a releului. Circuitul inferior poate face acest lucru numai până la o anumită limită, poate fi de până la 30 A sau cam așa ceva.

Al doilea circuit de sus a fost construit și testat cu succes de Dipto, care este un cititor pasionat al acestui blog, imaginile prezentate ale prototipului încărcătorului solar de 6V pot fi asistate mai jos:

Adăugarea unui control curent:

Un automat regulator de control al curentului funcția poate fi adăugată cu modelele prezentate mai sus prin simpla introducere a unui circuit BC547 așa cum se arată în următoarea diagramă:

Circuitul nr. 3

Vă rugăm să conectați un PIN2 și PIN4 de 10 uF, ASA CĂ IEȘIREA AMP OP ÎNCEPE ÎNTOTDEAUNA CU UN INTERRUPTOR DE PUTERE ON

Rezistența de detectare a curentului poate fi calculată prin formula simplă a legii lui Ohm:

Rx = 0,6 / curent maxim de încărcare

Aici 0.6V se referă la tensiunea de declanșare a tranzistorului BC547 din partea stângă, în timp ce curentul maxim de încărcare înseamnă încărcarea maximă în siguranță a bateriei, care poate fi de 400mA pentru o baterie cu plumb acid de 4AH.

Prin urmare, rezolvarea formulei de mai sus ne oferă:

Rx = 0,6 / 0,4 = 1,5 Ohmi.

Wați = 0,6 x 0,4 = 0,24 wați sau 1/4 wați

Prin adăugarea acestui rezistor se va asigura că rata de încărcare este controlată complet și că nu se depășește niciodată limita specificată de curent de încărcare sigură.

Clip video raport de testare:

Următorul videoclip arată testarea circuitului de încărcător automat de mai sus în timp real. Întrucât nu aveam o baterie de 6V, am testat designul pe o baterie de 12V, ceea ce nu face nicio diferență, și totul se referă la setarea presetată în mod corespunzător pentru bateria de 6V sau 12V conform preferințelor utilizatorului. Configurația circuitului de mai sus nu a fost modificată în niciun fel.

Circuitul a fost setat să se întrerupă la 13,46 V, care a fost selectat ca nivel de întrerupere a încărcării complete. Acest lucru a fost făcut pentru a economisi timp, deoarece valoarea reală recomandată de 14,3V ar fi putut dura mult timp, prin urmare, pentru ao face rapid, am selectat 13,46V ca prag de tăiere ridicat.

Cu toate acestea, un punct care trebuie remarcat este că rezistența de feedback nu a fost folosită aici, iar activarea pragului inferior a fost implementată automat la 12,77 V de circuit, conform proprietății de histerezis naturală a IC 741.

Design încărcător 6V # 2

Iată un alt circuit automat de încărcare a bateriei cu plumb acid, regulat de 6V, simplu, dar precis, care oprește curentul la baterie imediat ce bateria ajunge la încărcare completă. Un LED luminat la ieșire indică starea complet încărcată a bateriei.

Cum functioneaza

DIAGRAMA CIRCUITULUI poate fi înțeleasă cu următoarele puncte:

În esență, controlul și reglarea tensiunii se face de către calul de lucru versatil IC LM 338.

O tensiune de alimentare DC de intrare în intervalul 30 este aplicată la intrarea IC. Tensiunea poate fi derivată dintr-o rețea de transformatoare, poduri și condensatoare.

Valoarea R2 este setată pentru a obține tensiunea de ieșire necesară, în funcție de tensiunea bateriei care trebuie încărcată.

Dacă o baterie de 6 volți trebuie încărcată, R2 este selectat pentru a produce o tensiune de aproximativ 7 volți la ieșire, pentru o baterie de 12 volți devine 14 volți și pentru o baterie de 24 volți, setarea se face la aproximativ 28 de volți.

Setările de mai sus au grijă de tensiunea care trebuie aplicată bateriei sub încărcare, cu toate acestea, tensiunea de declanșare sau tensiunea la care ar trebui să se întrerupă circuitul este setată prin ajustarea potului de 10 K sau a presetării.

Presetarea 10K este asociată cu circuitul care implică IC 741, care este în principiu configurat ca un comparator.

Intrarea inversă a IC 741 este fixată la o tensiune de referință fixă ​​de 6 printr-un rezistor de 10K.

Cu referire la această tensiune, punctul de declanșare este setat prin presetarea de 10 K conectată la intrarea fără inversare a CI.

Alimentarea cu ieșire de la IC LM 338 merge la bateria pozitivă pentru încărcare. Această tensiune acționează și ca detecție, precum și ca tensiune de funcționare pentru IC 741.

Conform setării presetării de 10 K atunci când tensiunea bateriei în timpul procesului de încărcare atinge sau trece pragul, ieșirea IC 741 crește.

Tensiunea trece prin LED și ajunge la baza tranzistorului care la rândul său conduce și oprește IC LM 338.

Alimentarea bateriei este întreruptă imediat.

LED-ul luminat indică starea încărcată a bateriei conectate.

Circuitul # 4

Acest circuit automat de încărcare a bateriei poate fi utilizat pentru încărcarea tuturor bateriilor cu plumb acid sau SMF cu tensiuni cuprinse între 3 și 24 de volți.

Circuitul de mai sus nu a fost găsit atât de satisfăcător de către unii dintre cititori, așa că am modificat circuitul de mai sus pentru o funcționare mai bună și garantată. Vă rugăm să vedeți designul modificat în figura de mai jos.

Proiectare PCB pentru circuitul de încărcare automată a bateriei de 6V, 12V, 24V finalizat mai sus

Circuit solar de încărcare a bateriei 6V cu protecție la supracurent

Până acum am învățat cum să facem un circuit simplu de încărcare a bateriei de 6V cu protecție la supracurent utilizând intrarea de la rețea. În următoarea discuție vom încerca să înțelegem cum ar putea fi configurat același lucru împreună cu un panou solar și, de asemenea, cu o intrare adaptor AC / DC.

Circuitul include, de asemenea, o caracteristică de indicare a stării bateriei în 4 trepte, o etapă a controlerului supracurent, comutator automat OPRIT pentru încărcare și încărcare a bateriei și, de asemenea, o priză separată de încărcare a telefonului mobil. Ideea a fost cerută de domnul Bhushan Trivedi.

Specificatii tehnice

Salutări, am încredere că ești bine. Sunt Bhushan și lucrez la un proiect de hobby în prezent. Sunt foarte impresionat de cunoștințele pe care le împărtășiți pe blogul dvs. și speram dacă doriți să mă ghidați puțin cu proiectul meu.

Proiectul meu vizează încărcarea unei baterii sigilate de 6V 4,5 Ah cu rețea și panou solar.

Această baterie va alimenta luminile cu led și un punct de încărcare a telefonului mobil. De fapt, bateria va fi păstrată într-o cutie. și cutia vor avea două intrări pentru încărcarea bateriei. Aceste două intrări sunt solare (9V) și CA (230V) pentru încărcarea bateriei de 6V.

Nu va exista nicio trecere automată. Este ca și cum utilizatorul are o opțiune de a încărca bateria de la energie solară sau de la rețea. dar ambele opțiuni de introducere vor fi disponibile.

De exemplu, dacă într-o zi ploioasă sau dintr-un anumit motiv bateria nu poate fi încărcată de la un panou solar, atunci încărcarea la rețea ar trebui făcută.

Deci, caut o opțiune pentru ambele intrări ale bateriei. Nimic automat aici LED-ul indicator al nivelului bateriei ar trebui să indice în roșu galben și verde la nivelul bateriei.

Bateria automată întreruptă după ce tensiunea scade anumite limite pentru a asigura o durată lungă de viață a bateriei. Atașez o scurtă declarație de problemă de-a lungul acestui e-mail pentru referință.

Caut un circuit pentru aranjamentul prezentat în el. Sunt nerăbdător să aud de la voi despre acest lucru

Salutări calde,

Bhushan

Al cincilea design

Circuitul necesar de încărcare a bateriei solare de 6V poate fi observat în diagrama prezentată mai jos.

Referindu-ne la diagramă, diferitele etape pot fi înțelese cu ajutorul următoarelor puncte:

IC LM317 care este un regulator de tensiune standard IC este configurat pentru a produce o ieșire fixă ​​de 7V determinată de rezistențele de 120 ohmi și 560 ohmi.

Tranzistorul BC547 și rezistorul de bază de 1 ohm asigură că curentul de încărcare la bateria de 6V / 4.5AH nu depășește niciodată marca optimă de 500mA.

Ieșirea scenei LM317 este conectată direct cu bateria de 6V pentru încărcarea intenționată a bateriei.

Intrarea în acest IC este selectabilă printr-un comutator SPDT, fie de la panoul solar dat, fie de la o unitate adaptor AC / DC, în funcție de faptul că panoul solar produce sau nu tensiune suficientă, care ar putea fi monitorizat printr-un voltmetru conectat la ieșire pini ai IC LM317.

Cele patru opamps din IC LM324 care este un quad opamp într-un singur pachet sunt conectate ca comparatoare de tensiune și produc indicații vizuale pentru diferitele niveluri de tensiune în orice moment, în timpul procesului de încărcare sau în timpul procesului de descărcare prin panoul LEd conectat sau orice altă sarcină.

Toate intrările inversoare ale opampurilor sunt fixate la o referință fixă ​​de 3V prin dioda zener relevantă.

Intrările care nu inversează opampurile sunt atașate individual la presetări care sunt setate în mod corespunzător pentru a răspunde la nivelurile de tensiune relevante, făcând ieșirile lor înalte secvențial.

Indicațiile pentru acestea ar putea fi monitorizate prin intermediul LED-urilor colorate conectate.

LED-ul galben asociat cu A2 poate fi setat pentru a indica pragul de întrerupere a tensiunii joase. Când acest LED se oprește (albul se aprinde), tranzistorul TIP122 este inhibat de la conducere și întrerupe alimentarea cu sarcina, asigurându-se astfel că bateria nu are voie să se descarce niciodată la limite periculoase nerecuperabile.

LED-ul A4 indică nivelul superior de încărcare completă a bateriei .... această ieșire ar putea fi alimentată la baza tranzistorului LM317 pentru a întrerupe tensiunea de încărcare a bateriei prevenind supraîncărcarea (opțional).

Vă rugăm să rețineți că, deoarece A2 / A4 nu au histerezis inclus, ar putea produce oscilații la pragurile limită, ceea ce nu va fi neapărat o problemă sau va afecta performanța sau durata de viață a bateriei.

Circuitul # 5

Adăugarea unei opriri automate la încărcarea completă a bateriei Batery

Diagrama modificată cu tăiere automată de suprasarcină poate fi implementată prin conectarea ieșirii A4 cu BC547.

Dar acum formula rezistorului limitator actual va fi după cum urmează:

R = 0,6 + 0,6 / curent maxim de încărcare

Feedback de la domnul Bhushan

Vă mulțumesc foarte mult pentru sprijinul dvs. continuu și pentru proiectele de circuit de mai sus.

Am câteva modificări minore în design acum, pe care aș dori să vi le cer pentru a le încorpora în proiectarea circuitului. Aș dori să exprim că costul PCB-ului și al componentelor este o mare preocupare, dar înțeleg că calitatea este, de asemenea, foarte importantă.

Prin urmare, vă solicit să găsiți un echilibru fin între performanța și costul acestui circuit. Deci, pentru început, avem această BOX, în care va găzdui bateria cu plumb acid 6V 4,5 Ah SMF și PCB-ul.

Bateria de 6V 4,5 Ah va fi încărcată fie prin următoarele opțiuni de la o singură intrare:

a) Un adaptor de 230 V c.a. la 9 V c.c. (Aș dori să merg mai departe cu un încărcător de 1 amperi, vizualizările dvs.?) „SAU”

b) Un modul solar de 3-5 wați (tensiune maximă: 9 V (6V nominal), curent maxim: 0,4 până la 0,5 amperi)

Diagramă bloc

Bateria poate fi încărcată printr-o singură sursă de alimentare la un moment dat, prin urmare va avea o singură intrare în partea stângă a cutiei.

Pentru timpul în care această baterie se încarcă, va exista o lumină mică cu led roșu care luminează pe fața fontului cutiei (Indicatorul de încărcare a bateriei din diagramă) Acum, în acest moment, sistemul ar trebui să aibă și un indicator al nivelului bateriei (Bateria indicator de nivel din diagramă)

Doresc să am trei niveluri de indicații pentru starea bateriei. Aceste tabele indică tensiunea circuitului deschis. Acum, cu foarte puține cunoștințe electronice pe care le am, presupun că aceasta este tensiunea ideală și nu condițiile reale, nu?

Cred că vă voi lăsa acest lucru pentru a decide și a folosi orice factori de corecție, dacă este necesar pentru calcule.

Doresc să am următorii niveluri de indicatori:

1. Nivel de încărcare 100% până la 65% = LED-ul verde mic este aprins (LED-ul galben și roșu stins)
2. Nivel de încărcare 40% până la 65% = LED-ul mic galben este aprins (LED-ul verde și roșu este stins)
3. Nivel de încărcare 20% până la 40% = LED roșu mic este aprins (LED verde și galben stins)
4. La un nivel de încărcare de 20%, bateria se deconectează și oprește alimentarea cu energie de ieșire.

Pe partea de ieșire acum (Vedere din dreapta în diagramă)

Sistemul va furniza energie următoarelor aplicații:

a) Bec LED 1 Watt, 6V DC - 3 Nu

b) O ieșire pentru încărcarea telefonului mobil Doresc să încorporez o caracteristică aici. După cum vedeți, încărcările DC conectate la baterie au o putere relativ redusă. (doar un telefon mobil și trei becuri LED de 1 watt). Acum, caracteristica care trebuie adăugată în circuit ar trebui să funcționeze ca o siguranță (nu mă refer la o siguranță reală aici).

Să presupunem că dacă un bec CFL este conectat aici sau o altă aplicație cu putere nominală mai mare, sursa de alimentare ar trebui întreruptă. Dacă puterea totală consumată este mai mare de 7,5 wați DC conectată la acest sistem, sistemul ar trebui să întrerupă alimentarea și să reia doar atunci când sarcina este sub 7,5 wați.

În esență, doresc să mă asigur că acest sistem nu este utilizat în mod abuziv sau nu se extrage energie excesivă, deteriorând astfel bateria.

Aceasta este doar o idee. Cu toate acestea, înțeleg că acest lucru poate crește complexitatea și costul circuitului. Voi căuta recomandarea dvs. cu privire la acest aspect dacă includem sau nu această caracteristică, întrucât deja întrerupem alimentarea cu baterie odată ce starea de încărcare ajunge la 20%.

Sper că vi se pare interesant să lucrați la acest proiect. Aștept cu nerăbdare să primesc contribuțiile dvs. foarte apreciate în acest sens.

Vă mulțumesc pentru tot ajutorul acordat până acum și în avans pentru cooperarea extinsă în acest sens.

Salutări calde,

Bhushan.

Design-ul

Iată o scurtă explicație a diferitelor etape incluse în circuitul de încărcare a bateriei de 6V propus cu protecție la supracurent:

Partea stângă LM317 este responsabilă pentru producerea unei tensiuni fixe de încărcare de 7,6 V pe pinul de ieșire și împământare pentru baterie, care scade la aproximativ 7 V prin D3 pentru a deveni un nivel optim pentru baterie.

Această tensiune este determinată de rezistorul de 610 ohmi asociat, această valoare poate fi redusă sau mărită pentru modificarea proporțională a tensiunii de ieșire, dacă este necesar.

Rezistorul asociat 1 ohm și BC547 restricționează curentul de încărcare la aproximativ 600 mA în siguranță pentru baterie.

Opampurile A1 --- A4 sunt identice și îndeplinesc funcția de comparatoare de tensiune. Conform regulilor, dacă tensiunea la pinul lor 3 depășește nivelul de la pin2, ieșirile corespunzătoare devin ridicate sau la nivelul de alimentare ..... și invers.

Presetările asociate pot fi setate pentru a permite opamps-urilor să simtă orice nivel dorit la pinul 3 și să facă ieșirile corespunzătoare să crească (așa cum s-a explicat mai sus), astfel presetarea A1 este setată astfel încât ieșirea sa devine ridicată la 5V (nivelul de încărcare 20% până la 40%) .... Presetarea A2 este setată să răspundă cu o ieșire ridicată la 5,5 V (nivel de încărcare de la 40% la 65%), în timp ce A3 se declanșează cu o ieșire ridicată la 6,5 ​​V (80%), iar în cele din urmă A4 alarmează proprietar cu LED-ul albastru la nivelul bateriei atingând marca 7,2V (100% încărcat).

În acest moment, puterea de intrare va trebui să fie oprită manual, deoarece nu ați solicitat o acțiune automată.

Odată ce intrarea este oprită, nivelul bateriei de 6v menține pozițiile de mai sus pentru opamps, în timp ce ieșirea de la A2 asigură faptul că TIP122 conduce păstrând încărcările relevante conectate la baterie și funcționale.

Etapa LM317 din dreapta este o etapă a controlerului curent care a fost amenajată pentru a restricționa consumul amplificatorului de ieșire la 1,2 amperi sau în jur de 7 wați conform cerințelor. Rezistorul de 0,75 ohmi poate fi variat pentru modificarea nivelurilor de restricție.

Următoarea etapă IC 7805 este o incluziune separată care generează un nivel adecvat de tensiune / curent pentru încărcarea telefoanelor mobile standard.

Acum, pe măsură ce energia este consumată, nivelul bateriei începe să se retragă în direcția opusă, care sunt indicate de LED-urile relevante ....

Albastrul este primul care se oprește iluminând LEd-ul verde, care se oprește sub 6,5V iluminând LEd-ul galben care se oprește în mod identic la 5,9V asigurându-vă că acum TIP122 nu mai conduce și sarcinile sunt oprite ....

Dar aici starea poate oscila pentru o clipă până când tensiunea ajunge în cele din urmă sub 5,5 V iluminând LEd alb și alarmând utilizatorul pentru o pornire de intrare și începe procedura de încărcare.

Conceptul de mai sus poate fi îmbunătățit în continuare prin adăugarea unei facilități automate de întrerupere a încărcării complete, după cum se arată mai jos: