Prispevek govori o dveh avtomatsko prekinjenih vezjih polnilnikov baterij IC 741 in LM358, ki niso samo natančni s svojimi lastnostmi, temveč omogočajo hitro in hitro nastavitev svojih visokih / nizkih mejnih vrednosti praga.

Idejo je zahteval gospod Mamdouh.

Cilji in zahteve vezja

Takoj, ko samodejno priključim zunanje napajanje, bo odklopil baterijo in napajal sistem, medtem pa baterijo polnil.
Zaščita pred prekomernim polnjenjem (ki je vključena v zgornjo zasnovo).
Oznake prazne in polne baterije (ki so vključene v zgornjo zasnovo).
Prav tako ne vem, s katero formulo lahko določim napetost, ki je potrebna na moji bateriji, da jo napolnim (baterija bo odstranjena iz starih prenosnikov. Skupaj bo 22 V s 6 apms brez obremenitve)
Poleg tega ne poznam formule, ki bi navajala, kako dolgo bo trajala baterija, in kako izračunati čas, če želim, da mi baterija zdrži dve uri.
Tudi ventilator CPU bo dobavil sistem. Tudi super bi bilo dodati možnost zatemnitve, moj prvotni načrt je bil, da se giblje med 26-30 v, ne potrebujem veliko več od tega.

Shema vezja

Opomba: Zamenjajte 10K zaporedno z 1N4148, z 1K

Dizajn

V vseh svojih prejšnjih vezjih krmilnika polnilnika baterij sem uporabil en opamp za izvedbo samodejnega izklopa polnega polnjenja in uporabil histerezni upor za omogočanje stikala za nizko polnjenje za priključeno baterijo.

Vendar izračun tega histereznega upora pravilno doseči natančno obnovo na nizki ravni postane nekoliko težko in zahteva nekaj poskusov in napak, ki so lahko dolgotrajni.

V zgoraj predlagano vezje krmilnika polnilnika opampa z nizko baterijo sta namesto enega vgrajena dva primerjalnika opampa, ki poenostavi postopke nastavitve in uporabnika razbremeni dolgih postopkov.

Glede na sliko vidimo dva opampa, ki sta konfigurirana kot primerjalnika za zaznavanje napetosti akumulatorja in za zahtevane prekinitvene operacije.

Ob predpostavki, da je baterija 12V baterija, je 10K prednastavitev spodnjega opampa A2 nastavljena tako, da njegov izhodni pin # 7 postane visoka logika, ko napetost akumulatorja le preseže oznako 11V (spodnji prag praznjenja), medtem ko je prednastavitev zgornjega A1 opampa nastavljena tako da se njegova izhodnost poveča, ko se napetost akumulatorja dotakne višjega praga, recimo pri 14,3V.

“n vs p kanal MOSFET ”

Zato pri 11V izhod A1 postane pozitiven, vendar zaradi prisotnosti diode 1N4148 ta pozitiven ostane neučinkovit in blokiran pri nadaljnjem premikanju na dno tranzistorja.

Baterija se še naprej polni, dokler ne doseže 14,3 V, ko zgornji opamp aktivira rele in ustavi polnjenje akumulatorja.

Situacija se takoj zaskoči zaradi vključitve povratnih uporov na nožici 1 in 3 na A1. Rele se v tem položaju zaklene s popolnoma izklopljenim napajanjem akumulatorja.

Zdaj se akumulator začne počasi prazniti prek priključene obremenitve, dokler ne doseže spodnje mejne vrednosti praznjenja pri 11 V, ko je izhod A2 prisiljen postati negativen ali nič. Zdaj dioda na svojem izhodu postane usmerjena naprej in hitro prekine zapah, tako da ozemlji povratni signal za zapah med navedenima zatičema A1.

S tem dejanjem se rele takoj izklopi in obnovi v začetni položaj N / C, polnilni tok pa spet začne teči proti akumulatorju.

To vezje polnilnika z nizko baterijo opampa se lahko uporablja kot vezje enosmernega napajanja tudi za zagotavljanje neprekinjenega napajanja bremena ne glede na prisotnost ali odsotnost omrežja in za nemoteno oskrbo z njegovo uporabo.

Vhodno napajalno napajanje je mogoče pridobiti iz reguliranega napajanja, kot je na primer LM338 konstantni tok s spremenljivo konstantno napetostjo.

Kako nastaviti prednastavitve

Sprva naj bodo povratne informacije 1k / 1N4148 odklopljene od ojačevalnika A1.
Premaknite drsnik A1 za prednastavitev na nivo tal in drsnik za prednastavitev A2 premaknite na pozitivno raven.
Prek spremenljivega napajanja uporabite 14,2 V, kar je polna napolnjenost 12 V baterije na točkah 'Battery'.
Rele se bo aktiviral.
Zdaj počasi premaknite prednastavitev A1 proti pozitivni strani, dokler se rele samo ne izklopi.
Tako nastavite popoln izklop polnjenja.
Zdaj povežite 1k / 1N4148 nazaj, tako da A1 zapahne rele v tem položaju.
Zdaj počasi prilagodite spremenljivo napajanje proti spodnji meji praznjenja akumulatorja, saj boste ugotovili, da je rele še naprej izklopljen zaradi zgoraj omenjenega povratnega odziva.
Prilagodite napajalnik na spodnji prag prazne baterije.
Po tem začnite premikati prednastavitev A2 proti zemlji, dokler to ne spremeni izhoda A2 na nič, kar prekine zapah A1, in rele ponovno vklopi v način polnjenja.
To je vse, vezje je zdaj popolnoma nastavljeno, zatesnite prednastavitve v tem položaju.

Odgovori na druga dodatna vprašanja v zahtevi so navedeni pod:

Formula za izračun omejitve polnega polnjenja je:

Napetost akumulatorja + 20%, na primer 20% od 12V je 2,4, torej 12 + 2,4 = 14,4V je napetost za polnjenje prekinjena za 12V baterijo

Če želite vedeti čas varnostnega kopiranja akumulatorja, lahko uporabite naslednjo formulo, ki vam daje približen čas varnostne kopije baterije.

“Instrumentalni ojačevalnik z 3 op amp ”

Varnostno kopiranje = 0,7 (Ah / obremenitveni tok)

Spodaj si lahko ogledate še eno alternativno zasnovo za izdelavo samodejnega vezja za polnjenje akumulatorja z nad / premalo polnjenja z dvema ojačevalnikoma:

Kako deluje

Ob predpostavki, da ni priključena baterija, je relejni kontakt v položaju N / C. Ko je vklopljeno napajanje, se vezje opcijskega ojačevalnika ne more napajati in ostane neaktivno.

Recimo, da je izpraznjena baterija priključena na navedeno točko, da se vezje ojačevalnika napaja prek baterije. Ker je baterija prazna, ustvari majhen potencial na (-) vhodu zgornjega opcijskega ojačevalnika, ki je lahko manjši od (+) zatiča.

Zaradi tega se zgornji izhod ojačevalnika poveča. Tranzistor in rele se aktivirata, kontakti releja pa se premaknejo iz N / C v N / O. Zdaj baterija poveže z vhodnim napajalnikom in začne se polniti.

Ko je baterija popolnoma napolnjena, postane potencial na (-) zatiču zgornjega opcijskega ojačevalnika večji od njegovega (+) vhoda, zaradi česar se izhodni zatič zgornjega opcijskega ojačevalnika spusti. To takoj izklopi tranzistor in rele.

Zdaj je akumulator odklopljen iz napajalnika.

Dioda 1N4148 čez (+) in izhod zgornjega opcijskega ojačevalnika se zapahne, tako da tudi če baterija začne padati, to ne vpliva na stanje releja.

Recimo, da baterija ni odstranjena s sponk polnilnika in je nanjo priključen tovor, da se začne prazniti.

Ko se akumulator izprazni pod želeno spodnjo stopnjo, se potencial na zatiču (-) spodnjega opcijskega ojačevalnika zmanjša pod njegov (+) vhodni zatič. To takoj povzroči, da se izhod spodnjega opcijskega ojačevalnika zviša, kar doseže pin3 zgornjega opcijskega ojačevalnika. Takoj prekine zapah in vklopi tranzistor in rele, da ponovno začne postopek polnjenja.

Oblika PCB

Dodajanje trenutne kontrolne stopnje

Zgornja dva modela je mogoče nadgraditi s trenutnim krmiljenjem z dodajanjem modula za krmiljenje toka na osnovi MOSFET, kot je prikazano spodaj:

“razloži razmerje med valovno dolžino in frekvenco ”

R2 = 0,6 / polnilni tok

Dodajanje zaščitnika za obratno polarnost

Zgornjo zasnovo je mogoče vključiti v zgornje zasnove z dodajanjem diode zaporedno s pozitivnim priključkom akumulatorja. Katoda bo prišla do pozitivnega terminala akumulatorja, anoda pa do pozitivne črte op amp.

Prepričajte se, da je na to diodo priključen upor 100 Ohm, sicer vezje ne bo sprožilo postopka polnjenja.

Odstranjevanje releja

V prvi zasnovi polnilnika baterij, ki temelji na opampih, je mogoče odstraniti rele in postopek polnjenja upravljati s polprevodniškimi tranzistorji, kot je prikazano na naslednjem diagramu:

optični tranzistorski polprevodniški akumulator odrezan

Kako deluje vezje

Predpostavimo, da je prednastavitev A2 nastavljena na prag 10 V, prednastavitev A1 pa na 14 V.
Recimo, da priključimo baterijo, ki se izprazni v vmesni fazi 11 V.
Pri tej napetosti bo pin2 v A1 pod referenčnim potencialom pin3 v skladu z nastavitvijo prednastavitve pin5.
To bo povzročilo, da bo izhodni zatič1 na A1 visok, vklopite tranzistor BC547 in TIP32.
Zdaj se bo baterija začela polniti prek TIP32, dokler napetost na sponki ne doseže 14 V.
Pri 14 V, glede na nastavitev zgornje prednastavitve, se bo pin2 A1 dvignil višje od pin3, zaradi česar bo izhod nizek.
To bo takoj izklopilo tranzistorje in ustavilo postopek polnjenja.
Zgornji ukrep bo tudi opcijski ojačevalnik A1 zaskočil skozi 1k / 1N4148, tako da tudi če napetost akumulatorja pade na nivo SoC 13 V, bo A1 še naprej držal izhod pin1 nizko.
Nato, ko se baterija začne prazniti prek izhodne obremenitve, začne njena napetost na sponkah padati, dokler ne pade na 9,9 V.
Na tej ravni se bo glede na nastavitev spodnje prednastavitve pin5 A2 spustil pod svoj pin6, zaradi česar bo njegov izhodni pin7 postal nizek.
Ta nizka vrednost na pin7 A2 bo povlekla pin2 A1 na skoraj 0 V, tako da bo pin3 A1 zdaj višji od svojega pin2.
To bo takoj prekinilo zapah A1 in izhod A1 se bo spet postavil visoko, kar bo omogočilo, da se tranzistor vklopi in začne postopek polnjenja.
Ko baterija doseže 14 V, postopek ponovi cikel še enkrat