Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стабилизатор тока зарядки аккумулятора lm317

Зарядное устройство для литиевых АКБ

Литий-ионные аккумуляторы стали популярными в последнее время. Они способы поддерживать длительную зарядку у телефонов, плееров, ноутбуков и другой техники. Изобрели аккумулятор Li-ion в Японии. Впервые на рынок товары с таким типом питания выпустила компания Sony.

На рисунке отображена принципиальная схема зарядного устройства для литиевых АКБ. Основные этапы изготовления довольно просты. Однако этот девайс будет способен восстанавливать заряд аккумулятора самостоятельно.

Вся идея базируется на паре микросхем. В работе понадобятся интегральные -стабилизаторы 317 и 431. LM317 в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO-220 и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты. Регулятор напряжения ТL 431 выпускает компания Тexas Instruments. Его можно встретить в корпусах TO-92, SOT-25 и других.

Входное напряжение должно уложиться в интервал от 9 до 20 V. Выходное напряжение с помощью достроечного резистора 22 кОм устанавливают на значении в 4,2 V.

Светодиоды D1 и D2 можно выбрать любого цвета. В описываемом примере LED1 соответствует красному прямоугольному (2,5 мм и 2,5 милиКандел), а LED2 – трехмиллиметровому зеленому диффузионному (40-80 милиКандел). Если готовую плату не будут помещать в корпус, то подойдут и smd-светодиоды.

Рекомендуемая мощность резистора R2 должна составлять более 2 Ватт, а для R5 достаточно будет 1 Ватта. Показатели других варьируются в промежутке от 0,125 до 0,2 W.

Тип переменного резистора на 22 кОм должен соответствовать СП5-2 (зарубежный аналог 3296 W). Используя его можно добиться точно регулировки сопротивления. Подстройка осуществляется с помощью червяной пары, которая похожа на бронзовый болт.

Изменения вольтажа хорошо видны на фотографии. Аккумулятор мобильного телефона показывает 3,7 V до зарядки и 4,2 V – после нее.

Печатную плату можно найти в двух вариантах. Сделать самостоятельно каждый из них не трудно с помощью инструкции в архиве.

Для зарядного устройства подойдет печатная плата 5х2,5 см. Необходимо оставить немного пространства для креплений с каждого бока.

Принцип работы заряда

С помощью постоянного тока происходит зарядка аккумулятора. Сначала аккумулятор заряжается постоянных током, который определяется сопротивление резистора R5, при стандартном номинале 11 Ом он будет примерно 100 мА. Когда напряжение в источнике энергии составит 4,15-4,2 V, то питание происходит постоянным током. При снижении тока зарядки до минимума, светодиод D1 отключается.

Для зарядки Li-ion необходимо стандартное напряжение в 4,2 V. Это значение устанавливают вольтметром на выходе схемы без нагрузки. Тогда будет происходить полная зарядка аккумулятора. При снижении напряжения на 0,05-0,1 V, зарядка будет производиться не до конца, но так Li-ion будет дольше служить.

У меня есть несколько вопросов. Ответьте, пожалуйста.
Зачем LM доставать из корпуса? Что может служить источником тока для схемы?
Не понятно также описание принципа действия. Что значит “сопротивление резистора станет 100mA”?

С радостью ответим на ваши вопросы и попробуем объяснить принцип работы зарядного устройства.

Интегральный стабилизатор LM317 доставать из корпуса не нужно. Его нужно купить в корпусе ТО-220. В таком же корпусе нужно искать стабилизатор TL431. Потому что радиодетали в таком корпусе имеют наибольшую теплоотводную подложку из алюминия с отверстием для крепления под винт 4 мм. Для самодельного зарядного устройства очень важно обеспечить хороший теплоотвод. Поэтому не забудьте прикрутить стабилизатор к радиатору и промазать площадь их контакта теплопроводной пастой КПТ-8.

Источником тока является само зарядное устройство целиком.
В статье имеется в виду, что интегральный стабилизатор LM317 или TL431, собранный по предложенной схеме, будет менять величину тока, проходящего через него. Немного уменьшая сопротивление резистора R4=11 Ом можно значительно увеличить ток на выходе зарядного. Но увеличивать ток надо в разумных пределах, иначе стабилизатор сильно нагреется и перегорит.

Напряжение регулируется переменным резистором RV1.
САМОЕ ВАЖНОЕ
Обратите внимание, что предлагаемое зарядное устройство подключается к аккумуляторной батарее 12 В, то есть в автомобильную сеть питания, но ни в коем случае в промышленную сеть 220 В.

Принцип работы зарядного такой:
Когда литиевый аккумулятор разряжен ниже 3,7 В, на его зарядку будет идти максимальный ток, примерно 100 мА при R4=11 Ом. После того как аккумулятор подзарядиться до 4.15-4.2 В, он перестает брать ток. Уменьшается разница напряжений на выходе зарядного и аккумулятора. Значительно уменьшается ток, исчезает падение напряжения на R1, закрывается транзистор Q1, гаснет светодиод красного цвета D1 – это сигнализирует, что литиевый аккумулятор заряжен.

Зарядное устройство на LM317

После того как я собрал зарядное устройства на L200C, мне понадобилось еще одно зарядное устройство для АКБ на 6В. Микросхем L200C уже не было, зато было несколько LM317. На которых получаются неплохие полуавтоматические зарядные устройства. Найдя Datasheet на LM317, сразу нашел ту схему и собрал зарядное устройство

Заряжать аккумуляторы собрался от стареньких фонариков, в которых, кстати, стоят голимые зарядные, которых у меня очень много. Зарядное устройство работает на ура

Вот схема зарядного устройства на LM317

Перечень компонентов зарядного устройства на LM317

C1 = 100нФ
C2 = 1000мФ нужен для подавления импульсов

R1 = 100
R2 = 240
R3 = 1к
R4 = 470
VT1 = КТ3102 Можно взять любой с подходящим коэффициентом передачи

Трансформатор, я брал первый, что под рукой был 9В 20Вт, после моста и фильтра у меня получилось 11В под нагрузкой, диодный мост ставил на 1N4007. Фильтрующий конденсатор, какой первый попался под руку

Читайте так же:
Мощные полевые транзисторы в стабилизаторах тока

Теперь рассчитаем номинал R3+ R4 если вы решите заряжать другим напряжением. К примеру 14.4В для 12В АКБ. Рассчитывается по формуле R3+R4=(Vo/1.25-1)*R2, где Vo-напряжение окончания заряда. Для 14,4В R3+R4=(14.4/1.25-1)*240=2525Ом=2.2К+470Ом (подстроечный)

Для расчета максимального тока заряда рассчитаем Ri=0.6/Iз. Где Iз-ток заряда, который должен быть примерно в 10 раз меньше емкости АКБ, но можно и больше. Все ограничивается максимально разрешенным током, который указан на АКБ, и самим LM317, максимальный ток которого 1,5А. К примеру для зарядного тока в 1А, номинал Ri=0.6В/1А=0.6Ом. Даже при самом четком подборе номинала Ri, ток заряда может не соответствовать расчету, поскольку параметры VT1 имеют не слабый разброс. По Расчету напряжение полного открытия транзистора 0,6В. . Так же стоит помнить при расчете что максимальная мощность рассеивания LM317 всего 20Вт. Его можно рассчитать по формуле P(Vi-Vo)*Iз.

Вот печатная плата зарядного устройства на LM317

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556

Настройка зарядного устройства на LM317:

1.После полной сборки подключаем устройство в сеть. После моста и фильтрующего C1,C2 должно быть напряжение на вольта 3-5 выше, чем вы планируете заряжать АКБ. Такой запас необходим потому что на LM317 падение напряжения где-то 1,25В + под нагрузкой напряжение просядет.

2.Выставляем напряжение зарядки согласно расчетному. Это напряжение должно быть в 1,2 раза выше напряжения АКБ. Снимаем проверяемое напряжение обязательно после защитного диода, поскольку на нем тоже падение в 0,6В

3.При проверки и настройке подключаем все к аккумулятору и проверяем ток заряда, он может отклонятся в любую сторону. Так АКБ должен простоять 10 часов, если вы рассчитывали ток заряда 1:10 от емкости АКБ. После зарядки на клеммах должно быть расчетное конечное напряжение и ток зарядки где-то 20-30мА. Если все верно, зарядка прошла успешна

Так же для защиты своего АБК используйте защиту от переполюсовки для аккумуляторов

На этой ноте я с вами прощаюсь и желаю удачи в повторении

Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов, рекомендую универсальное зарядное устройство

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20Ач, АКБ 9Ач зарядит за 7 часов, 20Ач — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и САСА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150Ач

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
С ув. Admin-чек

10 комментариев для “Зарядное устройство на LM317”

К примеру для зарядного тока в 1А, номинал Ri=0.6В/1Ом=0.6Ом

Источник контента: https://rustaste.ru/charger-on-lm317.html
Ошибка: вольты делятся на омы, получим амперы

Верно, я исправил ошибку.
Спасибо

Интересно было бы услышать про гелИевые аккумуляторы. Сколько помню, гелий инертный газ, и в реакцию не вступает, а тут уже АКБ на них сделали…

Это опечатка. гелевые АКБ

К примеру для зарядного тока в 1А, номинал Ri=0.6В/1Ом=0.6Ом
Скажите пожалуйста 0,6 это констант или для вашего примера.
>

Для зарядки током 1А, резистор 0,6. Для тока 1,5А резистор 0,45 Ом. Рассчитывается все по закону Ома

Скажите пожалуйста сколько ватт должно бить Ri, который у вас был Ri=0.6В/1А=0.6Ом.

1а*1а*0,6ом=0,6Вт но лучше 1 ВТ, особенно для китайского резистора

день добрый . скажите теплоотвод нужен для лм317

естественно. зависит от разницы напряжений на входе и выходе регулятора

Lm317 зарядное устройство своими руками

В этой статье пойдет речь о небольшой и простенькой приставке – стабилизаторе тока, для импульсного блока питания, предназначенного в прошлом для питания ЖКИ монитора. С ее помощью можно будет подзаряжать автомобильные аккумуляторы. Эта идея и просьба принадлежит одному из посетителей сайта.

Выходные данные блока питания можно увидеть на фотографии. Двадцать вольт на выходе при токе 3,25 А, это вполне достаточно не только для подзарядки, но и неспешной полной зарядки аккумуляторов.

А если убрать родной корпус, то улучшится тепловой режим платы ИИП, это даст возможность увеличить ток заряда. Схема стабилизатора тока представлена на рисунке 1.

Стабилизатор тока реализован на микросхеме LM317, отечественный аналог указан на схеме – КР142ЕН12А. Для увеличения тока заряда применен дополнительный транзистор структуры p-n-p, в данном случае, я испытывал схему с транзистором КТ818Г.

Читайте так же:
Таймер 555 регулятор тока

Работа схемы

Аналогичный стабилизатор тока был описан в предыдущей статье «Зарядное устройство для гелиевых аккумуляторов на кр142ЕН12А». В данной статье меня попросили наиболее подробно описать алгоритм работы устройства. И так, схема работает следующим образом. На вход приставки подано напряжение, к выходу подключен заряжаемый аккумулятор. Через устройство начинает течь ток заряда. На резисторе R1, при прохождении тока происходит падение напряжения, равное Iзаряда • R1. Как только это падение напряжения, приложенное к переходу база – эмиттер транзистора VT1, превысит порог в 0,7 вольта, мощный транзистор начнет открываться и весь основной ток заряда, будет течь через переход коллектор – эмиттер этого транзистора. Далее сумма токов, протекающих через регулирующую микросхему и транзистор, будет протекать через резистор R2, от величины которого зависит максимально возможный зарядный ток, когда движок переменного резистора находится в верхнем по схеме положении. На резисторе R2 также создается падение напряжения, которое приложено между выводами 2 и 1 данной микросхемы, т.е. между выходом и управляющим выводами. В данной микросхеме имеется ИОН с величиной в 1,25 вольта естественно с небольшим разбросом этого параметра и все регулировки в ней происходят относительно этой величины. Таким образом, при увеличении падения напряжения на резисторе R2 выше напряжения ИОН – 1,25 В, микросхема отрабатывает таким образом, что ее выходной транзистор начинает закрываться, удерживая выходной ток схемы на определенном уровне. Ток стабилизации в этом случае будет равен Iст = 1,25/R2; Для нашей схемы – 1,25/0,39 ≈ 3,205А. У собранного мной макета схемы, максимальный ток был чуть меньше – 3,16 А. Например, для тока заряда 5А потребуется резистор с величиной сопротивления равной – 1,25 В/5 = 0,25 Ом.

Далее ток течет через диод VD1, так как падение напряжения на прямо смещенном переходе диода мало зависит от проходящего через него тока, то диод в нашем случае играет роль стабилизатора напряжения, часть которого через переменный резистор плюсуется к падению напряжения на резисторе R2. Таким образом, имея возможность изменять напряжение на управляющем выводе микросхемы относительно ее выхода, мы можем управлять величиной тока стабилизации. В моей схеме ток регулировался от 1,16 А до 3,16 А. Минимальный ток можно еще уменьшить, включив последовательно с диодом VD1, еще такой же диод. В этом случае минимальный ток будет равен примерно 0,1… 0,2 А.

Микросхема, транзистор и диод установлены на одном теплоотводе, через слюдяные прокладки. Так как элементов схемы совсем немного, то монтаж можно сделать навесным способом.

Транзистор можно применить любой с током коллектора не менее 8 А и более. Можно применить КТ825 или импортные транзисторы типа TIP107.

TIP107 datasheet

Диод тоже любой с прямым током 10А и более.
Вроде все. Успехов и удачи. К.В.Ю.

Чуть не забыл, чтобы не усложнять схему, вместо амперметра можно просто для переменного резистора сделать шкалу установки тока заряда.

Содержание / Contents

↑ Режим зарядки по току

Мне позвонил друг и сказал, что ему нужно зарядное устройство к шуруповерту на дачу. C его слов, аккумуляторов в батарее 10 штук емкостью 1400 мА-час. Значит, требуется заряжать батарею 12 Вольт. Аккумуляторы никель-кадмиевые, для них возможны три режима зарядки:
«А» — медленный, током 0,1 от ёмкости, время зарядки 14-16 часов;
«Б» — сверхбыстрый, током от 1 до 4 ёмкости, время порядка 1 часа;
«В» — ускоренный, током примерно 0,25 от ёмкости, время зарядки 4-6 часов.

На мой взгляд, вариант «А» слишком медленный, пока батарея зарядится, или желание работать пропадет, или будет пора уезжать.

Вариант «Б» рискован, велика вероятность взрыва или выхода из строя батареи, для предотвращения этого нужен контроль за температурой каждого элемента, схема должна быть сложной, лучше на микроконтроллере, для него придется писать и отлаживать программу, далеко не все аккумуляторы могут выдержать такой режим, особенно герметичные.

Остается режим «В» — вечером батарея ставится на зарядку, утром аккумуляторы полностью заряжены, заряд полный, вероятность проблем минимальна.

Анализ промышленных схем удивил. В них обычно нет стабилизации тока, ограничение происходит за счет сопротивления вторичной обмотки питающего трансформатора. Значит при отклонении сетевого напряжения или не будет полной зарядки, или ток значительно возрастет.
У нас ток зарядки будет стабилизирован на заданном уровне, что полностью избавляет от указанных недостатков.

↑ Критерий отключения

Итак, токовый режим выбран, следующий и самый сложный этап — выбор критерия отключения зарядки.
Обычно используются:
• отключение по таймеру,
• по достижению порогового напряжения,
• по мизерному падению напряжения при полной зарядке,
• по температуре батареи.

Проблема в том, что в одних случаях реализация сложна, в других ненадежна. Приемлемый вариант — пороговое напряжение, но если хотя бы один элемент плохой, напряжение никогда не достигнет порогового уровня. Поэтому я рекомендую при первой зарядке проконтролировать напряжение конкретной батареи.
В литературе написано, что напряжение полной зарядки на элемент составляет 1,45-1,48 В.

↑ Индикация режимов

Для удобства эксплуатации необходима индикация. Я исходил из того, что нужен контроль включения в сеть, исправности устройства, контроль цепи зарядки, состояния аккумуляторной батареи.

Читайте так же:
Потери тока в стабилизаторе

Считаю, что звуковая сигнализация не нужна — она может запиликать ночью, да и зарядное устройство должно работать так, чтобы батарея могла оставаться в зарядном устройстве без вреда. По этой же причине таймер не обязателен.

↑ Схема и детали

Для радиолюбительской самоделки, на мой взгляд, нужно, чтобы конструкция была:
— простая,
— недорогая,
— из доступных деталей,
— плата должна быть с простой разводкой.

Желательно использовать то, что есть под рукой , что не надо искать по рынкам и магазинам. Для зарядок есть специальная микросхема L200C, но мне было интереснее применить КР142ЕН12 (LM317).

Трансформатор нашелся с вторичной обмоткой на 18 Вольт. Чтобы убедиться в его пригодности, было измерено напряжение под нагрузкой 300 мА, оно оказалось 16 Вольт. Это нормально, т.к. допустимо падение на 10% .

Резисторы применены в основном SMD, транзистор КТ503 можно заменить практически любым той же проводимости.

Для индикации я использовал сверхъяркие светодиоды неизвестной марки, поскольку они отлично светятся уже при токе 1 мА.
Можно ставить любые светодиоды, но придется подобрать резисторы R6, R9 для желаемой их яркости.

↑ Настройка зарядного устройства

Без нагрузки подстройкой R5 убедиться, что напряжение на выходе плавно регулируется около значения в 14 Вольт. Подгонкой R7, R8 добиться зажигания D6 при напряжении 14…14,2 Вольт. На печатной плате предусмотрено место для подключения SMD резисторов параллельно R7, R8 для их подгонки. При указанных на схеме номиналах, подстройка не потребовалась.

Затем подстройкой R5 установить на выходе напряжение 14,4…14,5 Вольт. Подключить нагрузку, например, 20 Ом и убедиться, что ток в нагрузке примерно 300 мА. Закоротить ненадолго выход и убедиться, что оба диода гаснут, а предохранитель не перегорает.
Без нагрузки должны светиться оба светодиода, при подключении аккумулятора красный светодиод гаснет.
Если цепь заряда оборвана или аккумулятор заряжен полностью, красный светодиод не гаснет.

Подключить аккумулятор, убедиться, что красный светодиод гаснет и зарядка проходит нормально. При приближении к полной зарядке красный диод должен загореться. Проконтролировать напряжение на полностью заряженной батарее и, при необходимости, подкорректировать резистором R5 выходное напряжение. Если напряжение заметно отличается от нормы, батарея неисправна. Надо проконтролировать состояние всех элементов батареи и заменить неисправный.

↑ Выбор радиатора

Размеры теплоотвода зависят от разницы между входным и выходным напряжением и тока стабилизации, поэтому желательно не завышать напряжение вторичной обмотки трансформатора, излишнее напряжение приводит к перегреву. На фото показан настроечный радиатор, он будет заменен на пластину «по месту».
Корпус не делался т. к. это проблема заказчика. При его изготовлении надо обеспечить хорошую вентиляцию.

↑ Заключение

Устройство позволяет изменять зарядный ток до 1,5 А. Надо следить, чтобы тепловая мощность КР142ЕН12 (LM317) не была превышена. Напряжение аккумуляторной батареи может быть 6, 12, 18, 24 Вольта. При этом может понадобиться замена некоторых резисторов и дополнительная настройка.

Для изменения зарядного тока при одном напряжении удобно подключать шунты параллельно R2 через переключатель.

При настройке и испытаниях заряжалась батарея из десяти никель-кадмиевых элементов емкостью 7 А-час. Время зарядки пропорционально увеличилось, но батарея зарядилась полностью.

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Зарядное устройство для свинцово-кислотных (автомобильных аккумуляторов) можно довольно быстро собрать на микросхеме LM317T. А самое большое преимущество в том, что не обязательно быть радиолюбителем для её реализации, достаточно примитивных познаний физики и электротехники. Схема зарядного устройства проста в настройке, и требует минимум навесных элементов, а при этом довольно надёжная и дешёвая.

Зарядное устройства на LM317T, которое можно применять для свинцово-кислотных (автомобильных в том числе) аккумуляторов:

Схема зарядки на LM317 кажется довольно простой. Я хоть и не собирал её и не настраивал (делал только блок питания на LM317T), но постараюсь максимально подробно рассказать всё, что знаю про микросхему:

Зарядное устройство на LM317 схема

Достоинство ЗУ на LM317, в том, что можно подобрать ток заряда для многих различных батарей (правда, его нельзя регулировать). А благодаря её конструкции, микросхему LM317 несложно посадить на радиатор и тем самым производить её охлаждение при большом номинальном токе. Микросхема довольно надёжная, стабильная и относительно недорогая, но всё, же я рекомендую вам LM317 купить сразу пару штучек, потому как они довольно часто выходят из строя в процессе наладки схемы.

Настройка схемы зарядки на LM317:

Предложенный вариант схемы ЗУ, представляет собою обыкновенный стабилизатор тока. Собрать подобного рода схему на LM317 можно поверхностным монтажом, печатная плата не потребуется. В качестве источника питания рекомендую использовать понижающий трансформатор, подходящий по параметрам, или можно попробовать вариант с гасящим конденсатором. Вы должны понимать, что микросхеме нужно обеспечить все рабочие условия, я рекомендую перед настройкой посмотреть datasheet на lm317.

Прежде чем настраивать схему зарядного устройства, необходимо знать ток заряда батареи. Как правило, его рассчитывают по формулам, но на практике я просто знаю, что он должен составлять одну десятую от рабочего тока батарейки (к примеру, если ёмкость батареи 6 А/ч, то ток заряда батареи должен быть не больше 600 mА).

Читайте так же:
Дроссель как стабилизатор тока

Для зарядного устройства важно обеспечить чёткий, стабилизированный ток заряда, на протяжении всей процедуры зарядки. Для того что бы настроить схему чётко под номинальный ток. Необходимо всё заранее просчитать по закону Ома, и подобрать подходящее сопротивление в качестве нагрузки, заменив им на время настройки саму батарею (не забывайте про мощность резистора, она должна быть соответствующая проходящему через зарядку току).

Схема настройки зарядного устройства

Резистор R1 подбирается в соответствии с VD2. А вот резистором R2, подбирают под потребляемый ток батареи. R2 обладает очень низким сопротивлением, потому в качестве него лучше всего подходит кусочек нихромовой проволоки (если нет подходящего по номиналу резистора, просто купите нихромовую спираль для электропечи и укоротите её до нужного номинала сопротивления, как вариант,). Естественно, что вам нужен амперметр, для подбора уровня тока, необходимого для заряда батареи. Меряете, и подбираете резистор R2. А добившись нужного уровня тока можете смело ставить аккумулятор на зарядку.

По идее, схема зарядного устройства должна работать следующим образом. Когда батарея разряжена, она потребляет максимальный ток заряда, и светодиод VD2 горит ярко. Как только батарея начнёт заряжаться, светодиод будет тускнеть пока не станет гореть очень слабо (а если грамотно подобрать резистор R2, то и вовсе потухнет).

  1. Индикатор разряда батареи аккумулятора на светодиоде схемаДля увеличения срока службы аккумуляторной батареи необходимо следить за тем.
  2. Регулируемый блок питания на стабилизаторе напряжения LM317Начинающему радиолюбителю просто не обойтись без хотя бы простейшего блока.
  3. Трёхуровневый индикатор напряжения на светодиодах схемаТрёхуровневый индикатор напряжения на светодиодах схема – название весьма пугающее.
  4. Двухполярное питание, и двухполярный блок питания на lm317 и lm337 схема своими рукамиЭта статья разъяснит начинающим радиолюбителям, что такое двухполярное питание. Так.
  5. Бустер, усилитель токаПри проектировании различных электронных устройств, радиолюбителю иногда необходимо, тем или.

Что такое зарядное устройство

Что такое зарядное устройство LM317 для зарядки аккумуляторов

Что такое зарядное устройство LM317 предназначено для заряда щелочных и обыкновенных аккумуляторных батарей емкостью до 10-15 А⋅ч. Ток заряжающего процесса имеет зафиксированное значение, а по завершению зарядки он снижается в ноль. Имеется встроенная светодиодная индикация для визуального определения степени заряженности аккумулятора и момента его окончания.

Заданное техническое условие

Один хороший товарищ попросил меня, что-то придумать такое, чтобы он мог на даче подзаряжать аккумулятор от шуроруповерта. По его описанию батарея содержит десять аккумуляторов с общей емкостью 1400 мА⋅ч. Итак, батарею необходимо заряжать от источника 12v. Аккумуляторные батареи являются никель-кадмиевыми, поэтому для их зарядки существует как минимум три варианта:

  • а) замедленный режим, с номинальным током 0,1 от емкости, полный процесс зарядки составит примерно 15 часов;
  • б) ультра быстрый с током зарядки от 1,1 до 3,9 от емкости, здесь полный цикл составит около часа;
  • в) форсированный режим с зарядным током около 0,24 от емкости продлится в пределах шести часов.

    Исходя из таких данных можно определится, что способ а) уж очень долгий, тем более на даче, где каждый час хочется провести с пользой. А здесь такое время ждать пока он зарядится, то уже надо будет и домой собираться ехать. Воспользоваться вариантом б), то он тоже не совсем оптимален и с долей риска, при таком раскладе существует большая вероятность разрыва банок либо прихода в негодность всей аккумуляторной батареи.

    Чтобы исключить такую возможность, необходимо постоянно контролировать температуру каждой емкости, к тому же сама схема получится непростой, как минимум реализована на микроконтроллере. Потом для контроллера нужно будет подготовить программу и настроить ее. И еще необходимо учитывать то, что каждый аккумулятор способен справиться с таким режимом зарядки, в частности это касается герметичных. Оставшийся режим в) вполне устраивает, если с вечера поставить батарею заряжаться, то к утру она будет абсолютно заряжена, то есть полный заряд и отсутствие каких либо проблем.

    Исходя из этого, с токовым режимом определились, дальнейший и на мой взгляд довольно непростой этап — это подбор отметки уровня, при котором будет происходить размыкание цепи зарядки. Как правило, применяется вариант отключения с помощью таймера, когда напряжение достигает своего порогового значения по совсем незначительному спаду с полной зарядкой, по температурной составляющей. Но и здесь создается некая проблема, дело в том, что в некоторых моментах реализация данного варианта схематически представляет определенную сложность, в других является рискованным и малонадежным.

    Одним из наиболее подходящих способов — пороговое напряжение, но и в таком случае напряжение может вовсе не дотянуть до порогового значения, если какой-либо из элементов является бракованным. В связи с этим настоятельно советую в случае первичной зарядки внимательно контролировать напряжение определенной аккумуляторной батареи. В справочных изданиях дается пояснение — необходимое напряжение для полного заряда каждого элемента находится в пределах 1,46-1,49v.

    Как в любом современном электронном устройстве такого типа имеется блок индикации для визуального наблюдения за состоянием работы прибора. Я решил использовать самые необходимые функции контроля схемы. Поэтому в этой конструкции я реализовал контроль подключения к сети, работоспособность прибора, контроль зарядного тракта, существующее состояния аккумулятора. Подача сигнала звуком я посчитал не нужной, так как есть вероятность ее включения среди ночи. К тому же если знаешь что такое зарядное устройство, то оно должно работать таким образом, чтобы аккумуляторная батарея смогла находиться в состоянии заряда без ущерба для нее.

    Читайте так же:
    Стабилизатор тока для мотоцикла

    Учитывая такое обстоятельство — решил, что таймер в схеме не нужен или по крайней мере можно обойтись без него. При тестировании аналогичных приборов промышленного изготовления немного удивил такой фактор. В их конструкции не предусмотрен стабилизатор тока, а в качестве ограничителя выступает внутреннее сопротивление вторичной обмотки трансформатора. Напрашивается такой вывод, что при изменении напряжения в сети, либо не будет происходить полного заряда батареи либо конкретно увеличится ток.

    Принципиальная схема и ее компоненты


    Для тех кто занимается конструированием различных электронных устройств, как я считаю, важным фактором является:

  • — простая по исполнению схема,
  • — доступная в денежном выражении,
  • — из имеющихся в свободной продаже элементов,
  • — печатная плата должна быть разведена с достаточной простотой.

    Конечно в радиолюбительской практике лучше всего пользоваться теми деталями, которые найдутся в ваших закромах и из них пробовать собрать ту или иную конструкцию. Для изготовления зарядных устройств имеется в продаже специально для этих целей интегральная микросхема L200c — это не что иное, как стабилизатор тока и напряжения с возможностью его регулирования. Но для меня было принципиально установить в схему регулируемый стабилизатор положительного напряжения КР142ЕН12 он аналогичен LM317. У себя в загашнике отыскал трансформатор с напряжением вторичной обмотки 18v, чтобы полностью удостоверится в его работоспособности, я замерил действующее напряжение на нагрузке около 320 мА, и выяснилось что оно имеет значение ровно 16v.

    Учитывая падение в районе 10%, то это вполне нормально. Постоянные резисторы использованные в схеме выполнены в SMD-корпусе, вместо транзистора КТ503 можно ставить любой с n-p-n переходом. Сверхъяркие светодиоды у меня также были в наличии, правда их марку я установить не смог, но зато они прекрасно работают на токе 1 мА. Светодиоды можно устанавливать практически любые, но с обязательным подбором номинала постоянных резисторов R6-R9, это даст возможность установить необходимую яркость свечения светодиодов.

    Что такое зарядное устройство LM317 — настройка

    Не подключая пока нагрузки, подстроечным резистором R5 немного вращая его удостоверится, что выходное напряжение плавно изменяется в пределах 14v. Подбором номинала R7 R8 установить момент включения светодиода D6 при этом напряжение должно составлять примерно 14,1v. Печатная плата выполнена с учетом возможности параллельно резисторам R7 R8 установки SMD-резисторов для точной подгонки их номинала. Если знать что такое зарядное устройство и использовать приведенные на принципиальной схеме номинальные значения, то подстраивать ничего не придется.

    Далее, опять же подстроечным резистором выставить выходное напряжение около 14,6v. Теперь можно подключить нагрузку 20 Ом и удостоверится в том, что значение тока в цепи нагрузки составляет около 290 мА. Затем коротнуть на секунду выход и посмотреть гасятся ли пара светодиодов, а плавкий предохранитель остается целым. Если нагрузка отсутствует, то светится должны оба светодиода, а кода подключается в цепь аккумулятор светодиод красного свечения погасает. В случае обрыва цепи заряда либо батарея оказалась не полностью заряжена, красный светодиод продолжает светиться.

    На следующем этапе нужно подключить аккумулятор и удостовериться, что светодиод красного свечения перестает светится, а зарядка выполняется как положено. Когда состояние заряда подходит к своему полному значению красный диод начинает светиться. Далее необходимо проверить значение напряжения на заряженном аккумуляторе, а в случае необходимости, подрегулировать переменным резистором R5 напряжение на выходе устройства. Опять же при обнаружении напряжения существенно отличающегося от заданного, значит в аккумуляторной батареи неисправен какой-то элемент. Нужно отыскать какой именно и поменять его на заведомо исправный.

    Заключительная информация

    Что такое зарядное устройство LM317, которое имеет возможность изменять значение тока зарядки до полутора ампер, но при этом нужно постоянно отслеживать температуру на КР142ЕН12, чтобы не было больше оптимальной. Напряжение аккумулятора может составлять 6v, 12v, 18v, 24v. Но учитывая разные напряжения, то и придется провести дополнительные настроечные работы, в частности нужно будет заменить в схеме несколько постоянных резисторов. Чтобы изменить значение тока заряда согласно одному напряжению, то эффективнее всего будет параллельно резистору R2 включить шунтирующие сопротивления.

    Габариты радиаторов охлаждения будут определяться разницей входного и выходного напряжения, а также номинального тока стабилизации. А посему не стоит фанатично увеличивать переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, которое неизбежно спровоцирует перегрев. На данную конструкцию зарядки корпус я не делал, так как заказчик изъявил желание изготовить его самостоятельно. Но нужно помнить, что для такого устройства необходима высокоэффективная вентиляция. На фотографии это теплоотвод установлен временно, пока идет настройка, потом я его заменю.

    Во время тестирования и настроечных моментов зарядке подверглась аккумуляторная батарея с набором в 10 никель-кадмиевых элементов с емкостью 7 А⋅ч. Время затраченное на зарядку такой батареи соразмерно повышалось, тем не менее, аккумулятор зарядился полностью.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию