Схема зарядного устройства 12В-industry-news | Large Power
Лучший литиевый аккумулятор 18650
Цилиндрическая литий-ионная батарея
Лучшее руководство по литиево-ионной батарее
Лучшее руководство по LiPo батареям
Лучшее руководство по батарее Lifepo4
Руководство по литиевой батарее 12 В
Литий-ионный аккумулятор 48 В
Лучшая литий-ионная батарея 26650
Jan 18, 2019 Вид страницы：570
В первую очередь нам понадобится принципиальная схема зарядного устройства для аккумулятора на 12 В.
В соответствии с чертежами можно четко и удобно приступить к производству.
Чтобы подготовить необходимые материалы, во-первых, один трансформатор переменного тока с выходом переменного тока 12 В 5-15 А, один выпрямительный диод большой мощности 6-10 А, одна конденсаторная трубка 25 В 2200 мкФ, один переключатель управления источником питания низкого напряжения и одна вилка питания 220 В, изоляционная лента 1. В Кроме того, требуется резиновый шланг диаметром больше диаметра мощного выпрямительного диода 0,3-30-50 см (с протечкой воды, охлаждение выпрямительного диода) и одна пустая пластиковая бутылка (для охлаждения выпрямительного диода).
Соедините вилку питания 220 В и входной конец трансформатора проводами и оберните разъем изоляционной лентой. Поскольку источник питания переменного тока не имеет положительных и отрицательных полюсов, входной конец подключается случайно, но нельзя ошибаться между входным концом и выходным концом. Вход и выход трансформатора должны быть хорошо видны.
Соедините концы выпрямительных диодов с одинаковой длиной провода, но общая длина должна превышать длину резинового шланга 30-50 см, а затем один конец проходит через резиновый шланг 30-50 см, так что диод выпрямителя находится в середину резинового шланга. .
Соедините один провод выходной клеммы 12 В трансформатора и положительную (или отрицательную) клемму выпрямительного диода проводами и обмотайте разъем изолентой.
Самодельное зарядное устройство 12в
Подключите другую линию выходной клеммы 12 В трансформатора к положительной (или отрицательной) клемме конденсаторной трубки. Отрицательный (или положительный) вывод и отрицательный (или положительный) вывод выпрямительного диода соединяются проводами, а разъем обматывается изолентой.
Самодельное зарядное устройство 12в
Затем подключите положительный и отрицательный концы трубки конденсатора к проводу (подводящий провод, то есть провод на обоих концах батареи), подключите переключатель управления мощностью низкого напряжения к положительной клемме и подключите провод к отрицательной клемму и оберните разъем изолентой.
Напряжение оконечной нагрузки 12-вольтовой батареи (предельное напряжение) составляет 14,4 В. Отрегулируйте потенциометр так, чтобы средняя точка потенциометра была — (14,4 В + 0,7 В).
В стробирующем транзисторе может использоваться обычный маломощный триод типа PNP, а в выходной лампе мощности должен использоваться триод типа NPN высокой мощности.
Анализ процесса зарядки:
1. Техническая зарядка:
Когда напряжение батареи низкое (может быть установлено, эта схема предварительно настроена ниже 9 В), зарядное устройство работает в состоянии поддерживающей зарядки с малым током, принцип работы заключается в том, что потенциал контакта U9 (синфазный контакт) ниже 8 футов (инвертирующий конец), низкий выходной потенциал U, отсечка T4. Потенциал стопы U1D11 составляет около 0,18 В. В это время зарядный ток составляет около 250 мА (цепь постоянного тока состоит из периферийных цепей R14, U1D, T1B, и принцип постоянного тока анализируется отдельно).
2. Быстрая зарядка:
По мере продолжения поддерживающего заряда напряжение аккумулятора постепенно повышается.
Когда напряжение аккумулятора превышает 9 В, зарядное устройство переходит в режим сильноточной быстрой зарядки. Вывод U9 (синфазный вывод) имеет потенциал выше, чем 8-контактный (инвертирующий конец), а на выходе U высокий уровень. Потенциал, T4 включен, потенциал вывода U1D11 составляет около 0,48 В, и зарядное устройство постоянно выдает примерно ток для зарядки аккумулятора.
3. Поплавок ограничения давления:
Когда аккумулятор почти полностью заряжен, зарядное устройство автоматически переключается в плавающее состояние с ограничением напряжения (ограничивающее напряжение плавающее напряжение установлено на 13,8 В, если это батарея на 6 В, плавающее напряжение должно быть установлено на 6,9 В). Ток зарядки будет постепенно падать из состояния быстрой зарядки, и после полной зарядки аккумулятора ток зарядки составляет всего от 10 до 30 мА, что используется для восполнения потерь мощности аккумулятора из-за саморазряда.
4. Цепь индикатора защиты и зарядки:
Схема снабжена схемой защиты от обратной полярности, которая состоит из D4, U, U1D, T1 и периферийных компонентов.
При обратном подключении аккумулятора зарядное устройство ограничивает выходной ток, не вызывая аварии. Индикация зарядки состоит из U, D7 и периферийных компонентов. При зарядке D7 загорается, а после перехода зарядного устройства в плавающее состояние D7 гаснет, указывая на то, что зарядка окончена.
Литиевая батарея должна контролировать свое зарядное напряжение и зарядный ток во время зарядки и точно измерять напряжение батареи. Процесс зарядки разделен на четыре этапа в зависимости от напряжения литиевой батареи. Первый этап — это предварительная зарядка, сначала предварительная зарядка литиевой батареи небольшим током 0,1 ° C и переход к следующему этапу, когда напряжение батареи ≥ 2,5 В. На втором этапе заряжается постоянным током, и литиевая батарея быстро заряжается постоянным током 1 C. Когда напряжение батареи ≥ 4,2 В, процесс переносится на следующий этап. Фаза III — это зарядка при постоянном напряжении, постепенно снижая зарядный ток, обеспечивая постоянное напряжение батареи = 4,2 В, а когда зарядный ток составляет ≤ 0,1 ° C, происходит переход к следующей стадии.
1. Техническая зарядка:
Когда напряжение батареи низкое (может быть установлено, эта схема предварительно настроена ниже 9 В), зарядное устройство работает в состоянии поддерживающей зарядки с малым током, принцип работы заключается в том, что потенциал контакта U9 (синфазный терминал) ниже 8 футов (инвертирующий конец), низкий выходной потенциал U, отсечка T4. Потенциал стопы U1D11 составляет около 0,18 В. В это время зарядный ток составляет около 250 мА (цепь постоянного тока состоит из периферийных цепей R14, U1D, T1B, и принцип постоянного тока анализируется отдельно).
2. Быстрая зарядка:
По мере продолжения поддерживающего заряда напряжение аккумулятора постепенно повышается. Когда напряжение аккумулятора превышает 9 В, зарядное устройство переходит в режим сильноточной быстрой зарядки.
Вывод U9 (синфазный вывод) имеет потенциал выше, чем 8-контактный (инвертирующий конец), а на выходе U высокий уровень. Потенциал, T4 включен, потенциал вывода U1D11 составляет около 0,48 В, и зарядное устройство постоянно выдает примерно ток для зарядки аккумулятора.
3. Поплавок ограничения давления:
Когда аккумулятор почти полностью заряжен, зарядное устройство автоматически переключается в плавающее состояние с ограничением напряжения (ограничивающее напряжение плавающее напряжение установлено на 13,8 В, если это батарея на 6 В, плавающее напряжение должно быть установлено на 6,9 В). Ток зарядки будет постепенно падать из состояния быстрой зарядки, и после полной зарядки аккумулятора ток зарядки составляет всего от 10 до 30 мА, что используется для восполнения потерь мощности аккумулятора из-за саморазряда.
4. Цепь индикатора защиты и зарядки:
Схема снабжена схемой защиты от обратной полярности, которая состоит из D4, U, U1D, T1 и периферийных компонентов.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Схема простого зарядного устройства 12в (2)
Для свинцово-кислотных аккумуляторов с коллоидным диэлектриком эта схема представляет собой высокопроизводительное зарядное устройство. Зарядное устройство способно быстро заряжать аккумулятор, и его можно быстро отключить, когда аккумулятор полностью заряжен. Начальный зарядный ток ограничен 2А. По мере увеличения тока и напряжения батареи, когда ток увеличивается до 150 мА, зарядное устройство настраивается на более низкое плавающее напряжение, чтобы предотвратить перезарядку.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Схема простого зарядного устройства 12в (3)
Как показано на рисунке, схема состоит из цепи источника постоянного тока, состоящей из 7805, которая расширена мощным триодом.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Схема простого зарядного устройства 12в (4)
Будь то низкий ток (50 мА) или большой ток (1 ампер), схема способна. Вы можете выбирать между ручной зарядкой и автоматическим режимом. Когда ток очень низкий, вы можете использовать слабый ток, прежде чем выбирать сильноточный заряд. Если напряжение батареи слишком низкое, стабилитрон D5 будет иметь достаточно тока, чтобы генерировать напряжение на R6, чтобы включить Q2.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Схема простого зарядного устройства 12в (5)
Литиевая батарея должна контролировать свое зарядное напряжение и зарядный ток во время зарядки и точно измерять напряжение батареи. Процесс зарядки разделен на четыре этапа в зависимости от напряжения литиевой батареи. Первый этап — это предварительная зарядка, сначала предварительная зарядка литиевой батареи небольшим током 0,1 ° C и переход к следующему этапу, когда напряжение батареи ≥ 2,5 В. На втором этапе заряжается постоянным током, и литиевая батарея быстро заряжается постоянным током 1 C.
Когда напряжение батареи ≥ 4,2 В, процесс переносится на следующий этап. Фаза III — это зарядка при постоянном напряжении с постепенным уменьшением зарядного тока, гарантируя, что напряжение аккумулятора будет постоянным = 4,2 В, а когда зарядный ток составляет ≤ 0,1 ° C, он переходит к следующей стадии. Фаза 4 — непрерывная подзарядка. После завершения зарядки постоянным напряжением аккумулятор практически полностью заряжен. Чтобы поддерживать напряжение батареи, батарею можно заряжать током 0,1 C или меньше, и процесс зарядки литиевой батареи заканчивается.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Система в основном содержит микроконтроллер, схему обнаружения напряжения, схему обнаружения тока, схему индикации состояния батареи и схему управления зарядкой, а принципиальная электрическая схема показана на рисунке.
Схема простого зарядного устройства 12в (6)
LM358 (двойной операционный усилитель, 1 контактный сила заземления, 8-контактный сила положительна) и его периферийная схема обеспечивает 12V рабочий блок питания D9 обеспечивает опорное напряжение для LM358, после того, как R26, R4 парциальное давление достигает LM358 вторую ногу и 5-контактный нормальный При зарядке , верхний конец R27 имеет напряжение около 0,15-0,18 В.
Это напряжение подается на третью ногу LM358 через R17, а высокое напряжение отправляется с контакта 1. Когда напряжение батареи повышается примерно до 44,2 В, зарядное устройство переходит в фазу зарядки с постоянным напряжением и выходное напряжение. Поддерживая напряжение около 44,2 В, зарядное устройство переходит в фазу зарядки с постоянным напряжением, ток постепенно снижается. Когда зарядный ток снижается до 200–300 мА, напряжение на верхнем конце R27 падает, напряжение на контакте 3 LM358 ниже 2 футов, а выходное напряжение на 1 контакте — низкое. Q2 выключен, D6 погашен, и на выходе 7 футов высокое напряжение. Это напряжение заставляет Q3 полностью включиться, D10 загорается в обратном направлении через D8, W1 достигает цепи обратной связи, так что напряжение опускает зарядное устройство в фазу непрерывной зарядки через 1-2 часа. Зарядка окончена.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Схема простого зарядного устройства 12в (7)
Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов, изготовленное на основе интегральной схемы с временной разверткой 555, которая имеет функцию автоматического преобразования заряда при постоянном токе / зарядке при постоянном напряжении.
Когда напряжение на клеммах аккумулятора ниже 4,2 В, он принимает режим зарядки постоянным током, а напряжение на клеммах аккумулятора заряжается до 4,2. Когда V повернут, он автоматически переключится в режим зарядки с постоянным напряжением и малым током (60 мА), и перезарядки аккумулятора не произойдет.
Схема простого зарядного устройства на 12 в
Силовая цепь состоит из переключателя питания S, силового трансформатора T, выпрямительного моста UR, конденсатора фильтра C1, C2 и интегральной схемы интегрального регулятора напряжения с тремя выводами IC1; Схема зарядки состоит из диода VD, трехконтактной интегральной схемы регулируемого стабилизатора напряжения IC3 и резистора R2. ~ R4, потенциометр RP2 и управляющий контакт реле К; Схема управления состоит из интегральной схемы временной развертки IC2, потенциометра RP1, резистора R1, R5 ~ R8, конденсатора C3, C4, транзистора V1, V2, реле K и габаритов подсветки VL1, VL2.
После включения питания напряжение 220 В переменного тока регулируется понижением T, выпрямлением UR, фильтрацией C1 и регулированием напряжения IC1, а напряжение постоянного тока 12 В генерируется на обоих концах 02.
Напряжение делится на три способа: одна ступень регулируется понижением RP1, а рабочее напряжение (VCC) обеспечивается на 102; один путь добавляется к 3 контакту (конец входа напряжения) IC3 через VD в качестве входного напряжения схемы зарядки; другой способ — через R1. Зарядите C3. Рабочие источники питания для V1, V2 и K взяты из выпрямленного постоянного напряжения VDC.
Когда питание включено, напряжение на двух выводах C3 не может быть изменено. Напряжение на выводе 2 микросхемы IC2 ниже, чем VCC / 3. Триггер внутри IC2 установлен. Выход вывода 3 имеет высокий уровень, поэтому V1 насыщен, а V2 отключен. Не может поднять, подключен его нормально замкнутый контакт, замыкание R4, цепь зарядки заряжает АКБ постоянным током. В это время загорается VL2, указывая на то, что зарядное устройство находится в состоянии зарядки постоянным током.
Когда напряжение батареи заряжено до 4,2 В, напряжение на выводе 6 IC2 достигает порогового уровня 2VCc / 3, триггер внутри IC2 сбрасывается, вывод 3 переключается с высокого уровня на низкий уровень, так что V1 отключается.
и V2 насыщен. K втягивается, его нормально замкнутый контакт размыкается, нормально разомкнутый контакт включается, и схема зарядки переключается с режима зарядки с постоянным током на режим зарядки с постоянным напряжением для выполнения зарядки GB с постоянным напряжением. Зарядный ток составляет около 60 мА и постепенно уменьшается по мере зарядки. Когда зарядный ток упадет примерно до 20 мА, зарядка завершена.
Страница содержит содержимое машинного перевода.
- Предыдущая статья： Анализ напряжения никель-металлгидридной батареи
- Следующая статья： Какое конкретное оборудование для производства литиевых батарей?
Самые популярные категории
Индивидуальные решения
-
Схема конструкции аккумулятора 11,1 В, 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B
-
Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса
-
Решения для литий-ионных аккумуляторов AGV 25,6 В, 38,4 Ач
Зарядное устройство Вымпел-18
Описание
Ограниченная серия.
Продается только в сетевых магазинах!
Зарядное устройство предназначено для заряда 12В автомобильных аккумуляторных батарей любой емкости в автоматическом режиме.
Электронная схема З.У. представляет собой однотактный высоковольтный высокочастотный преобразователь со схемой управления, содержащей три цепи обратной связи по выходному напряжению, току и температуре. Такое построение силовой части обеспечивает высокий КПД в широком диапазоне питающих напряжений, формирует необходимые для автоматического зарядного устройства выходные характеристики, обеспечивает надежную гальваническую развязку, а также высокие удельные массогабаритные и мощностные характеристики.
Схема обратной связи по напряжению обеспечивает защиту от коротких замыканий выходных клемм, выключает генерацию зарядного тока при достижении батареей напряжения 14,9-15,1В, повторно включает генерацию зарядного тока при уменьшении напряжения до 13,3-13,7В. Выбранные пороги включения и отключения зарядного тока позволяют автолюбителю, не вдаваясь в тонкости электрохимических процессов, осуществлять гарантированно полный заряд А.
Б. без контроля и обслуживания процесса заряда.
Прибор очень прост в использовании, не нуждается в настройке!
Особенности
-
Автоматический алгоритм заряда -
Максимальный зарядный ток 7А -
Электронная защиты от перегрева -
Защита от короткого замыкания -
Заряд полностью разряженной АКБ -
Светодиод-индикатор заряда -
Встроенный стрелочный вольтметр
Совместимость с АКБ
-
Заряд автомобильных АКБ -
Заряд мотоциклетных АКБ -
Номинальное напряжение 12В -
Емкость АКБ от 40 до 100 Ач -
Подходит для стартерных АКБ -
Для АКБ с технологией EFB -
Для АКБ с технологией Сa/Ca (кальциевые) -
Для АКБ с технологией Ag (серебряные)
Артикул
2055
Модель
Вымпел-18
Бренд
Вымпел
Штрихкод
4607154784570
Производитель
ООО «НПП «ОРИОН»
Совместимость
Авто
Тип заряжаемых АКБ
EFB, WET Ag (серебряные), WET Сa/Ca (кальциевые)
Номинальное напр.
АКБ, В
12
Минимальная ёмкость аккумулятора, А*ч
40
Максимальная ёмкость аккумулятора, А*ч
100
Максимальный зарядный ток, А
7
Напряжение заряда, В
15
Регулировка тока
нет
Регулировка напряжения
нет
Алгоритм заряда
импульсное отключение
Индикатор
стрелочный вольтметр
Охлаждение
пассивное (радиатор)
Электронная защита от
короткого замыкания, перегрева
Плавкий предохранитель
на проводе
Заряд полностью разряженного аккумулятора
да
Напряжение питания
230В / 50Гц AC
Максимальная потребляемая мощность зарядки, Вт
125
Максимальная нагрузка, Вт
105
Цвет
черный
Габариты в упаковке (ДхШхВ), мм
185х75х150
Вес в упаковке (брутто), кг
0,583
Гарантия
12 мес
Количество штук в групповой упаковке
20
Страна изготовитель
Россия
Зарядное устройство 12 В — модель 5607-00
Артикул: 5607-00 Категория: Электропитание
Зарядное устройство для аккумуляторов на 12 В — модель 5607-00 — это зарядное устройство для полупроводниковых аккумуляторов, предназначенное для зарядки аккумуляторов на 12 В и поддержания их полного заряда.
ХАРАКТЕРИСТИКИ:
- Держите аккумулятор 12 В полностью заряженным
- Зарядите аккумулятор 12 В быстрее
- Никогда не перезаряжайте аккумулятор 12 В Зарядное устройство
- можно подключать к сети 24 часа в сутки, семь дней в неделю Количество
Зарядное устройство 12 В — модель 5607-00
- Описание
- Характеристики
- Руководство по заказу
- Поддерживать
Зарядное устройство для аккумуляторов на 12 В — модель 5607-00 — это зарядное устройство для полупроводниковых аккумуляторов, предназначенное для зарядки 12-вольтового аккумулятора, а также поддержания и поддержания его полного заряда. Зарядное устройство на 12 В полностью зарядит аккумулятор и может быть подключено к нему столько времени, сколько вы захотите.
Зарядное устройство на 12 В никогда не перезарядит аккумулятор. Современный микропроцессор управляет зарядными устройствами на 12 В. Время зарядки 12-вольтового зарядного устройства эквивалентно обычным зарядным устройствам с удвоенной силой тока, но они поддерживают, десульфатируют и кондиционируют вашу батарею, пока она не используется, для продления срока службы батареи. Твердотельная технология означает, что зарядное устройство на 12 В можно оставлять подключенным к сети 24 часа в сутки, семь дней в неделю.
Зарядное устройство для аккумуляторов 12 В сконструировано так, чтобы защитить его схемы от неправильной полярности, короткого замыкания, перенапряжения, перенапряжения и перегрузки по току, и имеет одобрение CSA и UL. Плавный пуск и остановка устраняют внезапный скачок тока от зарядного устройства 12 В, защищая аккумулятор. Автоматическое отключение зарядного устройства на 12 В и постоянная плавность хода означают, что вы можете без вреда оставлять аккумулятор подключенным на недели, месяцы или даже годы, сохраняя при этом полный заряд.
Простой и понятный светодиод, красный для зарядки и зеленый для полной зарядки, помогает узнать состояние зарядного устройства на 12 В и аккумулятора. Зарядное устройство 12 В автоматически регулирует напряжение, когда температура превышает 75 градусов по Фаренгейту (23,9С). Обладая рейтингом долговечности более 30 000 часов работы (POH), зарядные устройства 12 В используют самые современные технологии, чтобы революционизировать обслуживание аккумуляторов. В этих 12-вольтовых зарядных устройствах постоянного тока используются отдельные компоненты, которые обычно используются в компьютерах, чтобы уменьшить размер и вес, которые обычно ассоциируются со знакомыми зарядными устройствами капельного типа. Зарядные устройства на 12 В подходят для всех 12-вольтовых аккумуляторов, включая гелевые и сухие, и не создают чрезмерных излучаемых или кондуктивных помех (ЭМП).
Режим переключения
Одним из современных компонентов, используемых в зарядных устройствах 12 В, является сложная схема переключения с режимом переключения, которая «разбивает» входное напряжение 115 В переменного тока со скоростью 100 000 импульсов в секунду по сравнению со скоростью 60 в секунду с зарядными устройствами.
Поскольку меньшее количество энергии обрабатывается с большей скоростью, преобразование в 12 В постоянного тока может быть выполнено с помощью зарядного устройства на 12 В без необходимости использования большого трансформатора. Благодаря тому, что не используется более крупный трансформатор, зарядное устройство на 12 В имеет преимущество перед коническими и капельными зарядными устройствами: меньшее тепловыделение, меньший вес и большая эффективность. Зарядные устройства на 12 В имеют коэффициент полезного действия 9.0% по сравнению со средним значением всего 50% для большинства конических и капельных зарядных устройств.
Конические зарядные устройства
Конические зарядные устройства используют большие трансформаторы, которые выделяют тепло и увеличивают вес зарядного устройства на 12 В. В коническом зарядном устройстве на 12 В ток начинается с полного номинала, а затем медленно снижается по мере зарядки аккумулятора. В коническом зарядном устройстве на 12 вольт 6 ампер ток составляет 6 ампер при 12 вольтах, он уменьшается по мере зарядки аккумулятора.
Например, коническое зарядное устройство на 12 В дает аккумулятору 4 ампера при 13 вольтах, 2 ампера при 14 вольтах, а затем 0,01 ампера, когда аккумулятор полностью заряжен. Коническое зарядное устройство на 12 В дает в среднем 3 ампера на полностью разряженной батарее. Если батарея разряжена на 50 %, пусковой ток будет составлять 4 ампера и постепенно снизится до 0,01 ампер, когда батарея будет полностью заряжена. Это дает в среднем 2 Ампера.
Зарядные устройства постоянного тока
Зарядные устройства постоянного тока обеспечивают одинаковую фиксированную величину тока от начала зарядки до конца, когда батарея полностью заряжена. Зарядное устройство постоянного тока 12 В на 3 ампера зарядит полностью разряженную батарею за то же время, что и зарядное устройство на 6 ампер. Если батарея не полностью разряжена, зарядное устройство постоянного тока 12 В по-прежнему будет подавать заряд на 3 ампера, что значительно сократит время, необходимое для зарядки батареи.
Большинство розничных зарядных устройств на 12 В для вторичного рынка рассчитаны на 1,25 ампер. В этом случае 3-амперное зарядное устройство постоянного тока 12 В полностью зарядит аккумулятор в 3–4 раза быстрее, чем конические и капельные зарядные устройства. Благодаря использованию технологий «Switchmode» и «Constant Current» зарядные устройства на 12 В намного меньше по размеру, легче по весу, более эффективны и заряжают батареи намного быстрее, чем конические зарядные устройства.
Технические характеристики
| Токовый выход | 3 А постоянного тока при 12 В постоянного тока |
| Напряжение пульсаций | p-pпри выходном напряжении >12 В постоянного тока |
| Регулирование нагрузки | 4% |
| Рабочее напряжение | от 90 до 132 В переменного тока, от 47 до 63 Гц |
| Защита | Обратная полярность, короткое замыкание, перенапряжение, перегрузка по току, выброс переменного тока, плавный пуск и останов (постепенный пуск и останов) |
| Корпус | Внутренний |
| Размеры | 4,25x3x7,5 дюйма (10,8×7,6×19,1 см) |
| Вес | 11 унций (312 г) |
| Транспортировочный вес | 1 фунт (0,5 кг) |
| Сертификаты | CSA, UL и FCC, класс B |
Руководство по оформлению заказа
Модель 5607-00 ……… 12 В – 3 А, четырехступенчатое зарядное устройство с кабелем с 3-контактным разъемом
Служба поддержки
Звонок в службу поддержки.
Проектирование зарядного устройства постоянного напряжения с ограничением тока для свинцово-кислотной батареи 12 В для ИБП (часть 2/17)
В этом руководстве будет разработано зарядное устройство постоянного напряжения для свинцово-кислотной батареи 12 В. Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать разными способами и режимами. В этом руководстве будет разработано зарядное устройство постоянного напряжения для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора. Аккумулятор должен питаться ограниченным током, который насыщается, как только в процессе зарядки достигается пиковое напряжение на клеммах. В зависимости от напряжения на элемент батареи 12 В максимальное номинальное напряжение батареи варьируется от 13,5 В до 14,6 В.
В этом руководстве схема зарядного устройства предназначена для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора с пиковым напряжением на клеммах 14,4 В. Таким образом, эта схема зарядного устройства заряжает аккумулятор постоянным напряжением 14,4 В и обеспечивает максимальный ток 1,25 А.
0053 Рис. 2. Блок-схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов на основе LM317 Соединения цепей — Это зарядное устройство легко сконструировать и имеет следующие блоки схемы, каждый из которых служит определенной цели — Напряжение основных источников питания (электроэнергия, подаваемая промежуточным трансформатором после понижения линейного напряжения от электростанции) составляет примерно 220-230 В переменного тока. Это напряжение необходимо понизить с помощью понижающего трансформатора до требуемого уровня напряжения. В схеме используется понижающий трансформатор номиналом 18В-0-18В/2А. Он способен обеспечить ток 2 А, что хорошо подходит для приложения, требующего тока 1,25 А. Этот трансформатор понижает напряжение сети до 18 В переменного тока. Рис. 3: Принципиальная схема понижающего сетевого питания Важно, чтобы номинальный ток понижающего трансформатора и диода выпрямительного моста был больше или равен требуемому току на выходе. В противном случае он не сможет обеспечить требуемый ток на выходе. Номинальное напряжение понижающего трансформатора должно быть больше, чем максимальное требуемое выходное напряжение. Это связано с тем, что микросхема LM317, используемая в схеме, выдерживает падение напряжения около 2 В. В этой схеме используются две микросхемы LM317, поэтому входное напряжение от трансформатора должно быть на 4-5 В больше, чем максимальное требуемое выходное напряжение, и должно быть в пределах входного напряжения LM317. Рис. 4: Изображение понижающего трансформатора 18–0–18 В 2. Преобразование или выпрямление переменного тока в постоянный — Пониженное переменное напряжение необходимо преобразовать в постоянное посредством выпрямления. В конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя четыре диода подключены таким образом, что ток протекает через них только в одном направлении, в результате чего на выходе появляется сигнал постоянного тока. Во время двухполупериодного выпрямления одновременно два диода становятся смещенными в прямом направлении, а еще два диода смещаются в обратном направлении. Рис. 5: Изображение мостового выпрямителя KBPC3510 В этой схеме KBPC-3510 используется в качестве мостового выпрямителя. Рис. 6: Принципиальная схема мостового выпрямителя Сглаживание – это процесс фильтрации сигнала постоянного тока с помощью конденсатора. На выходе двухполупериодного выпрямителя нет постоянного напряжения. Выходная частота выпрямителя вдвое превышает частоту сети, но все еще содержит пульсации. Поэтому его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя. Конденсатор заряжается и разряжается в течение цикла, давая на выходе постоянное напряжение постоянного тока. Керамический конденсатор (обозначенный как C2 на принципиальной схеме) подключен параллельно этому электролитическому конденсатору для уменьшения эквивалентного выходного импеданса или ESR. На выходе схемы зарядки должен быть конденсатор для поглощения любых нежелательных пульсаций. Но в этой схеме на выходе подключена батарея, которая сама выполняет роль конденсатора. Таким образом, нет необходимости подключать какой-либо конденсатор на выходной клемме цепи зарядки. Рис. 7: Принципиальная схема сглаживающих конденсаторов Конденсатор, используемый в цепи, должен иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение питания. В противном случае конденсатор начнет пропускать ток из-за избыточного напряжения на его пластинах и лопнет. Перед работой с источником постоянного тока следует убедиться, что конденсатор фильтра разряжен. Рис. 8: Изображение сглаживающего конденсатора Для разработки зарядного устройства постоянного напряжения для 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи требуется источник постоянного напряжения и ограничитель тока. Источник напряжения должен обеспечивать постоянное напряжение, равное максимальному номинальному напряжению батареи. Учитывая зарядный ток свинцово-кислотной батареи, он должен быть вдвое или меньше максимального номинального тока батареи. В этой схеме микросхема LM317 используется в качестве источника постоянного напряжения 14,4 В, так как используемая в схеме батарея 12 В имеет пиковое напряжение на клеммах 14,4 В. Для зарядного тока в качестве источника постоянного тока используется другая микросхема LM317. Этот источник тока ограничивает зарядный ток до 1,25 А, поэтому аккумулятор никогда не потребляет ток, превышающий это значение. LM317 используется для регулирования напряжения. LM317 представляет собой монолитную микросхему стабилизатора положительного напряжения. Будучи монолитным, все компоненты встроены в один и тот же полупроводниковый чип, что делает ИС небольшими по размеру, с меньшим энергопотреблением и низкой стоимостью. Микросхема имеет три контакта: 1) входной контакт, на который может подаваться максимальное напряжение 40 В постоянного тока, 2) выходной контакт, обеспечивающий выходное напряжение в диапазоне от 1,25 В до 37 В, и 3) контакт регулировки, который используется для изменения выходного напряжения, соответствующего к приложенному входному напряжению. Для входа до 40 В выходное напряжение может варьироваться от 1,25 В до 37 В. Для использования микросхемы в качестве источника постоянного напряжения между выходным контактом и землей используется схема резистивного делителя напряжения. Схема делителя напряжения имеет один программирующий резистор (Rp), а другой — выходной установочный резистор (Rs). Типовое значение программирующего резистора (Rp) может быть от 220E до 240E для стабильности схемы регулятора. В этой схеме номинал программирующего резистора (Rp) берется 220Е. Поскольку выходное напряжение должно быть 14,4 В, значение выходного установочного резистора (Rs) можно определить следующим образом: – Требуемое выходное напряжение, Vвых = 14,4 В Выходной установочный резистор, Rp = 220E Ввод значений Vвых. и Rp в приведенном выше уравнении: 14,4 = 1,25*(1+ (Rs/220) Таким образом, значение выходного резистора составляет – Rs = 2,3K (прибл.) Рис. 9: Принципиальная схема источника постоянного напряжения на ИС LM317 источник тока должен быть спроектирован. В схеме в качестве источника постоянного тока используется еще один LM317. В нормальном состоянии, когда на выходе требуется постоянный ток, 317 будет поддерживать напряжение 1,25 В на своей клемме регулировки. Следовательно, напряжение на резисторе R c также равно 1,25В. Поскольку потребляемый ток на выходе изменяется, это также должно изменить падение напряжения на резисторе Rc, но LM317 будет регулировать выходное напряжение, чтобы компенсировать постоянное падение на 1,25 В на резисторе R c . Следовательно, напряжение на резисторах R c всегда равно 1,25 В. Следовательно, через этот резистор протекает постоянный ток. Постоянный выходной ток микросхемы можно рассчитать по следующему уравнению – I= 1,25/R c (из паспорта LM317) Здесь I постоянный ток на выходе Значение постоянного тока можно изменить, изменив номинал резистора R c . Должна быть спроектирована зарядная цепь для максимального зарядного тока 1,25 А. Таким образом, используя приведенное выше уравнение, значение резистора Rc для тока 1,25 А можно рассчитать следующим образом – I= 1,25/R c Положив I= 1,25 A, R c = 1E При выборе любого резистора следует учитывать два параметра: один – его сопротивление, а второй – сопротивление. другое — его мощность. Мощность зависит от максимального тока, протекающего через резистор. Если взять резистор малой мощности, то большой ток нагреет резистор и приведет к его повреждению. В этой цепи максимальный ток, протекающий от резистора Rc, составляет 1,25 А. Таким образом, мощность резистора можно рассчитать следующим образом – Мощность = (падение напряжения на R c )*(максимальный ток на R c ) Мощность = 1,25*1,25 Мощность = 1,6 Вт (прибл. Следовательно, максимальная рассеиваемая мощность резистором Rc составляет 1,6 Вт. Поэтому в схеме используется резистор номиналом 2 Вт. В этой схеме резистор Rc включен как резистор R1. Рис. 10: Принципиальная схема источника постоянного тока на ИС LM317 В этой схеме LM317 используется в качестве ограничителя тока. Первая микросхема LM317 в цепи, действующая как источник постоянного тока, подает входное напряжение на следующую микросхему LM317, которая действует как источник постоянного напряжения. Таким образом, выходной ток или зарядный ток контролируется первой микросхемой LM317. Таким образом, батарея потребляет ток до 1,25 А. Поэтому источник постоянного тока действует в этой схеме как ограничитель тока. Рис. 11: Принципиальная схема источника постоянного напряжения постоянного тока на основе микросхемы LM317 Первоначально потребление тока от батареи больше, поскольку батарея полностью разряжена. Из-за большого тока ИС LM317 начинает нагреваться, и ИС берет на себя большее падение, что снижает выходное напряжение. Диод D1 используется на выходе для блокировки любого обратного тока от батареи, когда цепь находится в выключенном состоянии. Это спасает микросхему LM317 от обратного тока. Рис. 12: Принципиальная схема защитного диода Схема зарядного устройства работает как источник постоянного напряжения 14,4 В с ограничением тока 1,25 А. один из часто используемых аккумуляторов. Эти батареи используются в приложениях с высоким потреблением тока и предпочтительны из-за разумного отношения мощности к весу. 1 . Постоянный ток Метод : – В этом типе зарядки постоянный ток подается на батарею путем регулировки напряжения. Для этого метода требуется интеллектуальная схема датчика напряжения, чтобы он определял напряжение и прекращал зарядку батареи, когда напряжение батареи достигает максимального номинального напряжения. 2. Постоянное напряжение Метод : – В этом методе на батарею подается постоянное напряжение путем ограничения зарядного тока батареи. Когда батарея полностью заряжена, она потребляет очень меньший ток (около 1-3% от номинального тока батареи), что указывает на то, что батарея полностью заряжена. 3. Постоянный ток – метод постоянного напряжения :- Это комбинация обоих вышеуказанных методов. Первоначально подается постоянный ток до тех пор, пока батарея не достигнет максимального номинального напряжения. В результате ток начинает уменьшаться с течением времени и достигает значения насыщения. Следовательно, для этого типа схемы зарядки требуется некоторая интеллектуальная схема, которая может контролировать ток зарядки, а также напряжение на клеммах батареи. Чтобы эта интеллектуальная схема могла переключать цепь зарядки из режима постоянного тока в режим постоянного напряжения. Когда зарядный ток составляет от 1 до 3% от номинального тока батареи, схема останавливает зарядку, определяя ток. У этих методов зарядки есть свои плюсы и минусы. Метод постоянного напряжения является дешевым и эффективным методом зарядки, в то время как метод постоянного тока и постоянного напряжения является наиболее эффективным методом, но требует немного сложной схемы, требующей дополнительных затрат. 0003 Учитывая сравнение методов зарядки, зарядное устройство постоянного напряжения является наиболее разумным вариантом, который обеспечивает быструю зарядку без необходимости использования сложной схемы. В этой схеме зарядное устройство постоянного напряжения постоянного тока разработано с использованием микросхем LM317 в качестве источника постоянного напряжения, а также источника постоянного тока с ограничением тока. После сборки схемы необходимо измерить ее выходное напряжение и ток для проверки эффективности и стабильности схемы. При тестировании схемы были сделаны следующие наблюдения – Практические Заданное напряжение на выходе, Vout = 14,37 В (когда батарея не подключена к выходу) Для проверки цепи зарядки используется свинцово-кислотная батарея 12В/6А. Первоначально напряжение батареи составляет 13 В, а после ее зарядки примерно от 7 до 8 часов батарея заряжается до 13,5 В. Рис. 14: Таблица выходных характеристик Зарядное устройство с постоянным напряжением и ограниченным током для свинцово-кислотных аккумуляторов Из приведенных выше наблюдений видно, что установленное выходное напряжение меньше 14,37 В. Это падение напряжения связано с падением напряжения на диоде D1, который последовательно включен на выходе. По мере уменьшения тока, протекающего через диод D1, падение напряжения на диоде становится низким, что видно из приведенной выше таблицы. Минимальное падение напряжения на диоде D1 (SR560) составляет 0,15 В согласно техническому описанию, поэтому установленное выходное напряжение может быть увеличено до 14,25 В, когда ток, потребляемый аккумулятором, пренебрежимо мал (менее 60 мА) При зарядке аккумулятора в течение примерно 7–8 часов, в последние 1 и 2 часа зарядки аккумулятор заряжается постоянным током около 67 мА, что составляет прибл. 1% от максимального номинального тока батареи (6 А). Рис. 15: Прототип свинцово-кислотного аккумулятора 12 В. Зарядное устройство с постоянным напряжением и ограниченным током, разработанное для ИБП Эта схема зарядки может заряжать только свинцово-кислотный аккумулятор 12 В с номинальным током не менее 2000 мА. Схема имеет следующие преимущества – Эта схема зарядки обеспечивает максимальный ток зарядки 1,25 А, но ток зарядки можно регулировать в диапазоне от 10 мА до 1500 мА путем изменения сопротивления резистора R1 (как описано при использовании LM317 в качестве постоянного тока). источник) Выходное заданное напряжение этой схемы зарядки составляет 14,4 В и может изменяться от 1,25 В до 37 В путем изменения значения резистора R3 (как объяснено при использовании LM317 в качестве постоянного напряжения).
Выпрямление – это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Есть два способа преобразовать сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Один — полуволновое выпрямление, а другой — двухполупериодное выпрямление. В этой схеме двухполупериодный мостовой выпрямитель используется для преобразования 18 В переменного тока в 18 В постоянного тока. Двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем однополупериодное, поскольку обеспечивает полное использование как отрицательной, так и положительной стороны сигнала переменного тока.
Это однофазный мостовой выпрямитель с пиковым обратным напряжением 1000 В и средним выпрямленным выходным током 35 А. Таким образом, он может легко блокировать 18 В при обратном смещении и пропускать ток 1,25 А при прямом смещении. Вместо непосредственного использования KBPC-3510 четыре диода SR560 также можно использовать для создания двухполупериодного мостового выпрямителя, который пропускает максимальный ток 1,5 А и при обратном смещении будет способен блокировать питание 18 В.
Таким образом, конденсатор (обозначенный на принципиальной схеме как C1) подключен к выходу мостового выпрямителя.
Для этого конденсатор следует отверткой надеть изолированные перчатки.
Выбрав идеальное соотношение программирующего резистора и выходного резистора, можно получить желаемое выходное напряжение. Выходное напряжение микросхемы Vвых определяется следующим уравнением:0003
Для этого к микросхеме подключается сопротивление (R c ) от выхода к регулировочному штифту. Керамический конденсатор (обозначенный на принципиальной схеме как C3) подключен к выходу этой микросхемы, чтобы избежать скачков напряжения и нежелательных шумов.
Поскольку LM317 может обеспечить максимальный ток 1,5 А, значение R c не может быть меньше 0,83E.
)
Таким образом, рекомендуется использовать радиатор для облегчения охлаждения микросхемы и ее увеличения. Наряду с радиатором следует также использовать теплоизоляционный пластырь для дополнительного охлаждения ИС путем нанесения пластыря на обе стороны ИС. Охлаждающий вентилятор также можно использовать для отвода тепла, который может отводить лишнее тепло от микросхемы. Радиатор также является проводником, поэтому контакты микросхемы никогда не должны замыкаться на радиатор, так как это может повредить микросхему.
Эти недорогие батареи просты в разработке и производстве. Эти батареи можно заряжать тремя способами –
Затем зарядный ток уменьшается, и зарядная цепь переходит в режим постоянного напряжения. В этом режиме зарядная цепь обеспечивает только тот ток, который необходим для поддержания максимального напряжения батареи.
Сравнение этих методов зарядки представлено в следующей таблице:
Во время зарядки батареи были отмечены следующие наблюдения –
Когда ток батареи падает ниже 67 мА, батарея полностью заряжена.
