Oggi esaminiamo 3 semplici circuiti caricabatterie che possono essere utilizzati per caricare un'ampia varietà di batterie.
I primi 2 circuiti funzionano in modalità lineare e la modalità lineare significa principalmente un forte riscaldamento. Ma il caricabatterie è una cosa fissa, non portatile, quindi l'efficienza è un fattore decisivo, quindi l'unico aspetto negativo dei circuiti presentati è che hanno bisogno di un grande radiatore di raffreddamento, ma per il resto tutto va bene. Tali schemi sono sempre stati e saranno utilizzati, poiché presentano innegabili vantaggi: semplicità, basso costo, non "rovinano" la rete (come nel caso dei circuiti a impulsi) e un'elevata ripetibilità.
Considera il primo schema:
Questo circuito è costituito solo da una coppia di resistori (con i quali è impostata la tensione di fine carica o la tensione di uscita del circuito nel suo insieme) e un sensore di corrente che imposta la massima corrente di uscita del circuito.
Se hai bisogno di un caricabatterie universale, il circuito sarà simile al seguente:
Ruotando la resistenza di sintonia, è possibile impostare qualsiasi tensione di uscita da 3 a 30 V. In teoria, possono essere fino a 37 V, ma in questo caso è necessario fornire 40 V all'ingresso, che l'autore (AKA KASYAN) non consiglia. La corrente di uscita massima dipende dalla resistenza del sensore di corrente e non può essere superiore a 1,5 A. La corrente di uscita del circuito può essere calcolata con la formula specificata:
Dove 1.25 è la tensione della sorgente di riferimento del microcircuito lm317, Rs è la resistenza del sensore di corrente. Per ottenere una corrente massima di 1,5 A, la resistenza di questo resistore dovrebbe essere 0,8 Ohm, ma 0,2 Ohm nel circuito.
Il fatto è che anche senza un resistore, la corrente massima all'uscita del microcircuito sarà limitata al valore specificato, il resistore qui è più per l'assicurazione e la sua resistenza è ridotta per minimizzare le perdite. Maggiore è la resistenza, maggiore sarà la tensione che cadrà su di essa e questo porterà a un forte riscaldamento del resistore.
Il microcircuito deve essere installato su un radiatore massiccio, all'ingresso viene fornita una tensione non stabilizzata fino a 30-35 V, leggermente inferiore alla tensione di ingresso massima consentita per il microcircuito lm317. Va ricordato che il chip lm317 può dissipare un massimo di 15-20 W di potenza, assicurati di considerare questo.È inoltre necessario considerare che la massima tensione di uscita del circuito sarà inferiore di 2-3 volt rispetto all'ingresso.
La ricarica avviene con una tensione stabile e la corrente non può superare la soglia impostata. Questo circuito può anche essere utilizzato per caricare batterie agli ioni di litio. Con i cortocircuiti in uscita, non accadrà nulla di male, la corrente limiterà semplicemente e se il raffreddamento del microcircuito è buono e la differenza tra la tensione di ingresso e di uscita è piccola, il circuito in questa modalità può funzionare indefinitamente.
Tutto è assemblato su un piccolo circuito stampato.
Oltre ai circuiti stampati per 2 circuiti successivi, può essere unito all'archivio generale del progetto.
Secondo circuito Rappresenta una potente fonte di energia stabilizzata con una corrente di uscita massima fino a 10A, costruita sulla base della prima opzione.
Si differenzia dal primo circuito in quanto qui viene aggiunto un transistor di potenza in corrente continua aggiuntivo.
La corrente di uscita massima del circuito dipende dalla resistenza dei sensori di corrente e dalla corrente del collettore del transistor utilizzato. In questo caso, la corrente è limitata a 7A.
La tensione di uscita del circuito è regolabile nell'intervallo da 3 a 30 V, che consente di caricare quasi tutte le batterie. Regola la tensione di uscita usando lo stesso resistore di sintonia.
Questa opzione è ottima per caricare le batterie dell'auto, la corrente di carica massima con i componenti indicati nel diagramma è 10A.
Ora diamo un'occhiata al principio del circuito. A basse correnti, il transistor di potenza è chiuso. All'aumentare della corrente di uscita, la caduta di tensione attraverso la resistenza indicata diventa sufficiente e il transistor inizia ad aprirsi e tutta la corrente fluirà attraverso la giunzione aperta del transistor.
Naturalmente, a causa della modalità lineare di funzionamento, il circuito si surriscalda, il transistor di potenza e i sensori di corrente saranno particolarmente caldi. Il transistor con il chip lm317 è avvitato su un comune radiatore in alluminio massiccio. Non è necessario isolare i substrati del dissipatore di calore, poiché sono comuni.
È molto desiderabile e persino necessario utilizzare un ventilatore aggiuntivo se il circuito verrà azionato a correnti elevate.
Per caricare le batterie, ruotando il resistore di sintonia, è necessario impostare la tensione alla fine della carica e il gioco è fatto. La corrente di carica massima è limitata a 10 ampere, poiché le batterie si caricano, la corrente diminuirà. Il corto circuito non ha paura, durante il corto circuito la corrente sarà limitata. Come nel caso del primo schema, se c'è un buon raffreddamento, il dispositivo sarà in grado di resistere a lungo a questa modalità di funzionamento.
Bene, ora alcuni test:
Come vediamo, la stabilizzazione sta funzionando, quindi tutto va bene. E infine terzo schema:
È un sistema di spegnimento automatico della batteria quando è completamente carico, ovvero non è proprio un caricabatterie. Il circuito iniziale è stato sottoposto ad alcune modifiche e la scheda è stata finalizzata durante i test.
Consideriamo lo schema.
Come puoi vedere, è dolorosamente semplice, contiene solo 1 transistor, un relè elettromagnetico e piccole cose. L'autore sulla scheda ha anche un ponte di ingresso a diodi e una protezione primitiva contro l'inversione di polarità, questi nodi non sono disegnati sul circuito.
All'ingresso del circuito, viene fornita una tensione costante dal caricatore o da qualsiasi altra fonte di alimentazione.
È importante notare qui che la corrente di carica non deve superare la corrente consentita attraverso i contatti del relè e la corrente di intervento del fusibile.
Quando viene applicata l'alimentazione all'ingresso del circuito, la batteria viene caricata. Il circuito ha un partitore di tensione, con il quale la tensione viene monitorata direttamente sulla batteria.
Durante la ricarica, la tensione sulla batteria aumenta. Non appena diventa uguale alla tensione operativa del circuito, che può essere impostata ruotando la resistenza di sintonia, il diodo zener funzionerà, fornendo un segnale alla base di un transistor a bassa potenza e funzionerà.
Poiché la bobina del relè elettromagnetico è collegata al circuito del collettore del transistor, anche quest'ultimo funzionerà e i contatti indicati si apriranno e si interromperà l'ulteriore alimentazione della batteria, allo stesso tempo il secondo LED funzionerà, notificando che la carica è completata.
Per configurare il circuito per la sua uscita, è collegato un grande condensatore, lo abbiamo nel ruolo di una batteria a ricarica rapida. Tensione del condensatore 25-35 V.
Innanzitutto, colleghiamo gli ionistori o il condensatore all'uscita del circuito, osservando la polarità. Al termine della carica, scollegare prima il caricabatterie dalla rete, quindi la batteria, altrimenti il relè sarà falso. In questo caso, non accadrà nulla di brutto, ma il suono è spiacevole.
Successivamente, prendiamo qualsiasi fonte di alimentazione regolata e la impostiamo sulla tensione a cui verrà caricata la batteria e colleghiamo l'unità all'ingresso del circuito.
Quindi ruota lentamente la solita resistenza fino a quando l'indicatore rosso si illumina, dopodiché facciamo un giro completo del sotto-contatore nella direzione opposta, poiché il circuito ha qualche isteresi.
Come puoi vedere, tutto funziona. Grazie per l'attenzione. A presto!