Heute betrachten wir 3 einfache Ladekreise, mit denen eine Vielzahl von Batterien aufgeladen werden können.
Die ersten beiden Schaltkreise arbeiten im linearen Modus, und der lineare Modus bedeutet hauptsächlich eine starke Erwärmung. Das Ladegerät ist jedoch stationär und nicht tragbar, sodass die Effizienz ein entscheidender Faktor ist. Das einzige Minus der vorgestellten Schaltkreise ist, dass sie einen großen Kühler benötigen, aber ansonsten ist alles in Ordnung. Solche Schemata wurden und werden immer verwendet, da sie unbestreitbare Vorteile haben: Einfachheit, niedrige Kosten, sie "verderben" das Netzwerk nicht (wie im Fall von gepulsten Schaltungen) und hohe Wiederholbarkeit.
Betrachten Sie das erste Schema:
Diese Schaltung besteht nur aus einem Widerstandspaar (mit dem die Spannung des Ladeendes oder die Ausgangsspannung der gesamten Schaltung eingestellt wird) und einem Stromsensor, der den maximalen Ausgangsstrom der Schaltung einstellt.
Wenn Sie ein Universalladegerät benötigen, sieht die Schaltung folgendermaßen aus:
Durch Drehen des Abstimmwiderstands können Sie eine beliebige Ausgangsspannung von 3 bis 30 V einstellen. Theoretisch können auch bis zu 37 V verwendet werden. In diesem Fall müssen Sie jedoch 40 V an den Eingang anlegen, was der Autor (AKA KASYAN) nicht empfiehlt. Der maximale Ausgangsstrom hängt vom Widerstand des Stromsensors ab und darf nicht höher als 1,5 A sein. Der Ausgangsstrom der Schaltung kann nach der angegebenen Formel berechnet werden:
Wobei 1,25 die Spannung der Referenzquelle der Mikroschaltung lm317 ist, ist Rs der Widerstand des Stromsensors. Um einen maximalen Strom von 1,5 A zu erhalten, sollte der Widerstand dieses Widerstands 0,8 Ohm, aber 0,2 Ohm in der Schaltung betragen.
Tatsache ist, dass auch ohne Widerstand der maximale Strom am Ausgang der Mikroschaltung auf den angegebenen Wert begrenzt wird, der Widerstand hier eher für Versicherungen gedacht ist und sein Widerstand reduziert wird, um Verluste zu minimieren. Je größer der Widerstand ist, desto mehr Spannung fällt auf ihn und dies führt zu einer starken Erwärmung des Widerstands.
Der Chip muss auf einem massiven Kühlkörper installiert werden. Dem Eingang wird eine nicht stabilisierte Spannung von bis zu 30-35 V zugeführt. Dies ist etwas weniger als die maximal zulässige Eingangsspannung für den lm317-Chip. Es muss beachtet werden, dass der lm317-Chip maximal 15-20 W Leistung verbrauchen kann. Beachten Sie dies unbedingt.Sie müssen auch berücksichtigen, dass die maximale Ausgangsspannung der Schaltung 2-3 Volt unter dem Eingang liegt.
Der Ladevorgang erfolgt mit einer stabilen Spannung und der Strom kann den eingestellten Schwellenwert nicht überschreiten. Diese Schaltung kann sogar zum Laden von Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden. Bei Kurzschlüssen am Ausgang passiert nichts Schlimmes, der Strom wird einfach begrenzt, und wenn die Kühlung des Mikrokreises gut ist und die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung gering ist, kann der Stromkreis in diesem Modus unendlich lange arbeiten.
Alles ist auf einer kleinen Leiterplatte montiert.
Es kann zusammen mit Leiterplatten für 2 nachfolgende Schaltungen zusammen mit dem allgemeinen Projektarchiv erstellt werden.
Zweite Schaltung Es stellt eine leistungsstarke stabilisierte Stromquelle mit einem maximalen Ausgangsstrom von bis zu 10 A dar und wurde auf Basis der ersten Option gebaut.
Es unterscheidet sich von der ersten Schaltung dadurch, dass hier ein zusätzlicher Gleichstromleistungstransistor hinzugefügt wird.
Der maximale Ausgangsstrom der Schaltung hängt vom Widerstand der Stromsensoren und vom Kollektorstrom des verwendeten Transistors ab. In diesem Fall ist der Strom auf 7A begrenzt.
Die Ausgangsspannung der Schaltung ist im Bereich von 3 bis 30 V einstellbar, sodass Sie fast jede Batterie aufladen können. Stellen Sie die Ausgangsspannung mit demselben Abstimmwiderstand ein.
Diese Option eignet sich hervorragend zum Laden von Autobatterien. Der maximale Ladestrom mit den in der Abbildung angegebenen Komponenten beträgt 10A.
Schauen wir uns nun das Prinzip der Schaltung an. Bei niedrigen Strömen ist der Leistungstransistor geschlossen. Wenn der Ausgangsstrom zunimmt, wird der Spannungsabfall über dem angezeigten Widerstand ausreichend und der Transistor beginnt sich zu öffnen, und der gesamte Strom fließt durch den offenen Übergang des Transistors.
Aufgrund des linearen Betriebsmodus erwärmt sich die Schaltung natürlich, der Leistungstransistor und die Stromsensoren sind besonders heiß. Der Transistor mit dem lm317-Chip ist auf einen gemeinsamen massiven Aluminiumkühler geschraubt. Es ist nicht notwendig, die Kühlkörpersubstrate zu isolieren, da sie üblich sind.
Es ist sehr wünschenswert und sogar notwendig, einen zusätzlichen Lüfter zu verwenden, wenn die Schaltung mit hohen Strömen betrieben wird.
Um die Batterien aufzuladen, müssen Sie durch Drehen des Abstimmwiderstands die Spannung am Ende des Ladevorgangs einstellen und fertig. Der maximale Ladestrom ist auf 10 Ampere begrenzt, da die Batterien geladen werden und der Strom abfällt. Der Kurzschluss hat keine Angst, während des Kurzschlusses wird der Strom begrenzt. Wie im Fall des ersten Schemas kann das Gerät bei guter Kühlung diese Betriebsart lange aushalten.
Nun ein paar Tests:
Wie wir sehen, funktioniert die Stabilisierung, also ist alles in Ordnung. Und schließlich drittes Schema:
Es ist ein System zum automatischen Ausschalten des Akkus, wenn es vollständig aufgeladen ist, dh es ist kein richtiges Ladegerät. Die anfängliche Schaltung wurde einigen Änderungen unterzogen, und die Platine wurde während der Tests fertiggestellt.
Betrachten wir das Schema.
Wie Sie sehen können, ist es schmerzlich einfach, es enthält nur 1 Transistor, ein elektromagnetisches Relais und kleine Dinge. Der Autor auf der Platine hat auch eine Diodeneingangsbrücke und einen primitiven Schutz gegen Verpolung, diese Knoten sind nicht auf der Schaltung gezeichnet.
Am Eingang der Schaltung wird eine konstante Spannung vom Ladegerät oder einer anderen Stromquelle geliefert.
Hierbei ist zu beachten, dass der Ladestrom den zulässigen Strom durch die Relaiskontakte und den Sicherungsauslösestrom nicht überschreiten darf.
Wenn der Eingang der Schaltung mit Strom versorgt wird, wird die Batterie aufgeladen. Die Schaltung verfügt über einen Spannungsteiler, mit dem die Spannung direkt an der Batterie überwacht wird.
Während des Ladevorgangs steigt die Spannung an der Batterie an. Sobald sie gleich der Betriebsspannung der Schaltung ist, die durch Drehen des Abstimmwiderstands eingestellt werden kann, arbeitet die Zenerdiode und liefert ein Signal an die Basis eines Transistors mit geringer Leistung und funktioniert.
Da die Spule des elektromagnetischen Relais mit der Kollektorschaltung des Transistors verbunden ist, funktioniert auch diese und die angezeigten Kontakte öffnen sich, und die weitere Stromversorgung der Batterie wird unterbrochen, während gleichzeitig die zweite LED funktioniert und anzeigt, dass der Ladevorgang abgeschlossen ist.
Um die Schaltung für ihren Ausgang zu konfigurieren, wird ein großer Kondensator angeschlossen, wir haben ihn in der Rolle eines schnell aufladbaren Akkus. Kondensatorspannung 25-35V.
Zuerst verbinden wir die Ionistoren oder den Kondensator mit dem Ausgang der Schaltung und beobachten dabei die Polarität. Trennen Sie am Ende des Ladevorgangs zuerst das Ladegerät vom Netzwerk und dann den Akku. Andernfalls wird das Relais falsch. In diesem Fall passiert nichts Schlimmes, aber der Ton ist unangenehm.
Als nächstes nehmen wir eine geregelte Stromquelle und stellen sie auf die Spannung ein, auf die der Akku geladen wird, und verbinden das Gerät mit dem Eingang des Stromkreises.
Drehen Sie dann langsam den üblichen Widerstand, bis die rote Anzeige aufleuchtet. Danach drehen wir den Unterzähler eine volle Umdrehung in die entgegengesetzte Richtung, da die Schaltung eine gewisse Hysterese aufweist.
Wie Sie sehen können, funktioniert alles. Danke für die Aufmerksamkeit. Bis bald!