De volgende 5 versies van 6 volt 4 AH batterijopladercircuits zijn door mij ontworpen en hier gepost in reactie op het verzoek van de heer Raja, laten we het hele gesprek leren.
Technische specificaties
'Geachte heer, plaats alstublieft een circuit om 6 volt 3,5 ah loodzuuraccu op te laden vanaf een 12 volt accu. De oplader moet automatisch stoppen met opladen als de batterij volledig is opgeladen.
Gebruik alsjeblieft een transistor in plaats van een relais om het opladen te stoppen, en vertel me ook hoe je een 12 volt-relais voor hetzelfde circuit kunt gebruiken.
Leg uit wat veilig en duurzaam is, relais of transistor om het opladen te onderbreken. (Momenteel laad ik mijn bovengenoemde batterij op door simpelweg LM317 te gebruiken met 220 ohm en 1 kilo ohm weerstanden en een paar condensatoren). Ik wacht op je artikel, bedankt '.
Het ontwerp
Het volgende circuit toont een eenvoudig automatisch 6 volt 4 tot 10 AH batterijopladercircuit met een 12 volt relais , ontworpen om de stroomtoevoer naar de batterij automatisch af te sluiten zodra het volledige laadniveau voor de batterij is bereikt.
Hoe het werkt
Ervan uitgaande dat er geen batterij is aangesloten op het circuit, wanneer de stroom is ingeschakeld, bevindt het relaiscontact zich op de N / C en kan er geen stroom de IC 741-schakeling
Wanneer de batterij is aangesloten, zal de voeding van de batterij het circuit aansturen, en ervan uitgaande dat de batterij zich in een ontladen toestand bevindt, zal pin # 2 lager zijn dan pin # 3, waardoor een high op pin # 6 van het IC ontstaat. Hierdoor wordt de transistorrelaisdriver ingeschakeld, die op zijn beurt het relaiscontact van N / C naar N / O verschuift en de laadtoevoer met de batterij verbindt.
De batterij begint nu langzaam op te laden en zodra de terminals 7V bereiken, zal pin # 2 de neiging hebben hoger te worden dan pin # 3, waardoor pin # 6 van het IC bijna leeg wordt, waardoor het relais wordt uitgeschakeld en de voeding naar de batterij.
De bestaande lage waarde op pin # 6 zorgt er ook voor dat pin # 3 permanent laag wordt via de gekoppelde 1N4148-diode, en dus zal het systeem worden vergrendeld totdat de stroom UIT en weer AAN wordt geschakeld.
Als u deze vergrendeling niet wilt hebben, kunt u de 1N4148-feedbackdiode heel goed elimineren.
Notitie : Het LED-indicatorgedeelte voor alle 3 de volgende diagrammen is onlangs gewijzigd na een praktische test en bevestiging
Circuit # 1
SLUIT EEN 10uF AAN OVER PIN2 EN PIN4, ZODAT DE OP AMP-UITGANG ALTIJD BEGINT MET EEN 'HOGE' AAN-STROOMSCHAKELAAR AAN
Het volgende circuit toont een eenvoudig automatisch 6 volt 4 AH acculadercircuit zonder een relais te gebruiken, eerder rechtstreeks via een transistor. Je kunt de BJT ook vervangen door een mosfet om ook laden op hoog Ah-niveau mogelijk te maken.
PCB-ontwerp voor het bovenstaande circuit
Het ontwerp van de PCB-lay-out is bijgedragen door een van de fervente volgers van deze website, Mr. Jack009
Circuit # 2
SLUIT EEN 10uF AAN OVER PIN2 EN PIN4, ZODAT DE OP AMP-UITGANG ALTIJD BEGINT MET EEN 'HOGE' AAN-STROOMSCHAKELAAR AAN
Bijwerken:
Het bovenstaande getransistoriseerde 6V-laadcircuit heeft een fout. Op het niveau van volledige lading, zodra de negatieve batterij van de batterij wordt afgesneden door de TIP122, wordt deze negatieve van de batterij ook afgesneden voor het IC 741-circuit.
Dit houdt in dat de IC 741 nu niet in staat is om het ontlaadproces van de batterij te bewaken, en niet in staat zal zijn om het opladen van de batterij te herstellen wanneer de batterij de onderste ontlaaddrempel bereikt.
Om dit te corrigeren, moeten we ervoor zorgen dat bij volledig geladen niveau de negatieve batterij alleen wordt afgesneden van de voedingslijn en niet van de IC 741-circuitlijn.
Het volgende circuit corrigeert deze fout en zorgt ervoor dat de IC741 onder alle omstandigheden de toestand van de batterij continu kan bewaken en volgen.
SLUIT EEN 10uF AAN OVER PIN2 EN PIN4, ZODAT DE OP AMP-UITGANG ALTIJD BEGINT MET EEN 'HOGE' AAN-STROOMSCHAKELAAR AAN
Hoe het circuit te installeren
Houd aanvankelijk de pin6-feedbackweerstand losgekoppeld en zonder een batterij aan te sluiten, moet R2 worden aangepast om precies 7,2V aan de uitgang van de LM317 te krijgen (over kathode van 1N5408 en aardingslijn), voor het voeden van het IC 741-circuit.
Speel nu gewoon met de 10k-preset en identificeer een positie waar de RODE / GROENE LED's gewoon omdraaien / floppen of wisselen of wisselen tussen hun verlichting.
Deze positie binnen de vooraf ingestelde aanpassing kan worden beschouwd als het afkappunt of het drempelpunt.
Pas het voorzichtig aan tot een punt waarop de RODE LED in het eerste circuit net gaat branden ... maar voor het tweede circuit zou het de groene LED moeten zijn die moet gaan branden.
Het uitschakelpunt is nu ingesteld voor het circuit, verzegel de preset in deze positie en sluit de pin6-weerstand opnieuw aan over de weergegeven punten.
Uw circuit is nu ingesteld voor het opladen van elke 6V 4 AH-batterij of andere soortgelijke batterijen met een automatische uitschakelfunctie zodra of elke keer dat de batterij volledig wordt opgeladen met de hierboven ingestelde 7,2 V.
Beide bovenstaande circuits zullen even goed presteren, maar het bovenste circuit kan worden gewijzigd om hoge stromen aan te kunnen, zelfs tot 100 en 200 AH, gewoon door het IC en het relais te wijzigen. Het onderste circuit mag dit alleen doen tot een bepaalde limiet, maximaal 30 A of zo.
Het tweede circuit van boven is met succes gebouwd en getest door Dipto, die een fervent lezer is van deze blog, de ingezonden afbeeldingen van het prototype van de 6V-zonnelader zijn hieronder te zien:
Een huidig besturingselement toevoegen:
Een automaat huidige controle regulator functie kan worden toegevoegd met de hierboven getoonde ontwerpen door simpelweg een BC547-circuit te introduceren, zoals weergegeven in het volgende diagram:
Circuit # 3
SLUIT EEN 10uF AAN OVER PIN2 EN PIN4, ZODAT DE OP AMP-UITGANG ALTIJD BEGINT MET EEN 'HOGE' AAN-STROOMSCHAKELAAR AAN
De huidige detectieweerstand kan worden berekend met de eenvoudige formule van de wet van Ohm:
Rx = 0,6 / Max laadstroom
Hier verwijst 0,6V naar de triggerspanning van de linker BC547-transistor, terwijl de maximale laadstroom het maximale veilige opladen van de batterij aangeeft, wat 400mA kan zijn voor een 4AH-loodzuuraccu.
Daarom geeft het oplossen van de bovenstaande formule ons:
Rx = 0,6 / 0,4 = 1,5 ohm.
Watt = 0,6 x 0,4 = 0,24 Watt of 1/4 Watt
Door deze weerstand toe te voegen, zorgt u ervoor dat de laadsnelheid volledig wordt gecontroleerd en nooit de gespecificeerde veilige laadstroomlimiet wordt overschreden.
Testrapport Videoclip:
De volgende videoclip toont het testen van het bovenstaande automatische laadcircuit in realtime. Omdat ik geen 6V-batterij had, heb ik het ontwerp getest op een 12V-batterij, wat geen verschil maakt, en het gaat erom dat je de preset dienovereenkomstig instelt voor de 6V- of 12V-batterij volgens de voorkeur van de gebruiker. De hierboven getoonde circuitconfiguratie is op geen enkele manier gewijzigd.
Het circuit was ingesteld om af te sluiten op 13,46 V, wat werd geselecteerd als het uitschakelniveau voor volledige lading. Dit werd gedaan om tijd te besparen omdat de werkelijke aanbevolen waarde van 14,3 V veel tijd had kunnen kosten, daarom heb ik 13,46 V geselecteerd als de hoge uitschakeldrempel om het snel te maken.
Een punt dat echter moet worden opgemerkt, is dat de feedbackweerstand hier niet werd gebruikt en dat de activering van de onderste drempel automatisch werd geïmplementeerd bij 12,77 V door het circuit, volgens de natuurlijke hysterese-eigenschap van de IC 741.
6V-opladerontwerp # 2
Hier is nog een eenvoudig maar nauwkeurig automatisch, gereguleerd 6V loodzuuraccu-laadcircuit dat de stroom naar de accu uitschakelt zodra de accu volledig is opgeladen. Een verlichte LED aan de uitgang geeft de volledig opgeladen toestand van de batterij aan.
Hoe het werkt
Het CIRCUIT-DIAGRAM kan worden begrepen met de volgende punten:
In wezen wordt de spanningsregeling en -regeling gedaan door het veelzijdige werkpaard IC LM 338.
Een ingangsspanning van gelijkstroom in het bereik van 30 wordt toegepast op de ingang van het IC. De spanning kan afkomstig zijn van een transformator-, brug- en condensatornetwerk.
De waarde van R2 is ingesteld om de vereiste uitgangsspanning te krijgen, afhankelijk van de batterijspanning die moet worden opgeladen.
Als een 6 volt batterij moet worden opgeladen, wordt R2 geselecteerd om een spanning van ongeveer 7 volt aan de uitgang te produceren, voor een 12 volt batterij wordt dit 14 volt en voor een 24 volt batterij wordt de instelling gedaan op ongeveer 28 volt.
De bovenstaande instellingen zorgen voor de spanning die moet worden toegepast op de batterij die wordt opgeladen, maar de uitschakelspanning of de spanning waarbij het circuit moet worden uitgeschakeld, wordt ingesteld door de 10 K-pot of de preset aan te passen.
De 10K-preset is geassocieerd met het circuit met betrekking tot de IC 741 die in feite is geconfigureerd als een comparator.
De inverterende ingang van de IC 741 is geklemd op een vaste referentiespanning van 6 via een weerstand van 10K.
Met betrekking tot deze spanning wordt het uitschakelpunt ingesteld via de 10 K-preset die is aangesloten op de niet-inverterende ingang van het IC.
De uitgangsvoeding van de IC LM 338 gaat naar de positieve batterij om deze op te laden. Deze spanning fungeert ook als detectie- en bedrijfsspanning voor de IC 741.
Volgens de instelling van de 10 K-preset wanneer de batterijspanning tijdens het laadproces de drempelwaarde bereikt of overschrijdt, wordt de output van de IC 741 hoog.
De spanning gaat door de LED en bereikt de basis van de transistor die op zijn beurt de IC LM 338 geleidt en uitschakelt.
De voeding naar de batterij wordt onmiddellijk onderbroken.
De verlichte LED geeft de opgeladen toestand van de aangesloten accu aan.
Circuit # 4
Dit automatische acculaadcircuit kan worden gebruikt voor het opladen van alle loodzuur- of SMF-accu's met spanningen tussen 3 en 24 volt.
Het bovenstaande circuit werd door sommige lezers niet zo bevredigend gevonden, daarom heb ik het bovenstaande circuit aangepast voor een betere en gegarandeerde werking. Zie alstublieft het gewijzigde ontwerp in de onderstaande afbeelding.
PCB-ontwerp voor het hierboven afgewerkte 6V, 12V, 24V automatische batterijopladercircuit
Solar 6V acculadercircuit met overstroombeveiliging
Tot nu toe hebben we geleerd hoe we een eenvoudig 6V-acculadercircuit kunnen gebruiken met overstroombeveiliging via de netvoeding. In de volgende bespreking zullen we proberen te begrijpen hoe hetzelfde kan worden geconfigureerd in combinatie met een zonnepaneel en ook met een AC / DC-adapteringang.
Het circuit bevat ook een 4-traps batterijstatusindicatiefunctie, een overstroomcontroletrap, automatische uitschakeling voor de belasting en het opladen van de batterij, en ook een apart oplaadpunt voor mobiele telefoons. Het idee werd aangevraagd door de heer Bhushan Trivedi.
Technische specificaties
Gegroet, ik vertrouw erop dat het goed met je gaat. Ik ben Bhushan en werk momenteel aan een hobbyproject. Ik ben erg onder de indruk van de kennis die je op je blog deelt en hoopte dat je me een beetje zou willen begeleiden bij mijn project.
Mijn project draait om het opladen van een 6V 4,5 Ah gesloten accu met net en zonnepaneel.
Deze batterij levert stroom aan led-lampen en een oplaadpunt voor mobiele telefoons. Eigenlijk wordt de batterij in een doos bewaard. en de box heeft twee ingangen voor het opladen van de batterij. Deze twee ingangen zijn zonne-energie (9V) en AC (230V) voor het opladen van de 6V-batterij.
Er vindt geen automatische omschakeling plaats. Het is alsof de gebruiker een optie heeft om de batterij op te laden via zonne-energie of net. maar beide invoeropties zullen beschikbaar zijn.
Als bijvoorbeeld op een regenachtige dag of om een of andere reden de batterij niet kan worden opgeladen via een zonnepaneel, moet het net worden opgeladen.
Dus ik ben op zoek naar een optie van beide ingangen naar de accu. Niets automatisch hier De LED-indicator voor het batterijniveau moet rood, geel en groen aangeven op het batterijniveau.
Automatische uitschakeling van de batterij nadat de spanning bepaalde limieten daalt om een lange levensduur van de batterij te garanderen. Ter referentie voeg ik een korte probleemstelling bij deze e-mail.
Ik ben op zoek naar een schakeling voor de opstelling die erin wordt weergegeven. Ik hoor graag van u hierover
Vriendelijke groeten,
Bhushan
Het 5e ontwerp
Het vereiste circuit van de 6V-acculader op zonne-energie is te zien in het onderstaande diagram.
Verwijzend naar het diagram, kunnen de verschillende fasen worden begrepen met behulp van de volgende punten:
De IC LM317 die een standaard spanningsregelaar-IC is, is geconfigureerd om een vaste 7V-uitgang te produceren die wordt bepaald door de weerstanden van 120 ohm en 560 ohm.
De BC547-transistor en zijn basisweerstand van 1 ohm zorgen ervoor dat de laadstroom naar de 6V / 4,5AH-batterij nooit de optimale 500mA-markering overschrijdt.
De uitgang van de LM317-trap is rechtstreeks verbonden met de 6V-batterij voor het beoogde opladen van de batterij.
De ingang naar dit IC is selecteerbaar via een SPDT-schakelaar, ofwel van het gegeven zonnepaneel of van een AC / DC-adaptereenheid, afhankelijk van of het zonnepaneel voldoende spanning produceert of niet, die kan worden gecontroleerd via een voltmeter die over de uitgang is aangesloten pinnen van de LM317 IC.
De vier opamps van de IC LM324, een quad-opamp in één pakket zijn bedraad als spanningsvergelijkers en produceren visuele indicaties voor de verschillende spanningsniveaus op elk moment, tijdens het laadproces of tijdens het ontlaadproces via het aangesloten LEd-paneel of een andere belasting.
Alle inverterende ingangen van de opamps worden via de relevante zenerdiode op een vaste referentie van 3V geklemd.
De niet-inverterende ingangen van de opamps zijn afzonderlijk gekoppeld aan presets die op de juiste manier zijn ingesteld om te reageren op de relevante spanningsniveaus door hun uitgangen sequentieel hoog te maken.
De indicaties hiervoor konden worden gecontroleerd via de aangesloten gekleurde LED's.
De gele LED behorende bij A2 kan worden ingesteld om de uitschakeldrempel voor lage spanning aan te geven. Wanneer deze LED uitgaat (wit brandt), wordt de transistor TIP122 verhinderd om te geleiden en de voeding naar de belasting af te sluiten, waardoor ervoor wordt gezorgd dat de batterij nooit kan ontladen tot gevaarlijke onherstelbare limieten.
A4-led geeft het bovenste volledige laadniveau van de batterij aan ... deze uitgang kan naar de basis van de LM317-transistor worden gevoerd om de laadspanning naar de batterij af te sluiten om overladen te voorkomen (optioneel).
Houd er rekening mee dat aangezien de A2 / A4 geen hysterese hebben, oscillaties kan produceren bij de afsnijdrempels, wat niet noodzakelijk een probleem zal zijn of de prestaties of levensduur van de batterij zal beïnvloeden.
Circuit # 5
Een auto-cut OFF toevoegen aan de batterij volledig opgeladen
Het gewijzigde diagram met automatische uitschakeling door overbelasting kan worden geïmplementeerd door de A4-uitgang aan te sluiten op de BC547.
Maar nu zal de huidige beperkende weerstandsformule als volgt zijn:
R = 0,6 + 0,6 / max. Laadstroom
Feedback van de heer Bhushan
Hartelijk dank voor uw voortdurende steun en de bovenstaande circuitontwerpen.
Ik heb nu een paar kleine wijzigingen in het ontwerp, die ik je zou willen vragen om op te nemen in het circuitontwerp. Ik zou graag willen zeggen dat de kosten van de printplaat en componenten een grote zorg zijn, maar ik begrijp dat kwaliteit ook erg belangrijk is.
Daarom verzoek ik u om een goed evenwicht te vinden tussen de prestaties en de kosten van dit circuit. Dus om te beginnen hebben we deze BOX, waarin ook de 6V 4.5 Ah SMF loodzuuraccu en de printplaat passen.
De 6V 4,5 Ah-batterij kan worden opgeladen via de volgende opties vanaf één enkele ingang:
a) Een 230 V AC naar 9 V DC adapter (ik wil doorgaan met een oplader van 1 ampère, vindt u dat?) ‘OF’
b) Een 3-5 watt zonnepaneel (max. spanning: 9 V (6V nominaal), max. stroom: 0,4 tot 0,5 ampère)
Blokdiagram
De batterij kan slechts met één voeding tegelijk worden opgeladen en heeft daarom slechts één ingang aan de linkerkant van de doos.
Voor de tijd dat deze batterij wordt opgeladen, zal er een klein rood led-lampje branden op het lettertype van de doos (batterijoplaadindicator in diagram). Nu, op dit punt, zou het systeem ook een batterijniveau-indicator moeten hebben (batterij niveau-indicator in diagram)
Ik wens drie indicatieniveaus voor de batterijstatus. Deze tabellen geven de nullastspanning weer. Met de zeer weinige elektronische kennis die ik heb, ga ik ervan uit dat dit de ideale spanning is en niet de werkelijke omstandigheden, toch?
Ik denk dat ik dat aan u overlaat om te beslissen en eventuele correctiefactoren te gebruiken indien nodig voor berekeningen.
Ik wens de volgende indicatieniveaus:
- Laadniveau 100% tot 65% = kleine groene LED is AAN (gele en rode LED uit)
- Laadniveau 40% tot 65% = kleine gele led brandt (groene en rode led uit)
- Laadniveau 20% tot 40% = kleine rode LED is AAN (groene en gele LED uit)
- Bij een laadniveau van 20% wordt de accu losgekoppeld en wordt geen uitgangsvermogen meer geleverd.
Nu aan de uitgangszijde (rechter zijaanzicht in diagram)
Het systeem levert stroom aan de volgende toepassingen:
a) 1 Watt, 6V DC LED-lamp - 3 nee's
b) Eén uitgang voor het opladen van mobiele telefoons. Ik wil hier een functie opnemen. Zoals u ziet, hebben de DC-belastingen die op de batterij zijn aangesloten relatief minder wattage. (alleen een mobiele telefoon en drie 1 watt LED-lampen). Nu zou de functie die aan het circuit moet worden toegevoegd, als een soort zekering moeten werken (ik bedoel hier niet een echte zekering).
Stel dat als hier een spaarlamp is aangesloten of een andere toepassing met een hoger wattage, de stroomtoevoer moet worden onderbroken. Als het totale opgenomen vermogen hoger is dan 7,5 Watt DC aangesloten op dit systeem, moet het systeem de voeding afsluiten en zal het alleen hervatten als de belasting lager is dan 7,5 Watt.
Ik wil er in wezen voor zorgen dat dit systeem niet wordt misbruikt of er overmatige energie uit wordt gehaald, waardoor de batterij wordt beschadigd.
Dit is maar een idee. Ik begrijp echter dat dit de complexiteit en kosten van het circuit mogelijk kan verhogen. Ik zal uw aanbeveling hierover opzoeken over het al dan niet opnemen van deze functie, aangezien we de batterijvoeding al aan het afsluiten zijn zodra de lading 20% bereikt.
Ik hoop dat je dit project spannend vindt om aan te werken. Ik kijk uit naar uw zeer gewaardeerde input hierover.
Ik dank u voor al uw hulp tot nu toe en bij voorbaat voor uw uitgebreide medewerking hierbij.
Vriendelijke groeten,
Bhushan.
Het ontwerp
Hier is een korte uitleg van de verschillende fasen die zijn opgenomen in het voorgestelde 6V-acculadercircuit met overstroombeveiliging:
De linkerzijde LM317 is verantwoordelijk voor het produceren van een vaste 7,6V laadspanning over de uitgangspen en aarde voor de batterij, die via D3 zakt tot ongeveer 7V om een optimaal niveau voor de batterij te krijgen.
Deze spanning wordt bepaald door de bijbehorende weerstand van 610 ohm, deze waarde kan worden verlaagd of verhoogd om de uitgangsspanning desgewenst proportioneel te wijzigen.
De bijbehorende weerstand van 1 ohm en de BC547 beperken de laadstroom tot ongeveer 600mA voor de accu.
De opamps A1 --- A4 zijn allemaal identiek en vervullen de functie van spanningsvergelijkers. Volgens de regels als de spanning op hun pin3 het niveau op pin2 overschrijdt, worden de overeenkomstige uitgangen hoog of op het voedingsniveau ..... en vice versa.
De bijbehorende presets kunnen worden ingesteld om de opamps in staat te stellen elk gewenst niveau op hun pin3 te detecteren en hun corresponderende outputs hoog te laten worden (zoals hierboven uitgelegd), dus de A1 preset is zo ingesteld dat de output hoog wordt bij 5V (laadniveau 20% tot 40%) ... A2 preset is ingesteld om te reageren met een output hoog op 5,5 V (laadniveau 40% tot 65%), terwijl A3 triggert met een hoge output op 6,5 V (80%), en tenslotte A4 alarmeert de eigenaar met de blauwe LED op batterijniveau die de 7.2V-markering bereikt (100% opgeladen).
Op dit punt moet het ingangsvermogen handmatig worden uitgeschakeld, aangezien u geen automatische actie heeft gevraagd.
Zodra de ingang is uitgeschakeld, behoudt het 6v-batterijniveau de bovenstaande posities voor de opamps, terwijl de uitgang van A2 ervoor zorgt dat de TIP122 geleidt en de relevante belastingen verbonden houdt met de batterij en operationeel blijft.
De LM317-trap aan de rechterkant is een stroomregelaarstrap die is opgetuigd om het verbruik van de uitgangsversterker te beperken tot 1,2 ampère of ongeveer 7 watt volgens de vereisten. De weerstand van 0,75 ohm kan worden gevarieerd om de beperkingsniveaus te wijzigen.
De volgende 7805 IC-trap is een afzonderlijke opname die een geschikt spannings- / stroomniveau genereert voor het opladen van standaard mobiele telefoons.
Nu stroom wordt verbruikt, begint het batterijniveau in de tegenovergestelde richting te verminderen, wat wordt aangegeven door de relevante LED's ...
Blauw is de eerste die uitschakelt door de groene LED uit te schakelen, die uitschakelt onder 6.5V en de gele LED oplicht die identiek uitschakelt bij 5.9V en ervoor zorgt dat de TIP122 nu niet meer geleidt en de belastingen zijn uitgeschakeld ...
Maar hier kan de toestand enige tijd schommelen totdat de spanning uiteindelijk onder de 5,5 V komt, waardoor de witte LED wordt verlicht en de gebruiker wordt gealarmeerd voor een ingangsstroomschakelaar en de oplaadprocedure begint.
Het bovenstaande concept kan verder worden verbeterd door een automatische uitschakelfunctie voor volledige lading toe te voegen, zoals hieronder weergegeven:
Vorige: Hoe een transistor (BJT) te vervangen door een MOSFET Volgende: Maak een voetbalstroomgeneratorcircuit
