5 bedste 6V 4Ah automatiske batteriopladekredsløb ved hjælp af relæ og MOSFET

5 bedste 6V 4Ah automatiske batteriopladekredsløb ved hjælp af relæ og MOSFET

De følgende 5 versioner af 6 volt 4 AH batteriopladekredsløb er designet af mig og sendt her som svar på anmodningen fra Mr. Raja, lad os lære hele samtalen.

Tekniske specifikationer

'Kære herre, bedes du sende et kredsløb for at oplade 6 volt 3,5 ah blybatteri fra 12 volt batteri. Opladeren skal automatisk stoppe opladningen, da batteriet er fuldt opladet.



Brug transistor i stedet for relæ for at stoppe opladningen, og fortæl mig også, hvordan jeg bruger 12 volt relæ til det samme kredsløb.



Forklar, hvilken der er sikker og holdbar, enten relæ eller transistor for at afbryde opladningen. (På nuværende tidspunkt oplader jeg mit ovennævnte batteri ved blot at bruge LM317 med 220 ohm og 1 kilo ohm modstande og et par kondensatorer) Jeg afventer din artikel, tak '.

Designet

Følgende kredsløb viser et simpelt automatisk 6 volt 4 til 10 AH batteriopladekredsløb ved hjælp af en 12 volt relæ , designet til automatisk at afbryde strømmen til batteriet, så snart batteriets fulde opladningsniveau er nået.



Hvordan det virker

Forudsat at der ikke er tilsluttet noget batteri til kredsløbet, når strømmen er tændt, vil relækontakten være på N / C, og ingen strøm vil være i stand til at nå IC 741 kredsløb .

Når batteriet er tilsluttet, vil strømforsyningen fra batteriet aktivere kredsløbet, og forudsat at batteriet er i afladet tilstand, vil pin nr. 2 være lavere end pin nr. 3, hvilket forårsager en høj ved pin nr. 6 på IC. Dette tænder transistorrelædriveren, som igen skifter relækontakten fra N / C til N / O, der forbinder opladningsforsyningen med batteriet.

Batteriet begynder nu at oplades langsomt, og så snart dets terminaler når ved 7V, vil pin nr. 2 have tendens til at blive højere end pin nr. 3, hvilket får pin nr. 6 på IC til at blive lav, slukker relæet og afbryder forsyningen til batteriet.



Den eksisterende lave ved pin # 6 vil også medføre, at pin # 3 bliver permanent lav gennem den tilsluttede 1N4148-diode, og dermed låses systemet, indtil strømmen slukkes og tændes igen.

Hvis du ikke ønsker at have dette låsearrangement, kan du meget godt fjerne 1N4148 feedback-dioden.

Bemærk : LED-indikatorsektionen for alle de 3 følgende diagrammer blev for nylig ændret efter en praktisk test og bekræftelse

Kreds 1

6V automatisk opladerkreds

TILSLUT TIL EN 10uF PÅ PIN2 OG PIN4, SÅ AT OP-UDGANGSUDGANGEN ALTID BEGYNDER MED ET 'HØJT' PÅ STRØMTILKOBLING TIL

Det følgende kredsløb viser et simpelt automatisk 6 volt 4 AH batteriopladerkredsløb uden brug af et relæ, snarere direkte gennem en transistor, du kan også udskifte BJT med en mosfet for også at muliggøre opladning med højt Ah-niveau.

Printkortdesign til ovenstående kredsløb

PCB-layoutdesignet blev bidraget af en af ​​de ivrige tilhængere af dette websted, Mr. Jack009

Kreds 2

TILSLUT TIL EN 10uF PÅ PIN2 OG PIN4, SÅ AT OP-UDGANGSUDGANGEN ALTID BEGYNDER MED ET 'HØJT' PÅ STRØMTILKOBLING TIL

Opdatering:

Ovenstående transistoriserede 6V-opladerkredsløb har en fejltagelse. Ved fuldt opladningsniveau, så snart batteriets negative er afskåret af TIP122, er dette negative fra batteriet også afskåret for IC 741-kredsløbet.

Dette indebærer, at IC 741 nu ikke er i stand til at overvåge afladningsprocessen for batteriet og ikke vil være i stand til at gendanne batteriopladningen, når batteriet når den nedre afladningstærskel?

For at rette op på dette skal vi sørge for, at batteriets negative kun er afskåret fra forsyningsledningen og ikke fra IC 741 kredsløb ved fuldt opladningsniveau.

Følgende kredsløb retter denne fejl og sørger for, at IC741 er i stand til kontinuerligt at overvåge og holde styr på batteriets helbred.

TILSLUT TIL EN 10uF PÅ PIN2 OG PIN4, SÅ AT OP-UDGANGSUDGANGEN ALTID BEGYNDER MED ET 'HØJT' PÅ STRØMTILKOBLING TIL

Sådan opsættes kredsløbet

Indledningsvis skal pin6-feedbackmodstanden være afbrudt og uden tilslutning af batteri justeres R2 for at få nøjagtigt 7,2V ved udgangen af ​​LM317 (på tværs af katoden på 1N5408 og jordlinjen) til strømforsyning til IC 741-kredsløbet.

Spil nu blot med 10k-forudindstillingen og identificer en position, hvor de RØDE / GRØNNE lysdioder bare vender / flopper eller skifter eller bytter mellem deres belysning.

Denne position inden for den forudindstillede justering kan betragtes som afskæringen eller tærskelpunktet.

Juster det forsigtigt til et punkt, hvor den RØDE LED i det første kredsløb bare lyser ...... men for det andet kredsløb skal det være den grønne LED, der formodes at blive belyst.

Afskæringspunktet er nu indstillet til kredsløbet, forsegler forudindstillingen i denne position og tilslut pin6-modstanden igen over de viste punkter.

Dit kredsløb er nu indstillet til opladning af ethvert 6V 4 AH-batteri eller andre lignende batterier med en automatisk afskæringsfunktion, så snart eller hver gang batteriet bliver fuldt opladet ved ovenstående indstillede 7.2V.

Begge de ovennævnte kredsløb fungerer lige så godt, men det øvre kredsløb kan ændres for at håndtere høje strømme, selv op til 100 og 200 AH bare ved at ændre IC og relæet. Det nederste kredsløb kan fås til at gøre dette kun op til en bestemt grænse, kan være op til 30 A eller deromkring.

Det andet kredsløb ovenfra blev med succes bygget og testet af Dipto, der er en ivrig læser af denne blog, de indsendte billeder af 6V solopladerprototypen kan ses nedenfor:

6V, 4ah batterioplader prototype breadboard-billede

Tilføjelse af en aktuel kontrol:

En automatisk nuværende kontrolregulator funktion kan tilføjes med de ovenfor viste designs ved simpelthen at indføre et BC547 kredsløb som vist i følgende diagram:

Kreds 3

TILSLUT TIL EN 10uF PÅ PIN2 OG PIN4, SÅ AT OP-UDGANGSUDGANGEN ALTID BEGYNDER MED ET 'HØJT' PÅ STRØMTILKOBLING TIL

Den nuværende følemodstand kan beregnes ved hjælp af den enkle Ohms lovformel:

Rx = 0,6 / maks. Ladestrøm

Her henviser 0,6V til udløserspændingen på venstre side af BC547-transistoren, mens den maksimale opladningsstrøm betyder den maksimale sikre opladning til batteriet, som kan være 400 mA for et 4AH blybatteri.

Derfor giver løsningen af ​​ovenstående formel os:

Rx = 0,6 / 0,4 = 1,5 ohm.

Watt = 0,6 x 0,4 = 0,24 watt eller 1/4 watt

Ved at tilføje denne modstand vil du sikre, at opladningshastigheden er fuldt kontrolleret, og at den aldrig overskrides den specificerede grænse for sikker opladningsstrøm.

Testrapport Videoklip:

Følgende videoklip viser testningen af ​​ovenstående automatiske opladerkredsløb i realtid. Da jeg ikke havde et 6V batteri, testede jeg designet på et 12V batteri, hvilket ikke gør nogen forskel, og alt handler om at indstille forudindstillingen i overensstemmelse hermed til 6V eller et 12V batteri efter brugerens præference. Ovenstående viste kredsløbskonfiguration blev ikke ændret på nogen måde.

Kredsløbet blev indstillet til at afbryde ved 13,46V, som blev valgt som fuldt opladningsafskæringsniveau. Dette blev gjort for at spare tid, fordi den faktiske anbefalede værdi på 14,3V kunne have taget meget tid, derfor valgte jeg 13,46V som den høje afskæringsgrænse for at gøre det hurtigt.

Imidlertid er et punkt, der skal bemærkes, at feedbackmodstanden ikke blev anvendt her, og aktivering af den nedre tærskel blev automatisk implementeret ved 12,77V af kredsløbet i henhold til IC 741s naturlige hystereseegenskab.

6V opladerdesign # 2

Her er et andet simpelt, men nøjagtigt automatisk, reguleret 6V blybatteriladekredsløb, der slukker for strømmen til batteriet, så snart batteriet når fuld opladning. En oplyst LED ved udgangen angiver batteriets fuldt opladede tilstand.

Hvordan det virker

CIRCUIT DIAGRAM kan forstås med følgende punkter:

Grundlæggende udføres spændingskontrol og regulering af den alsidige arbejdshest IC LM 338.

En indgang jævnstrømsforsyningsspænding i området 30 tilføres til IC'ens indgang. Spændingen kan stamme fra en transformer, bro og kondensator netværk.

Værdien af ​​R2 er indstillet til at få den krævede udgangsspænding afhængigt af den batterispænding, der skal oplades.

Hvis et 6 volt batteri skal oplades, vælges R2 til at producere en spænding på omkring 7 volt ved udgangen, for et 12 volt batteri bliver det 14 volt og for et 24 volt batteri foretages indstillingen på omkring 28 volt.

Ovenstående indstillinger tager sig af den spænding, der skal tilføres batteriet under opladning, men udløsningsspændingen eller den spænding, som kredsløbet skal afbrydes med, indstilles ved at justere 10 K-potten eller forudindstillet.

10K-forudindstillingen er forbundet med kredsløbet, der involverer IC 741, som grundlæggende er konfigureret som en komparator.

IC's 741 inverterende input er fastspændt ved en fast referencespænding på 6 via en 10K modstand.

Under henvisning til denne spænding indstilles udløsepunktet via 10 K-forudindstillingen, der er forbundet over IC'ens ikke-inverterende indgang.

Udgangsforsyningen fra IC LM 338 går til batteriet positivt for opladning. Denne spænding fungerer også som sensing såvel som driftsspænding for IC 741.

I henhold til indstillingen af ​​10 K forudindstillet, når batterispændingen under opladningsprocessen når eller krydser tærsklen, bliver udgangen fra IC 741 høj.

Spændingen passerer gennem LED'en og når bunden af ​​transistoren, som igen leder og slukker for IC LM 338.

Forsyningen til batteriet afbrydes straks.

Den oplyste LED indikerer opladet tilstand for det tilsluttede batteri.

Kredsløb # 4

Dette automatiske batteriopladerkredsløb kan bruges til opladning af alle blysyre- eller SMF-batterier med spændinger på mellem 3 og 24 volt.

Ovenstående kredsløb blev fundet ikke så tilfredsstillende af nogle af læserne, så jeg har ændret ovenstående kredsløb for en bedre og garanteret funktion. Se det modificerede design i nedenstående figur.

Printkortdesign til ovennævnte færdige 6V, 12V, 24V automatiske batteriopladekreds

Solar 6V batterioplader med overstrømsbeskyttelse

Indtil videre har vi lært, hvordan man laver et simpelt 6V batteriopladekredsløb med overstrømsbeskyttelse ved hjælp af lysindgang. I den følgende diskussion vil vi forsøge at forstå, hvordan det samme kunne konfigureres i forbindelse med et solpanel og også med en AC / DC-adapterindgang.

Kredsløbet inkluderer også en 4-trins batteristatusindikationsfunktion, et overstrøms controller-trin, automatisk slukning for belastning og batteriopladning og også en separat opladningsstik til mobiltelefon. Idéen blev anmodet om af Mr. Bhushan Trivedi.

Tekniske specifikationer

Hilsner, jeg stoler på, at du har det godt. Jeg er Bhushan, og jeg arbejder på et hobbyprojekt i øjeblikket. Jeg er meget imponeret over den viden, du deler på din blog, og håbede, om du gerne vil guide mig lidt med mit projekt.

Mit projekt handler om opladning af et 6V 4,5 Ah forseglet batteri med gitter og solcellepanel.

Dette batteri leverer strøm til led-lys og et mobiltelefon-opladningspunkt. Faktisk opbevares batteriet i en kasse. og boksen har to indgange til batteriopladning. Disse to indgange er solcelle (9V) og AC (230V) til opladning af 6V batteri.

Der vil ikke være nogen automatisk overgang. Det er ligesom brugeren har en mulighed for enten at oplade batteriet fra solenergi eller nettet. men begge inputmuligheder skal være tilgængelige.

For eksempel, hvis batteriet ikke kan oplades fra et solpanel på en regnvejrsdag eller af en eller anden grund, skal netopladning ske.

Så jeg leder efter en mulighed for begge indgange til batteriet. Intet automatisk her Indikatorlampen for batteriniveau skal indikere rød gul og grøn på batteriniveauet.

Automatisk afbrudt batteri efter spænding går ned i visse grænser for at sikre lang batterilevetid. Jeg vedhæfter en kort problemstilling langs denne e-mail til din reference.

Jeg leder efter et kredsløb til arrangementet vist i det. Jeg er ivrig efter at høre fra dig om dette

Med venlig hilsen,

Bhushan

Det 5. design

Det krævede 6V solcelleladerkredsløb kan ses i nedenstående diagram.

Med henvisning til diagrammet kan de forskellige trin forstås ved hjælp af følgende punkter:

IC LM317, som er en standard spændingsregulator IC, er konfigureret til at producere et fast 7V output bestemt af modstandene 120 ohm og 560 ohm.

BC547 transistoren og dens base 1 ohm modstand sikrer, at opladningsstrømmen til 6V / 4,5AH batteriet aldrig overstiger det optimale 500mA mærke.

Udgangen fra LM317-scenen er direkte forbundet med 6V-batteriet til den tilsigtede opladning af batteriet.

Indgangen til denne IC kan vælges via en SPDT-switch, enten fra det givne solpanel eller fra en AC / DC-adapterenhed, afhængigt af om solpanelet producerer tilstrækkelig spænding eller ej, som kan overvåges via et voltmeter, der er tilsluttet på tværs af udgangen. stifter på LM317 IC.

De fire opamper fra IC LM324, som er en quad opamp i en pakke er tilsluttet som spændingskomparatorer og frembringer en visuel indikation for de forskellige spændingsniveauer på ethvert øjeblik, under opladningsprocessen eller under afladningsprocessen gennem det tilsluttede LEd-panel eller en hvilken som helst anden belastning.

Alle de inverterende indgange fra opamperne er fastspændt til en fast reference på 3V gennem den relevante zenerdiode.

De ikke-inverterende indgange på opamperne er individuelt knyttet til forudindstillinger, der er passende indstillet til at reagere på de relevante spændingsniveauer ved at gøre deres udgange høje sekventielt.

Indikationerne for det samme kunne overvåges via de tilsluttede farvede lysdioder.

Den gule lysdiode, der er knyttet til A2, kan indstilles til at indikere lavspændingsgrænsen. Når denne lysdiode slukker (hvid lyser), forhindres transistoren TIP122 i at lede og afbryder forsyningen til belastningen, hvilket sikrer, at batteriet aldrig får afladning til farlige uoprettelige grænser.

A4-LED indikerer det øverste fulde opladningsniveau på batteriet .... denne udgang kan føres til bunden af ​​LM317-transistoren for at afskære opladningsspændingen til batteriet og forhindre overopladning (valgfri).

Bemærk, at da A2 / A4 ikke inkluderer hysterese, kan det give svingninger ved afskæringsgrænserne, hvilket ikke nødvendigvis er et problem eller påvirker batteriets ydeevne eller levetid.

Kreds 5

Tilføjelse af en automatisk afskæring på batteri fuld opladning

Det modificerede diagram med automatisk overklipning af overopladning kan implementeres ved at forbinde A4-output med BC547.

Men nu vil den nuværende begrænsende modstandsformel være som følger:

R = 0,6 + 0,6 / maks. Ladestrøm

Feedback fra Mr. Bhushan

Mange tak for din fortsatte støtte og ovenstående kredsløbsdesign.

Jeg har et par mindre ændringer i designet nu, som jeg gerne vil bede dig om at indarbejde i kredsløbsdesignet. Jeg vil gerne udtrykke, at omkostningerne ved PCB og komponenter er en stor bekymring, men jeg forstår, at kvalitet også er meget vigtig.

Derfor beder jeg dig om at finde en fin balance mellem ydelsen og omkostningerne ved dette kredsløb. Så til at begynde med har vi denne BOX, hvor 6V 4,5 Ah SMF blysyrebatteri og printkortet også skal huse.

6V 4,5 Ah batteri oplades enten via følgende n-muligheder fra en enkelt indgang:

a) En 230 V vekselstrøm til 9 v jævnstrømsadapter (jeg ønsker at gå videre med en oplader med 1 amp rating, dine synspunkter?) 'ELLER'

b) Et solcellemodul på 3-5 watt (maks. spænding: 9 V (nominel 6V), maks. strøm: 0,4 til 0,5 ampere)

Blokdiagram

Batteriet kan kun oplades med én forsyning ad gangen og har derfor kun en indgang på venstre side af kassen.

For det tidspunkt, hvor dette batteri oplades, vil der være et lille rødt lys, der lyser på boksens skrifttype (indikator for batteriopladning i diagrammet) Nu på dette tidspunkt skal systemet også have en batteriniveauindikator (batteri niveauindikator i diagram)

Jeg ønsker at have tre niveauer af indikationer for batteriets tilstand. Disse tabeller angiver åbent kredsløbsspænding. Nu med den meget lille elektroniske viden, jeg har, antager jeg, at dette er ideel spænding og ikke de faktiske forhold, ikke?

Jeg tror, ​​jeg overlader det til dig at beslutte og bruge eventuelle korrektionsfaktorer, hvis det er nødvendigt til beregninger.

Jeg ønsker at have følgende indikatorniveauer:

  1. Opladningsniveau 100% til 65% = Lille grøn LED er tændt (gul og rød LED slukket)
  2. Opladningsniveau 40% til 65% = Lille gul LED er tændt (grøn og rød LED slukket)
  3. Opladningsniveau 20% til 40% = Lille rød LED er tændt (grøn og gul LED slukket)
  4. Ved 20% opladningsniveau afbrydes batteriet og holder op med at levere udgangseffekt.

På udgangssiden nu (højre sidevisning i diagram)

Systemet leverer strøm til følgende applikationer:

a) 1 Watt, 6V DC LED-pære - 3 nej

b) Én udgang til mobiltelefonopladning Jeg ønsker at indarbejde en funktion her. Som du ser, har DC-belastningerne, der er tilsluttet batteriet, relativt mindre watt. (bare en mobiltelefon og tre 1 watt LED-pærer). Nu skal den funktion, der skal tilføjes i kredsløbet, fungere som en sikring (jeg mener ikke en egentlig sikring her).

Antag, at hvis en CFL-pære er tilsluttet her eller en anden anvendelse med højere effekt, skal strømforsyningen afbrydes. Hvis den samlede effekt, der trækkes, overstiger 7,5 watt jævnstrøm tilsluttet dette system, skal systemet afbryde forsyningen og må kun genoptages, når belastningen er under 7,5 watt.

Jeg vil grundlæggende sikre, at dette system ikke misbruges eller trækkes for meget energi fra og derved beskadiger batteriet.

Dette er bare en idé. Jeg forstår dog, at dette potentielt kan øge kompleksiteten og omkostningerne ved kredsløbet. Jeg vil se efter din anbefaling om dette, om denne funktion skal medtages eller ej, da vi allerede afbryder batteriforsyningen, når opladningstilstanden når 20%.

Jeg håber, du finder dette projekt spændende at arbejde på. Jeg ser frem til at modtage dine meget værdsatte input på dette.

Jeg takker dig for al din hjælp indtil nu og på forhånd for dit udvidede samarbejde om dette.

Med venlig hilsen,

Bhushan.

Designet

Her er en kort forklaring på de forskellige faser, der er inkluderet i det foreslåede 6V batteriopladekredsløb med overstrømsbeskyttelse:

Venstre side LM317 er ansvarlig for at producere en fast 7,6V opladningsspænding over sin udgangsstift og jord til batteriet, der falder til omkring 7V via D3 for at blive et optimalt niveau for batteriet.

Denne spænding bestemmes af den tilhørende 610 ohm modstand, denne værdi kan reduceres eller øges for at ændre udgangsspændingen forholdsmæssigt, hvis det kræves.

Den tilknyttede 1 ohm modstand og BC547 begrænser opladningsstrømmen til omkring en sikker 600mA for batteriet.

Opamps A1 --- A4 er alle identiske og udfører funktionen af ​​spændingskomparatorer. I henhold til reglerne, hvis spændingen ved deres pin3 overstiger niveauet ved pin2, bliver de tilsvarende udgange høje eller på forsyningsniveauet ..... og omvendt.

De tilknyttede forudindstillinger kan indstilles til at gøre det muligt for opamperne at registrere ethvert ønsket niveau ved deres pin3 og få deres tilsvarende udgange til at gå højt (som forklaret ovenfor), således at A1-forudindstilling er indstillet således, at dens output bliver høj ved 5V (opladningsniveau 20% til 40%) .... A2 forudindstilling er indstillet til at reagere med en output høj ved 5,5 V (Opladningsniveau 40% til 65%), mens A3 udløser med en høj output ved 6,5 V (80%), og til sidst A4 alarmerer ejer med den blå LED på batteriniveau, der når 7,2 V-mærket (100% opladet).

På dette tidspunkt skal indgangseffekten slukkes manuelt, da du ikke krævede en automatisk handling.

Når indgangen er slukket, opretholder 6v-batteriniveauet ovenstående positioner for opamperne, mens output fra A2 sikrer, at TIP122 udfører, at de relevante belastninger er forbundet med batteriet og fungerer.

LM317-trinnet til højre er et nuværende controller-trin, der er blevet rigget til at begrænse udgangsforstærkerens forbrug til 1,2 ampere eller omkring 7 watt i henhold til kravene. 0,75 ohm-modstanden kan varieres for at ændre begrænsningsniveauerne.

Det næste 7805 IC-trin er en separat inklusion, der genererer et passende spændings- / strømniveau til opladning af standard mobiltelefoner.

Når strømmen er forbrugt begynder batteriniveauet nu at vende tilbage i den modsatte retning, hvilket er angivet af de relevante lysdioder ...

Blå er den første til at slukke for at belyse den grønne LEd, som slukker under 6,5 V og belyse den gule LEd, som identisk slukker ved 5,9 V og sørge for, at TIP122 nu ikke længere udfører, og belastningerne er lukket ....

Men her kan tilstanden svinge et øjeblik, indtil spændingen endelig når under 5,5 V, hvor den hvide LEd lyses og alarmerer brugeren for at tænde en indgangsstrøm og begynde opladningsproceduren.

Ovennævnte koncept kan forbedres yderligere ved at tilføje en automatisk afskæringsanordning til fuld opladning som vist nedenfor:




Forrige: Sådan udskiftes en transistor (BJT) med en MOSFET Næste: Lav et fodboldelektricitetsgenerator kredsløb