Устройство зарядное с автоматическим отключением электроника схема. Автоматическое зарядное устройство с защитой от перезаряда: схема и принцип работы

Основные функциональные блоки схемы:

1. Понижающий трансформатор Т1
2. Выпрямительный мост на диодах VD1-VD4
3. Стабилизатор напряжения на микросхеме LM317
4. Реле RL1 для отключения зарядки
5. Микроконтроллер для управления процессом
6. Клеммы для подключения аккумуляторной батареи

Принцип работы автоматического зарядного устройства

Рассмотрим последовательность работы зарядного устройства:

1. Сетевое напряжение понижается трансформатором до требуемого уровня.
2. Выпрямительный мост преобразует переменное напряжение в пульсирующее постоянное.
3. Стабилизатор формирует стабильное напряжение для зарядки.
4. Микроконтроллер измеряет напряжение и ток заряда аккумулятора.
5. При достижении полного заряда микроконтроллер отключает реле.

Как определяется момент полного заряда аккумулятора? Существует несколько методов:

• По достижении заданного напряжения на клеммах
• По снижению зарядного тока ниже определенного порога
• По изменению скорости нарастания напряжения
• По времени заряда с учетом емкости аккумулятора

Конкретный алгоритм зависит от типа аккумулятора и реализации устройства.

Компоненты схемы автоматического зарядного устройства

Рассмотрим основные компоненты, входящие в состав типовой схемы:

• Трансформатор — понижает сетевое напряжение до 12-24В
• Диодный мост — выпрямляет переменное напряжение
• Конденсаторы — сглаживают пульсации выпрямленного напряжения
• Стабилизатор напряжения (LM317 и др.) — обеспечивает стабильное напряжение заряда
• Микроконтроллер — управляет процессом заряда и измеряет параметры
• Реле или силовой ключ — для отключения зарядного тока
• Резисторы — для измерения тока и делителей напряжения
• Светодиоды — для индикации режимов работы

Настройка и использование автоматического зарядного устройства

Для правильной работы зарядное устройство необходимо настроить под конкретный тип аккумулятора:

1. Установить требуемое напряжение заряда с помощью подстроечного резистора
2. Задать максимальный ток заряда (обычно 0.1C для свинцовых АКБ)
3. Настроить порог отключения по напряжению и току
4. При необходимости откалибровать измерители напряжения и тока

При использовании устройства:

1. Подключить зарядное устройство к сети
2. Присоединить клеммы к аккумулятору, соблюдая полярность
3. Включить устройство и дождаться завершения зарядки
4. После отключения зарядки можно отсоединить аккумулятор

Преимущества микроконтроллерного управления в зарядных устройствах

Использование микроконтроллера в схеме зарядного устройства дает ряд преимуществ:

• Гибкость настройки параметров заряда под разные типы аккумуляторов
• Возможность реализации сложных алгоритмов заряда
• Точное измерение напряжения и тока с помощью АЦП
• Отображение информации на дисплее
• Возможность подключения к компьютеру для мониторинга
• Простота модификации алгоритма путем перепрограммирования

Это позволяет создавать универсальные и «умные» зарядные устройства.

Меры безопасности при использовании зарядных устройств

При работе с зарядными устройствами необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

• Использовать устройство только в хорошо вентилируемых помещениях
• Не допускать попадания влаги на компоненты схемы
• Не замыкать накоротко выходные клеммы
• Проверять изоляцию проводов и кабелей
• Не оставлять работающее устройство без присмотра надолго
• При появлении запаха или дыма немедленно отключить от сети
• Не разбирать устройство, находящееся под напряжением

Соблюдение этих простых правил обеспечит безопасную эксплуатацию зарядного устройства.

Зарядное устройство с автоматическим отключением ЭЛЕКТРОНИКА У3-А-6/12-7,5-УХ Л 3.1

Устройство зарядное с автоматическим отключением (в дальнейшем — устройство УЗ-А) предназначено для заряда 6ти и 12ти-вольтовых стартерных аккумуляторных батарей, установленных на мотоциклах и автомобилях личного пользования.

Перед началом эксплуатации устройства УЗ-А необходимо изучить настоящее руководство, а также правила по уходу и эксплуатации аккумуляторной батареи.

Устройство УЗ-А рассчитано на эксплуатацию в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от минус 10 °С до плюс 40 °С и относительной влажности до 98 % при 25 °С.

Данное устройство производит заряд при наличии напряжения на аккумуляторной батарее не менее 4-х вольт.

Технические данные

• Напряжение питающей сети — 220 ± 22 В;
• Частота сети — 50 ± 05 Гц;
• Диапазон установки тока заряда — 0,5 — 7,5 А;
• Автоматическое отключение от аккумуляторной батареи через — 10,5 ± 1 ч;
• Потребляемая мощность, не более -145 Вт;
• Переменное напряжение для питания переносной автомобильной лампы 36 ± 2 В.

На лицевой панели расположены:

1. светодиод «СЕТЬ», сигнализирующий о включении устройства в есть;
2. индикатор тока для контроля тока заряда;
3. ручка регулировки для установки тока заряда;
4. светодиод, сигнализирующий об окончании цикла заряда.

На заднюю стенку устройства зарядного вынесен радиатор для охлаждения выпрямителя.

На радиаторе установлены розетка для питания переносной лампы 36 В (электропаяльника и др.) и предохранитель.

В нижней части корпуса, устройства имеется ниша, в которую укладывается сетевой шнур и кабели с контактными зажимами «+» и «-» для подключения зарядного устройства к соответствующим клеммам аккумулятора.

Примечание. Принцип работы схемы устройства зарядного с автоматическим отключением, практически аналогичен работе схемы зарядного устройства автоматического «Электроника» описанного выше.

Рис. 1. Внешний вид устройства зарядного с автоматическим отключением «Электроника».

Проверка работоспособности зарядного устройства

В условиях продажи зарядного устройства в магазине при отсутствии аккумулятора, а также у потребителя для проверки работоспособности зарядного устройства, допускается кратковременно использовать вместо аккумулятора батарейки из сухих элементов общим напряжением не менее 4 В (удобнее всего использовать батарейку на напряжение 4,5 В, допускается использование последовательно включенных элементов по 1,5 В каждый — не менее 3х элементов).

Проверку производить следующим образом:

1. Установить ручку регулировки в крайнее левое положение.
2. Подключить контактные зажимы зарядного устройства к выводам батареи, соблюдая полярность: зажим «+» устройства к «+» батарейки, а зажим «-» устройства к «-» батарейки.
3. Включить зарядное устройство в сеть переменного тока напряжением 220 В, при этом па лицевой панели устройства загорится светодиод «СЕТЬ» и в зависимости от состояния электронной схемы может загореться светодиод.
4. Поворотом ручки регулировки по часовой стрелке убедиться в изменении тока (ток будет плавно увеличиваться). Это является критерием работоспособности устройства. Примечание. Во избежание преждевременного выхода проверочной батареи из строя рекомендуется проверку тока проводить не более 5 + 10 секунд и величину тока устанавливать не более 3 5 А.
5. После проверки выведите ручку регулировки ( против часовой стрелки до отсутствия показаний зарядного тока. Отключите зарядное устройство от сети и от батарейки.

Требования по технике безопасности

При эксплуатации устройства УЗ-А не допускается:

• замена предохранителя, а также ремонт устройства во включенном состоянии;
• механическое повреждение изоляции сетевого шнура, проводов выходных зажимов, а также попадание на него химически Активной среды (кислот, масел, бензина и т.д.).

В процессе заряда допускается превышение температуры корпуса устройства над температурой окружающей среды не более 60 °С.

Рис. 2. Принципиальная схема устройства зарядного с автоматическим отключением Электроника.

Рис. 3. Монтажная плата устройства зарядного с автоматическим отключением «Электроника».

Рис. 4. Монтажная плата устройства зарядного с автоматическим отключением «Электроника.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.

Автоматическое зарядное устройство ЭЛЕКТРОНИКА УЗ-А-6/12-6Д-УХЛ 3.1

Устройство зарядное автоматическое УЗ-А-6/12-6,3-УХЛ 3.1 (в дальнейшем -устройство УЗ-А) предназначено для заряда 6-ти и 12-ти вольтовых стартерных аккумуляторных батарей, установленных на мотоциклах и автомобилях личного пользования.

Перед началом эксплуатации устройства УЗ-А (необходимо изучить настоящее руководство, а также правила по уходу и эксплуатации аккумуляторной батареи.

Устройство УЗ-А имеет плавную установку зарядного тока, электронную схему защиты, обеспечивающую сохранность аккумуляторной батареи при перегрузках, коротких замыканиях и неправильной полярности подключения выходных зажимов. При этом защита выполнена таким образом, что на выходе зарядный ток появляется только в случае, если к выходным зажимам подключен источник напряжения (аккумуляторная батарея).

Устройство УЗ-А рассчитано на эксплуатацию в условиях умеренного климата при температуре окружающего воздуха от минус 10 °С до плюс 40 °С и относительной влажности до 98 % при 25 °С.

Данное устройство производит заряд при наличии напряжения на аккумуляторной батарее не менее 4-х вольт.

Технические данные

• Напряжение питающей сети — 220 ± 22 В;
• Частота сети — 50 ± 05 Гц;
• Диапазон установки тока заряда — 0,5 — 6,3 А;
• Автоматическое отключение от аккумуляторной батареи через -10,5 ± 1 ч;
• Потребляемая мощность, не более -145 Вт;
• Переменное напряжение для питания переносной автомобильной лампы (12 или 36±2В).

На лицевой панели расположены:

1. светодиод «СЕТЬ», сигнализирующий о включении устройства в сеть;
2. индикатор тока для контроля тока заряда;
3. кнопка включения устройства зарядного в режим заряда;
4. ручка для установки тока заряда;
5. светодиод, сигнализирующий об окончании цикла заряда.

На заднюю стенку устройства зарядного вынесен радиатор для охлаждения выпрямителя. На радиаторе установлены розетка для питания переносной лампы (12 или 36 В), электропаяльника и др., и предохранитель.

В нижней части корпуса, устройства имеется ниша, в которую укладывается сетевой шнур и кабели с контактными зажимами «+» и «-» для подключения зарядного устройства к соответствующим клеммам аккумулятора.

Рис. 1. Внешний вид устройства зарядного автоматического «Электроника».

Проверка работоспособности зарядного устройства

В условиях продажи зарядного устройства в магазине при отсутствии аккумулятора, а также у потребителя для проверки работоспособности зарядного устройства, допускается кратковременно использовать вместо аккумулятора батарейки из сухих элементов общим напряжением не менее 4 В (удобнее всего использовать батарейку на напряжение 4,5 В, допускается использование последовательно включенных элементов по 1,5 В каждый — не менее 3х элементов).

Проверку производить следующим образом:

1. Установить ручку В в крайнее левое положение.
2. Подключить контактные зажимы зарядного устройства к выводам батареи, соблюдая полярность: зажим «+» устройства к «+» батарейки, а зажим «-» устройства к «-» батарейки.
3. Включить зарядное устройство в сеть переменного тока напряжением 220 В, при этом па лицевой панели устройства загорится светодиод «СЕТЬ» и в зависимости от состояния электронной схемы может загореться светодиод. Нажать кнопку [i]. При этом, если горел светодиод, то он погаснет.
4. Поворотом ручки по часовой стрелке убедиться в изменении тока (ток будет плавно увеличиваться). Это является критерием работоспособности устройства. Примечание. Во избежание преждевременного выхода проверочной батареи из строя рекомендуется проверку тока проводить не более 5 ч- 10 секунд и величину тока устанавливать не более 3-5 А.
5. После проверки выведите ручку (против часовой стрелки до отсутствия показаний зарядного тока. Отключите зарядное устройство от сети и от батарейки.

Требования по технике безопасности

При эксплуатации устройства УЗ-А не допускается:

• замена предохранителя, а также ремонт устройства во включенном состоянии;
• механическое повреждение изоляции сетевого шнура, проводов выходных зажимов, а также попадание на него химически активной среды (кислот, масел, бензина и Т.Д.).

В процессе заряда допускается превышение температуры корпуса устройства над температурой окружающей среды не более 60 °С.

Устройство изделия

Устройство УЗ-А представляет собой выпрямитель с плавной установкой тока. С выводов 3, 6 сетевого трансформатора Т1 напряжение поступает на 2[-полупериодный управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах VS1 и VS2.

Выпрямленное напряжение подается на аккумуляторную батарею через контакты X1 («плюс») и Х2 («минус»). Для контроля величины тока заряда служит индикатор тока РА1.

Для отключения цепи заряда от аккумулятора через 10,5 ± 1 час, управления работой тиристоров и установки необходимого тока заряда служит схема, собранная на транзисторах VT1 + VT11 и микросхеме DD1.

На транзисторе VT1 выполнен формирователь импульсов с частотой 50 Гц, на интегральной схеме DD1 — счетчик импульсов, на транзисторах VT8 и VT10 — делитель частоты на 2, на транзисторе VT6 — управляемый генератор (стабилизатор) тока.

При этом необходимый ток заряда устанавливается потенциометром RP1.

Генератор управляющих импульсов выполнен на транзисторах VTЗ и VT7.

Транзистор VT2 является усилителем этих импульсов по мощности.

Рис. 2. Принципиальная схема устройства зарядного автоматического «Электроника» — вариант 1 (нумерация деталей выполнена согласно маркировке на заводской схеме).

Рис. 3. Принципиальная схема устройства зарядного автоматического «Электроника» — вариант 2 (нумерация деталей выполнена согласно маркировке на заводской плате).

Рис. 4. Монтажная плата устройства зарядного автоматического «Электроника».

Рис. 5. Монтажная плата устройства зарядного автоматического «Электроника».

На транзисторе VT11 выполнена схема защиты от короткого замыкания и переполюсовки выводов.

Схема на транзисторах VT4 и VT5 служит для переключения устройства в режим уменьшенного тока (через 6 — 8 часов ток уменьшится в 1,3 — 2,5 раза).

На диодах VD7 и VD8 собран выпрямитель питания схемы формирователя импульсов и счетчика. Диоды VD5 и VD6 запрещают подачу импульсов на управляющий электрод тиристора в момент, когда к тиристору приложено обратное напряжение.

Для индикации включения сети и конца заряда служат светодиоды VD2 и VD13.

Предприятие — изготовитель оставляет за собой право замены отдельных элементов схемы, не влияющих на технические характеристики изделия.

Подготовка и порядок работы

Вынуть из ниши сетевой шнур и контактные зажимы.

Установить устройство устойчиво на ручку — подставку.

Установить ручку регулировки в крайнее левое положение.

Подключить контактные зажимы устройства к выводам аккумуляторной батареи, соблюдая полярность:

• «+» зажима устройства к «+» аккумуляторной батареи;
• «-» зажима устройства к «-» аккумуляторной батареи.

Включить устройство в сеть переменного тока напряжением 220 В, при этом на лицевой панели загорится светодиод «СЕТЬ» и в зависимости от состояния электронной схемы может загореться светодиод.

Нажать кнопку [i]. При этом, если после включения горел светодиод И, то он погаснет. Поворотом ручки регулировки установить по индикатору тока необходимый ток заряда.

При заряде аккумуляторной батареи ток заряда в первый момент может возрастать, а затем по мере заряда постепенно уменьшается, что является признаком увеличения ЭДС аккумуляторной батареи. Для улучшения режима заряда аккумулятора через 6-8 часов ток заряда автоматически уменьшится в 1,3 — 2,5 раза.

Через 10,5 часов (± 1 час) устройство автоматически отключается от аккумуляторной батареи, при этом на лицевой панели загорится светодиод.

Источник: Ходасевич А. Г, Ходасевич Т. И., Зарядные и пуско-зарядные устройства, Выпуск 2.

Зарядное устройство с автоматическим отключением | Полная принципиальная схема с пояснениями

— Реклама —

Это зарядное устройство с автоматическим отключением для последовательно соединенных 4-элементных батарей типа AA автоматически отключается от сети, чтобы прекратить зарядку, когда батареи полностью заряжены. Его также можно использовать для зарядки частично разряженных аккумуляторов. Схема проста и может быть разделена на преобразователь переменного тока в постоянный, релейный драйвер и секции зарядки.

В секции преобразователя переменного тока в постоянный трансформатор X1 понижает напряжение сети 230 В переменного тока до 9В переменного тока при 750 мА, который выпрямляется двухполупериодным выпрямителем, состоящим из диодов D1–D4, и фильтруется конденсатором C1. Регулятор IC LM317 (IC1) обеспечивает необходимое зарядное напряжение 12 В постоянного тока. Когда вы кратковременно нажимаете переключатель S1, зарядное устройство начинает работать, и загорается светодиод включения питания 1, указывая на то, что зарядное устройство включено. РЛ1. Реле RL1 подключено к коллектору транзистора Т1. Транзистор T1 управляется транзистором pnp T2, который, в свою очередь, управляется транзистором pnp T3. Резистор R4 (10 Ом, 0,5 Вт) включен между эмиттером и базой транзистора Т3.

— Реклама —

Когда по линии 12 В протекает ток более 65 мА, это вызывает падение напряжения около 650 мВ на резисторе R4, что приводит к возбуждению транзистора T3 и отключению транзистора T2. Это, в свою очередь, включает транзистор T1, чтобы активировать реле RL1. Теперь, даже если кнопка отпущена, питание подается на первичную обмотку трансформатора через нормально разомкнутые (нормально разомкнутые) контакты.

Цепь зарядного устройства с автоматическим отключением

В секции зарядки регулятор IC1 смещен, чтобы дать около 7,35 В. Предустановка VR1 используется для регулировки напряжения смещения. Диод D6, подключенный между выходом IC1 и батареей, ограничивает выходное напряжение примерно до 6,7 В, которое используется для зарядки батареи.

Нажатие переключателя S1 блокирует реле RL1, и аккумуляторные элементы начинают заряжаться. Когда напряжение на элемент превышает 1,3 В, падение напряжения на резисторе R4 начинает уменьшаться. Когда оно падает ниже 650 мВ, транзистор T3 отключается, чтобы управлять транзистором T2 и, в свою очередь, отключает транзистор T3. В результате реле RL1 обесточивается, отключая зарядное устройство, и красный светодиод LED1 гаснет.

Вы можете определить зарядное напряжение в зависимости от технических характеристик NiCd элемента, предоставленных производителем. Здесь мы установили зарядное напряжение на уровне 7,35 В для четырех элементов по 1,5 В. В настоящее время на рынке доступны элементы емкостью 700 мАч, которые можно заряжать током 70 мА в течение 10 часов. Напряжение холостого хода составляет около 1,3 В.

Точка отключения определяется при полной зарядке четырех элементов (при 70 мА в течение 14 часов). После измерения выходного напряжения добавьте падение напряжения на диоде (около 0,65 В) и смещение LM317 соответственно.

Больше интересных проектов здесь.

Цепь автоматического зарядного устройства

8 месяцев назад 11 марта 2022 г. by Kiran Saleem

В этом уроке мы создадим «Схему автоматического зарядного устройства».

Зарядное устройство — это устройство, которое накапливает энергию в батарее, пропуская через нее электрический ток. Если вы используете свинцово-кислотную батарею и вам нужен долгий срок службы, вам следует использовать схему автоматического зарядного устройства. Это зарядное устройство с автоматическим отключением автоматически отключается от сети, чтобы прекратить зарядку, когда батареи полностью заряжены. Его также можно использовать для зарядки частично разряженных аккумуляторов. Схема проста и может быть разделена на преобразователь переменного тока в постоянный, драйвер реле и секции зарядки.

Buy From Amazon

Hardware Components

The following components are required to make Automatic Battery Charger Circuit

Sr No	Components	Value	Qty
1	Resistors	2K, 1,5K, 10K, 560 Ом	2, 1, 1, 1
2	Потенциометр	10K	0049	3	Electrolytic Capacitor	100uF	1
4	SCR	2N6397, 2N5060	1, 1
5	Zener Diode	6. 8V	1
6	Diode	1N5404, 1N4002	2, 1
7	LED		1
8	PCB		1

2N5060 Распиновка SCR

Для подробного описания цоколевки, габаритных размеров и технических характеристик загрузите техническое описание 2N5060

Цепь автоматического зарядного устройства

Принцип работы

Как показано на схеме. Во-первых, переменный ток 220 В будет поступать на трансформатор для преобразования в 15 вольт. Эти 15-вольтовые сигналы подаются на двухполупериодный мостовой выпрямитель, который преобразует переменный ток в постоянный. LED1 предназначен для индикатора питания.

После этого SCR1 начнет работать. Постоянный ток 15 В будет поступать на R3, который используется для ограничения или уменьшения тока, протекающего через диод D5. D5 защищает от обратного напряжения перед смещением на вывод G SCR1.

Когда SCR1 проводит, напряжение 15 В проходит через провод K к положительной клемме аккумулятора. В идеале SCR1 будет проводить ток и останавливать ток попеременно очень быстро с частотой 100 Гц. Выходная частота двухполупериодного выпрямителя составляет 50 Гц + 50 Гц. Ток этой функции представляет собой непрерывную положительную половину синусоиды. Оно отличается от напряжения с емкостным фильтром, которое имеет гладкую прямую линию.

Таким образом, SCR1 не проводит ток все время. Когда есть положительное напряжение смещения на отведении G. Поскольку форма волны напряжения представляет собой импульс постоянного тока, а не плавный. SCR перестанет проводить ток. Если отключение не является положительным напряжением. Затем положительный сигнал напряжения снова поступает на SCR1. Он снова начнет проводить ток, это было изменено с частотой 100 Гц.

Начнем с того, что положительное напряжение батареи проходит через R2 для уменьшения тока. И, C1 будет фильтровать ток, чтобы сгладить. Во-вторых, ток протекает через VR1, чтобы разделить напряжение вниз. Затем стабилитрон-ZD1 передает перенапряжение на вывод смещения G SCR2. Мы настраиваем уровень VR1, чтобы установить полную батарею. Пока напряжение на минусе ZD1 не станет больше 6,8В или около 7,3В.

После этого падение напряжения насыщения ZD1 подается на вывод G SCR2. Это заставляет SCR2 проводить ток. R4 используется для исключительно стабильной работы SCR2. Когда SCR2 работает, потоки отрицательного напряжения ведут от K к A. Это приводит к свечению LED2. И в то же время SCR1 перестанет проводить ток.

Распиновка ТО-220 и ТО-92 тиристоров, начиная с вывода G тиристора1, туда подается отрицательное напряжение с тиристора2. В случае батареи более низкое напряжение приводит к тому, что напряжение на минусе ZD1 ниже 6,8 В.