Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов: исследование оптимальных стратегий зарядки

Зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов — ценный источник питания для большинства систем, и вы найдете его в мотоциклетной батарее. Также это упрощенная схема, облегчающая зарядку распространенных типов 12-вольтовых SLA батарей.

Следовательно, оно необходимо для зарядки резервных систем питания. Разные производители батарей дают различные техники зарядки. Однако суть в том, что базовая система — это схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов.

Ознакомьтесь с нашей подробной презентацией схемы для лучшего понимания.

Что такое схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов?

Рис. 1: Зарядка автомобильной батареи

Схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов используется для зарядки стандартных резервных систем питания. Такая батарея потребует токограниченный источник питания, поддерживающий постоянное напряжение на своих клеммах, и вы должны подать ему правильный ток. Подача такого тока на требуемой скорости — вот где эта схема пригождается. Она обеспечит достаточный заряд батарее и отключится, когда он будет завершен.

Важные параметры, которые нужно учитывать при создании схемы

Рисунок 2: Механик меняет 12В свинцово-кислотную батарею

Все изделия батарей имеют напечатанное напряжение батареи, и оно будет зависеть от размера батареи. Следовательно, чтобы сохранить батарею здоровой, убедитесь, что вы подаете фактическое напряжение батареи.

В противном случае вы не избежите неисправности батареи.

Также обратите внимание, есть важные параметры для всех технологий батарей, которые вы должны учитывать. Каждое зарядное устройство должно выполнять каждое из следующего: 

• Поскольку нестабилизированный источник питания испортит батарею, зарядное устройство должно обеспечивать постоянный ток. Если ток уменьшается, батарея будет недозаряженной. 
• Оно должно обеспечивать уровень напряжения батареи как минимум на 17% больше напечатанного напряжения батареи. 
• Хотя это не обязательное требование, у него должен быть плавающий заряд, и его суть — предотвратить саморазряд батареи. 
• Оно должно отсекать скорость тока, когда батарея достигает порогового уровня. 

Компоненты схемы зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Схема

Вот полная схема этого процесса зарядки батареи. 

Рисунок 3: Схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Компоненты 

Для сборки систем зарядки резервных батарей вам понадобятся следующие детали: 

• Диодный мост: Он конвертирует входной переменный ток в постоянный. Следовательно, он важен в доставке правильного типа тока. 
• Резисторы: Они помогут в контроле уровней тока. 
• Два диода — стабилитрон и 1N4007: Они будут полезны, когда схема достигнет триггерного напряжения. 
• Зеленый светодиод или любой светодиодный дисплей.
• Потенциометр: Он даст разность потенциалов схемы. 
• 12В Реле: Оно будет держать схему работоспособной даже когда питание выключено.
• IC LM 317: Он облегчит поддержание постоянного напряжения. Следовательно, он важен в улучшении срока службы батареи. 
• Стабилизатор напряжения 7815: Он среди распространенных типов стабилизаторов напряжения. Он производит постоянное напряжение 15В.

Калибровка схемы

Перед объяснением процесса зарядки батареи, давайте сначала посмотрим на то, как откалибровать схему. Для этого процесса вам нужен лабораторный источник питания. 

Рисунок 4: Свинцово-кислотная батарея с логотипом производителя

Во время калибровки убедитесь, что источник постоянного питания на 14.5В. Подключите питание к положительным и отрицательным клеммам схемы. Установите перемычку в режим калибровки и вращайте ручку потенциометра, пока ваш светодиод не станет красным. Как только вы достигнете этого уровня, отключите источник питания и сбросьте перемычку в режим использования. Ваша схема теперь готова к использованию, и вы можете подключить её либо к переменному, либо к постоянному источнику питания. 

Также вы должны отметить следующее: 

1. Мы установили источник питания на 14.5В, что является точкой срабатывания схемы. Когда вы устанавливаете схему на эту точку, вы достигнете примерно 75% процента зарядки. 
2. Вы можете повысить процент зарядки до более высокого значения, такого как 100%. Однако для этого вам придется убрать стабилизатор напряжения. Это установит триггерное напряжение примерно на 16В. Тем не менее, избегайте такой настройки, так как она доставляет около 18В к батарее. 

Рисунок 5: Проверка производительности свинцово-кислотной батареи

Объяснение схемы

Обратите внимание на следующее для этой схемы: 

• Вы подключите постоянное напряжение к входу напряжения стабилизатора. Источник питания зарядит батарею через резистор и реле. 
• Стабилитрон становится активным, когда схема достигает триггерного напряжения. Цель — обеспечить, чтобы транзистор имел достаточное базовое напряжение. 
• Результат вышеуказанного процесса — активация транзистора. Следовательно, он получит высокий выход. Также сигнал заставит реле включиться, что отключит батарею. 

Разные способы зарядки с использованием схемы зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

Вы можете использовать различные способы зарядки схемы свинцово-кислотной батареи. Мы рассмотрим каждый из них в деталях здесь ниже. 

Использование одного операционного усилителя

Рисунок 6: Промышленные свинцово-кислотные батареи

Вот простые шаги для понимания работы этой схемы. Во-первых, вы настроите систему, используя три простых шага. Например, есть фаза источника питания. В этой стадии вам понадобится сеть диодного моста и трансформатор. 

Во время конфигурации вы можете игнорировать установку сглаживающего конденсатора в серии с диодным мостом. Тем не менее, для улучшения DC выхода, рассмотрите ввод его. Предпочтительно, конденсатор 1000мкФ/25В лучше всего для этого использования. 

Также помните подключить выход системы к батарее, которую вы хотите зарядить. 

Далее, вам нужно подключить IC 741 компаратор напряжения, и его суть — обнаруживать напряжение батареи во время процесса зарядки. Подключите этот IC к батарее, но помните использовать 10К предустановку в соединении. 

Предустановка будет удобна в облегчении возврата IC, когда батарея зарядится полностью. 

Вам также помогло бы подключить IC к сети делителя напряжения. Компоненты этой сети будут включать 6В стабилитрон и 10К резистор. 

Также подключите выход IC к стадии драйвера реле. В этом шаге вам нужно иметь транзистор для контроля схемы. 

Вот что происходит, когда вы подключаете схему: При нажатии переключателя, он облегчает обход реле. Следовательно, схема идет дальше, хотя и на короткое время. 

Затем IC обнаружит напряжение батареи. Поскольку уровни низкие, IC подскажет создание общего логического выхода. В результате реле и транзистор будут включены. Роль реле здесь — удерживать эту мощность, чтобы схема оставалась работоспособной даже если переключатель выключен. Таким образом, батарея начнет заряжаться. 

Когда уровень заряда приближается к 14В, IC снова обнаруживает его. Соответственно, он переключается на высокий логический выход. В ответ транзистор выключит реле. В этот момент схема выключится и останется выключенной, пока вы не включите её снова, так как она на максимальной емкости заряда. 

12В, 24В / 20 А зарядное устройство с использованием двух операционных усилителей

Рисунок 8: Проверка уровней напряжения свинцово-кислотной батареи

Вот второй вариант. Он будет работать под похожим принципом к первому. 

Когда нет батареи, схема будет выключена. Реле в этой фазе держит соединение выключенным. 

Теперь рассмотрим случай, когда вы подключаете разряженную батарею к схеме. Схема включится. Далее, IC обнаружит низкий потенциал и подскажет начало процесса зарядки. 

Однако обратите внимание, что в этой схеме два операционных усилителя работают в тандеме. Они облегчат процесс гистерезиса во время зарядки, и оба также работают на обращении гистерезиса, когда уровень батареи идет к другому низкому. 

Использование IC 7815

Рисунок 9: Несколько IC

Вы можете зарядить батарею без использования реле или IC. Для этого вам понадобится схема типа эмиттерный повторитель. Это означает, что эмиттер позволит операцию транзистора только если его потенциал ниже базового потенциала. Действие произойдет, когда потенциал эмиттера низок примерно на 0.7В. 

Использование IC 7815 — обеспечить стабилизированное напряжение 15В. В результате разность потенциалов будет разностью между 15В и 0.7В. Следовательно, 15В – 0.7В это 14.3В. Поэтому 14.3В — это порог, при котором батарея отключается и прекращает зарядку. 

Схема зарядного устройства 12В 100 Ач для свинцово-кислотных аккумуляторов

Вы также можете создать эту схему, используя IC 78H12A. Тем не менее, помогло бы быть внимательным к напряжению системы перед подключением к батарее. Цель — гарантировать совместимость. 

Во время подключения вам понадобятся несколько диодов. Четыре из них могут быть 1N4007. Также убедитесь, что остальные имеют десять ампер и выше рейтинг. Вы можете достичь этого, подключая 6A4 типы диодов. 

Также в этой схеме установка радиатора неизбежна для эффективного рассеивания тепла, и она облегчит эффективную операцию схемы.

Схема зарядного устройства IC 555 для свинцово-кислотных аккумуляторов

Рисунок 10: Автомобильная батарея

Последняя, эта форма схемы поможет вам зарядить любой размер батареи. Вы можете подключить её в двух основных способах, и они включают следующее: 

Использование IC 555 как контроллер IC

В этой схеме ваш IC 555 будет работать как компаратор, облегчая сравнение условий заряда батареи. Источник питания также не изощрен, и все, что вам нужно — сеть моста. Также при выборе рейтинга диода, учитывайте скорость зарядного тока батареи. 

Всегда убедитесь, что рейтинг диода в два раза выше скорости зарядного тока батареи. Также вы должны обеспечивать, чтобы рейтинг Ач батареи был в десять раз выше её зарядного тока. 

Токо-зависимая зарядка батареи IC 555

Рисунок 11: 12В автомобильная батарея

Подключите эту схему как систему защелки сброса. Когда вы впервые подаете питание на систему, она изначально не запустится, и в этот момент она отключит реле контакт. Также обратите внимание, что батарея в этом случае нагрузка. 

Затем, когда вы включите реле, оно подскажет переключение схемы. Ток в результате потечет. Похоже на другие схемы, реле сместит усилением в зависимости от ветра. 

Заключение

Схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов — одна из фундаментальных электронных систем, и вы помогли бы, если бы имели её для зарядки батарейных систем всех свинцовых батарей. Таким образом, мы дали вам всю важную информацию для полного понимания её принципов работы. 

Мы ваш надежный сайт для информации об электронных компонентах. Обращайтесь к нам в любое время, когда у вас есть вопросы, и мы ответим мгновенно.