릴레이 및 MOSFET을 사용하는 5 개의 최고의 6V 4Ah 자동 배터리 충전기 회로

다음 5 가지 버전의 6V 4AH 배터리 충전기 회로는 저에 의해 설계되었으며 여기에 게시되어 Mr. Raja의 요청에 따라 전체 대화를 배우겠습니다.

기술 사양

'친애하는 선생님, 12 볼트 배터리에서 6 볼트 3.5ah 납축 배터리를 충전하는 회로를 게시 해주세요. 배터리가 완전히 충전되면 충전기가 자동으로 충전을 중지해야합니다.

릴레이 대신 트랜지스터를 사용하여 충전을 중지하고 동일한 회로에 12V 릴레이를 사용하는 방법도 알려주십시오.

충전을 차단하기 위해 릴레이 또는 트랜지스터 중 어느 것이 안전하고 내구성이 있는지 설명하십시오. (현재 나는 220 옴 및 1 킬로 옴 저항과 두 개의 커패시터와 함께 LM317을 사용하여 위에서 말한 배터리를 충전하고 있습니다) 기사를 기다리고 있습니다.

디자인

다음 회로는 간단한 자동 6V 4 ~ 10AH 배터리 충전기 회로를 보여줍니다. 12V 릴레이 , 배터리의 완전 충전 수준에 도달하면 배터리 공급을 자동으로 차단하도록 설계되었습니다.

작동 원리

배터리가 회로에 연결되어 있지 않다고 가정하고 전원을 켜면 릴레이 접점이 N / C 상태가되고 전원이 전원에 도달 할 수 없습니다. IC 741 회로 .

이제 배터리가 연결되면 배터리의 전원이 회로를 작동시키고 배터리가 방전 된 상태라고 가정하면 핀 # 2가 핀 # 3보다 낮아서 IC의 핀 # 6에서 하이가됩니다. 그러면 트랜지스터 릴레이 드라이버가 켜지고 릴레이 접점이 N / C에서 N / O로 전환되어 충전 공급 장치와 배터리를 연결합니다.

이제 배터리가 천천히 충전되기 시작하고 단자가 7V에 도달하자마자 핀 # 2가 핀 # 3보다 높아지는 경향이있어 IC의 핀 # 6이 낮아지고 릴레이가 꺼지고 전원이 차단됩니다. 배터리.

핀 # 6의 기존 로우는 연결된 1N4148 다이오드를 통해 핀 # 3이 영구적으로 로우가되게하므로 전원을 껐다가 다시 켤 때까지 시스템이 래치됩니다.

이러한 래칭 배열을 원하지 않는 경우 1N4148 피드백 다이오드를 제거 할 수 있습니다.

노트 : 아래 3 개 다이어그램의 LED 표시부 부분은 최근 실제 테스트와 확인을 거쳐 수정되었습니다.

회로 # 1

OP AMP 출력이 항상 전원 스위치가 '높음'으로 시작되도록 PIN2 및 PIN4에 10uF를 연결하십시오.

다음 회로는 릴레이를 사용하지 않고 간단한 자동 6V 4AH 배터리 충전기 회로를 보여줍니다. 오히려 트랜지스터를 통해 직접 BJT를 MOSFET으로 교체하여 높은 Ah 수준의 충전도 가능하게 할 수 있습니다.

위 회로를위한 PCB 설계

PCB 레이아웃 디자인은이 웹 사이트의 열렬한 추종자 중 한 명인 Mr. Jack009

회로 # 2

OP AMP 출력이 항상 전원 스위치가 '높음'으로 시작되도록 PIN2 및 PIN4에 10uF를 연결하십시오.

최신 정보:

위의 트랜지스터 6V 충전기 회로에는 오류가 있습니다. 배터리 음극이 TIP122에 의해 차단되는 즉시 완전 충전 수준에서 배터리의 음극은 IC 741 회로에서도 차단됩니다.

이것은 이제 IC 741이 배터리의 방전 프로세스를 모니터링 할 수 없으며 배터리가 하한 방전 임계 값에 도달하면 배터리 충전을 복원 할 수 없음을 의미합니다.

이를 수정하려면 완전 충전 수준에서 배터리 음극이 IC 741 회로 라인이 아닌 공급 라인에서만 차단되는지 확인해야합니다.

다음 회로는이 결함을 수정하고 IC741이 모든 상황에서 지속적으로 배터리 상태를 모니터링하고 추적 할 수 있도록합니다.

OP AMP 출력이 항상 전원 스위치가 '높음'으로 시작되도록 PIN2 및 PIN4에 10uF를 연결하십시오.

회로 설정 방법

처음에는 pin6 피드백 저항을 분리 한 상태로 유지하고 배터리를 연결하지 않고 R2를 조정하여 IC 741 회로에 전원을 공급하기 위해 LM317의 출력 (1N5408의 음극과 접지선에 걸쳐)에서 정확히 7.2V를 얻습니다.

이제 10k 프리셋으로 플레이하고 RED / GREEN LED가 단지 플립 / 플롭하거나 조명을 변경 또는 교체하는 위치를 식별하십시오.

사전 설정 조정 내의이 위치는 차단 또는 임계점으로 간주 될 수 있습니다.

첫 번째 회로의 RED LED가 켜지는 지점으로 조심스럽게 조정하십시오. 그러나 두 번째 회로의 경우 켜질 예정인 녹색 LED 여야합니다.

이제 차단 지점이 회로에 설정되고이 위치에서 사전 설정을 봉인하고 표시된 지점에 핀 6 저항을 다시 연결합니다.

이제 회로는 배터리가 위의 7.2V에서 완전히 충전되는 즉시 또는 매번 자동 차단 기능이있는 6V 4AH 배터리 또는 기타 유사한 배터리를 충전하도록 설정되었습니다.

위의 두 회로는 모두 똑같이 잘 작동하지만 IC와 릴레이를 수정하는 것만으로도 최대 100AH ​​및 200AH의 고전류를 처리하도록 상위 회로를 변경할 수 있습니다. 하위 회로는 특정 한계까지만이 작업을 수행하도록 만들 수 있으며 최대 30A 정도일 수 있습니다.

위의 두 번째 회로는이 블로그의 열렬한 독자 인 Dipto에 의해 성공적으로 구축 및 테스트되었습니다. 제출 된 6V 태양열 충전기 프로토 타입 이미지는 아래에서 확인할 수 있습니다.

현재 컨트롤 추가 :

자동 전류 제어 레귤레이터 다음 다이어그램과 같이 BC547 회로를 간단히 도입하여 위의 디자인에 기능을 추가 할 수 있습니다.

회로 # 3

OP AMP 출력이 항상 전원 스위치가 '높음'으로 시작되도록 PIN2 및 PIN4에 10uF를 연결하십시오.

전류 감지 저항은 간단한 옴의 법칙 공식을 통해 계산할 수 있습니다.

Rx = 0.6 / 최대 충전 전류

여기서 0.6V는 왼쪽 BC547 트랜지스터의 트리거링 전압을 나타내며 최대 충전 전류는 배터리의 최대 안전 충전을 의미하며 4AH 납축 배터리의 경우 400mA 일 수 있습니다.

따라서 위 공식을 풀면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

Rx = 0.6 / 0.4 = 1.5 옴.

와트 = 0.6 x 0.4 = 0.24 와트 또는 1/4 와트

이 저항을 추가하면 충전 속도가 완전히 제어되고 지정된 안전 충전 전류 제한을 초과하지 않습니다.

테스트 보고서 비디오 클립 :

다음 비디오 클립은 위의 자동 충전기 회로를 실시간으로 테스트하는 것을 보여줍니다. 6V 배터리가 없었기 때문에 12V 배터리에서 디자인을 테스트했는데 아무런 차이가 없으며 사용자 선호도에 따라 6V 또는 12V 배터리에 맞게 사전 설정을 설정하는 것이 전부였습니다. 위에 표시된 회로 구성은 어떤 방식으로도 변경되지 않았습니다.

회로는 13.46V에서 차단되도록 설정되었으며, 이는 완전 충전 차단 레벨로 선택되었습니다. 이것은 14.3V의 실제 권장 값이 많은 시간이 소요될 수 있었기 때문에 시간을 절약하기위한 것이므로 빠르게 만들기 위해 13.46V를 높은 차단 임계 값으로 선택했습니다.

그러나 주목해야 할 점은 여기에 피드백 저항이 사용되지 않았고 IC 741의 자연 히스테리시스 속성에 따라 회로에 의해 12.77V에서 하위 임계 값 활성화가 자동으로 구현되었다는 것입니다.

6V 충전기 설계 # 2

다음은 배터리가 완전히 충전 되 자마자 배터리의 전류를 차단하는 간단하면서도 정확한 자동 조절 6V 납축 배터리 충전기 회로입니다. 출력의 불이 들어오는 LED는 배터리가 완전히 충전 된 상태를 나타냅니다.

작동 원리

CIRCUIT DIAGRAM은 다음과 같은 점으로 이해할 수 있습니다.

기본적으로 전압 제어 및 조절은 다목적 작업 마 IC LM 338에 의해 수행됩니다.

30 범위의 입력 DC 공급 전압이 IC 입력에 적용됩니다. 전압은 변압기, 브리지 및 커패시터 네트워크에서 파생 될 수 있습니다.

R2의 값은 충전 할 배터리 전압에 따라 필요한 출력 전압을 얻도록 설정됩니다.

6V 배터리를 충전해야하는 경우 R2를 선택하여 출력에서 ​​약 7V의 전압을 생성하고 12V 배터리의 경우 14V가되고 24V 배터리의 경우 약 28V에서 설정이 수행됩니다.

위의 설정은 충전중인 배터리에 적용해야하는 전압을 관리하지만 트립 전압 또는 회로가 차단되어야하는 전압은 10K 포트 또는 사전 설정을 조정하여 설정합니다.

10K 프리셋은 기본적으로 비교기로 구성된 IC 741을 포함하는 회로와 관련됩니다.

IC 741의 반전 입력은 10K 저항을 통해 6의 고정 기준 전압에서 클램핑됩니다.

이 전압과 관련하여 트리핑 포인트는 IC의 비 반전 입력에 연결된 10K 사전 설정을 통해 설정됩니다.

IC LM 338의 출력 공급은 충전을 위해 배터리 양극으로 이동합니다. 이 전압은 IC 741의 작동 전압뿐만 아니라 감지 역할도합니다.

충전 프로세스 중 배터리 전압이 임계 값에 도달하거나이를 초과 할 때 미리 설정된 10K의 설정에 따라 IC 741의 출력이 높아집니다.

전압은 LED를 통과하여 트랜지스터의베이스에 도달하여 IC LM 338을 전도하고 끕니다.

배터리 공급이 즉시 차단됩니다.

불이 들어오는 LED는 연결된 배터리의 충전 상태를 나타냅니다.

회로 # 4

이 자동 배터리 충전기 회로는 전압이 3 ~ 24V 인 모든 납축 배터리 또는 SMF 배터리를 충전하는 데 사용할 수 있습니다.

위의 회로는 일부 독자에 의해 그다지 만족스럽지 않은 것으로 나타 났으므로 더 나은 기능을 보장하기 위해 위의 회로를 수정했습니다. 아래 주어진 그림에서 수정 된 디자인을 참조하십시오.

위의 최종 6V, 12V, 24V 자동 배터리 충전기 회로를위한 PCB 설계

과전류 보호 기능이있는 태양 광 6V 배터리 충전기 회로

지금까지 메인 입력을 사용하여 과전류 보호 기능이있는 간단한 6V 배터리 충전기 회로를 배웠습니다. 다음 토론에서는 태양 전지판 및 AC / DC 어댑터 입력과 함께 동일한 구성이 어떻게 구성 될 수 있는지 이해하려고합니다.

이 회로에는 4 단계 배터리 상태 표시 기능, 과전류 컨트롤러 단계, 부하 및 배터리 충전을위한 자동 스위치 OFF, 별도의 휴대폰 충전 콘센트도 포함되어 있습니다. 이 아이디어는 Bhushan Trivedi 씨가 요청했습니다.

기술 사양

인사, 나는 당신이 건강하다고 믿습니다. 저는 Bhushan이고 현재 취미 프로젝트를 진행하고 있습니다. 나는 당신이 당신의 블로그에서 공유하는 지식에 매우 감명을 받았으며, 당신이 내 프로젝트에 대해 약간의 안내를 해주시기를 바라고 있습니다.

내 프로젝트는 그리드와 태양 전지판이있는 6V 4.5 Ah 밀폐형 배터리를 충전하는 것입니다.

이 배터리는 LED 조명과 휴대폰 충전 지점에 전원을 공급합니다. 실제로 배터리는 상자에 보관됩니다. 상자에는 배터리 충전을위한 두 개의 입력이 있습니다. 이 두 입력은 6V 배터리 충전을위한 태양 광 (9V) 및 AC (230V)입니다.

자동 전환은 없습니다. 사용자는 태양 광 또는 그리드에서 배터리를 충전 할 수있는 옵션이 있습니다. 그러나 두 입력 옵션을 모두 사용할 수 있습니다.

예를 들어, 비오는 날이나 어떤 이유로 태양 전지판에서 배터리를 충전 할 수없는 경우 그리드 충전을 수행해야합니다.

그래서 나는 배터리에 대한 두 입력의 옵션을 찾고 있습니다. 여기에는 자동으로 표시되지 않습니다. 배터리 잔량 표시기 LED는 배터리 잔량을 빨간색 노란색과 녹색으로 표시해야합니다.

전압이 특정 한도 아래로 내려 가면 배터리가 자동으로 차단되어 배터리 수명이 길어집니다. 참고로이 이메일에 간단한 문제 설명을 첨부합니다.

나는 그것에 표시된 배열에 대한 회로를 찾고 있습니다. 나는 이것에 대해 당신의 의견을 듣고 싶어요

감사합니다.

부산

5 번째 디자인

필요한 6V 태양 전지 충전기 회로는 아래 다이어그램에서 확인할 수 있습니다.

다이어그램을 참조하면 다음 사항을 통해 다양한 단계를 이해할 수 있습니다.

표준 전압 조정기 IC 인 IC LM317은 저항 120 옴 및 560 옴에 의해 결정되는 고정 7V 출력을 생성하도록 구성됩니다.

BC547 트랜지스터와 기본 1 옴 저항은 6V / 4.5AH 배터리에 대한 충전 전류가 최적의 500mA 표시를 초과하지 않도록합니다.

LM317 스테이지의 출력은 의도 된 배터리 충전을 위해 6V 배터리와 직접 연결됩니다.

이 IC에 대한 입력은 태양 전지판이 충분한 전압을 생성하는지 여부에 따라 주어진 태양 전지판 또는 AC / DC 어댑터 장치에서 SPDT 스위치를 통해 선택할 수 있으며, 출력에 연결된 전압계를 통해 모니터링 할 수 있습니다. LM317 IC의 핀.

4 개의 opamp는 쿼드 opamp 인 IC LM324 하나의 패키지에 전압 비교기로 배선되어 충전 프로세스 중 또는 연결된 LEd 패널 또는 기타 부하를 통한 방전 프로세스 중 언제든지 다양한 전압 레벨에 대한 시각적 표시를 생성합니다.

opamp의 모든 반전 입력은 관련 제너 다이오드를 통해 3V의 고정 기준으로 클램핑됩니다.

opamp의 비 반전 입력은 출력을 순차적으로 높임으로써 관련 전압 레벨에 응답하도록 적절하게 설정된 프리셋에 개별적으로 연결됩니다.

동일한 표시는 연결된 컬러 LED를 통해 모니터링 할 수 있습니다.

A2와 관련된 노란색 LED는 저전압 차단 임계 값을 표시하기 위해 설정 될 수 있습니다. 이 LED가 꺼지면 (백색 불이 켜짐) 트랜지스터 TIP122가 전도되지 않고 부하에 대한 공급을 차단하여 배터리가 위험한 복구 불가능한 한계까지 방전되지 않도록합니다.

A4 LED는 배터리의 최고 완전 충전 레벨을 나타냅니다 ....이 출력은 과충전을 방지하는 배터리 충전 전압을 차단하기 위해 LM317 트랜지스터의베이스에 공급 될 수 있습니다 (옵션).

A2 / A4에는 히스테리시스가 포함되어 있지 않기 때문에 차단 임계 값에서 진동이 발생할 수 있으며, 이는 반드시 문제가되지 않거나 배터리 성능 또는 수명에 영향을주지는 않습니다.

회로 # 5

배터리 완전 충전시 자동 차단 끄기 추가

과충전 자동 절단 기능이있는 수정 된 다이어그램은 A4 출력을 BC547에 연결하여 구현할 수 있습니다.

그러나 이제 전류 제한 저항 공식은 다음과 같습니다.

R = 0.6 + 0.6 / 최대 충전 전류

Mr. Bhushan의 피드백

지속적인 지원과 위의 회로 설계에 대단히 감사합니다.

현재 설계에 몇 가지 사소한 변경이 있습니다. 회로 설계에 통합 해달라고 요청하고 싶습니다. PCB와 부품의 비용이 큰 문제라는 것을 표현하고 싶지만 품질도 매우 중요하다는 것을 알고 있습니다.

따라서이 회로의 성능과 비용간에 균형을 잘 맞추시기 바랍니다. 먼저 6V 4.5 Ah SMF 납축 배터리와 PCB도 수용 할이 BOX가 있습니다.

6V 4.5 Ah 배터리는 하나의 단일 입력에서 다음 옵션을 통해 충전됩니다.

a) 230V AC ~ 9V DC 어댑터 (1A 정격 충전기를 사용하고 싶으신가요?)‘또는’

b) 3-5W 태양 광 모듈 (최대 전압 : 9V (공칭 6V), 최대 전류 : 0.4 ~ 0.5A)

블록 다이어그램

배터리는 한 번에 하나의 전원으로 만 충전 할 수 있으므로 상자 왼쪽에 하나의 입력 만 있습니다.

이 배터리가 충전되는 동안 상자의 글꼴에 작은 빨간색 LED 표시등이 켜집니다 (그림의 배터리 충전 표시 등) 이제 시스템에 배터리 잔량 표시기 (배터리 충전 표시 등)도 있어야합니다. 다이어그램의 레벨 표시기)

배터리 상태에 대한 세 가지 수준의 표시를 원합니다. 이 표에는 개방 회로 전압이 나와 있습니다. 이제 내가 가진 전자 지식이 거의 없기 때문에 이것이 실제 조건이 아닌 이상적인 전압이라고 가정하고 있습니다.

계산에 필요한 경우 수정 요소를 결정하고 사용하는 것은 귀하에게 맡기겠습니다.

다음 지표 수준을 원합니다.

1. 충전 수준 100 % ~ 65 % = 작은 녹색 LED가 켜짐 (노란색 및 빨간색 LED가 꺼짐)
2. 충전 수준 40 % ~ 65 % = 작은 노란색 LED가 켜짐 (녹색 및 빨간색 LED 꺼짐)
3. 충전 수준 20 % ~ 40 % = 작은 빨간색 LED가 켜짐 (녹색 및 노란색 LED 꺼짐)
4. 20 % 충전 수준에서 배터리가 분리되고 출력 전원 공급이 중지됩니다.

이제 출력 측에서 (다이어그램의 오른쪽보기)

시스템은 다음 애플리케이션에 전원을 공급합니다.

a) 1W, 6V DC LED 전구 – 3 개 없음

b) 휴대 전화 충전 용 출력 1 개 여기에 기능을 통합하고 싶습니다. 보시다시피 배터리에 연결된 DC 부하는 상대적으로 와트가 적습니다. (단지 휴대폰과 3 개의 1 와트 LED 전구). 이제 회로에 추가 할 기능은 일종의 퓨즈 역할을합니다 (여기서는 실제 퓨즈를 의미하지 않습니다).

CFL 전구가 여기에 연결되어 있거나 더 높은 와트 정격의 다른 응용 프로그램이 연결되어있는 경우 전원 공급 장치를 차단해야합니다. 인출 된 총 전력이이 시스템에 연결된 7.5W DC를 초과하는 경우 시스템은 공급을 차단하고 부하가 7.5W 미만일 때만 재개해야합니다.

기본적으로이 시스템이 오용되거나 과도한 에너지를 끌어 와서 배터리가 손상되지 않도록하고 싶습니다.

이것은 단지 아이디어입니다. 그러나 이것이 잠재적으로 회로의 복잡성과 비용을 증가시킬 수 있음을 이해합니다. 충전 상태가 20 %에 도달하면 이미 배터리 공급을 차단하고 있으므로이 기능을 포함할지 여부에 대한 권장 사항을 찾아 보겠습니다.

이 프로젝트가 흥미 진진한 일이 되셨기를 바랍니다. 이에 대한 여러분의 소중한 의견을 기다리겠습니다.

지금까지 도움을 주신 모든 분들께 감사 드리며 이에 대해 협조 해 주셔서 감사합니다.

감사합니다.

부산.

디자인

다음은 과전류 보호 기능이있는 제안 된 6V 배터리 충전기 회로에 포함 된 다양한 단계에 대한 간략한 설명입니다.

왼쪽 LM317은 배터리의 출력 핀과 접지에 고정 7.6V 충전 전압을 생성하는 역할을하며, 이는 배터리의 최적 레벨이되기 위해 D3를 통해 약 7V로 떨어집니다.

이 전압은 관련 610 ohm 저항에 의해 결정되며, 필요한 경우 출력 전압을 비례 적으로 변경하기 위해이 값을 줄이거 나 늘릴 수 있습니다.

관련 1 옴 저항과 BC547은 배터리에 대해 충전 전류를 약 600mA로 제한합니다.

연산 증폭기 A1 --- A4는 모두 동일하며 전압 비교기의 기능을 수행합니다. 규칙에 따라 핀 3의 전압이 핀 2의 레벨을 초과하면 해당 출력이 높아지거나 공급 레벨이됩니다 ..... 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

관련 프리셋은 opamp가 핀 3에서 원하는 레벨을 감지하고 해당 출력을 높이도록 (위에서 설명한대로) 설정할 수 있습니다. 따라서 A1 프리셋은 출력이 5V (충전 레벨 20 % ~ 40 %) .... A2 사전 설정은 5.5V (충전 수준 40 % ~ 65 %)에서 높은 출력으로 응답하도록 설정되어있는 반면, A3는 6.5V (80 %)에서 높은 출력으로 트리거되고 마지막으로 A4는 배터리 수준에서 파란색 LED가 7.2V 표시 (100 % 충전 됨)에 도달 한 소유자.

이 시점에서 자동 작업을 요구하지 않았으므로 입력 전원을 수동으로 꺼야합니다.

입력이 꺼지면 6v 배터리 수준은 opamp에 대해 위의 위치를 ​​유지하고 A2의 출력은 TIP122가 배터리와 연결된 관련 부하를 유지하고 작동하도록합니다.

오른쪽의 LM317 단계는 요구 사항에 따라 출력 증폭기 소비를 1.2A 또는 약 7W로 제한하도록 조작 된 전류 컨트롤러 단계입니다. 제한 수준을 변경하기 위해 0.75 ohm 저항을 변경할 수 있습니다.

다음 7805 IC 스테이지는 표준 휴대폰 충전에 적합한 전압 / 전류 레벨을 생성하는 별도의 포함입니다.

이제 전력이 소모됨에 따라 배터리 잔량이 반대 방향으로 떨어지기 시작하며, 이는 관련 LED로 표시됩니다 ....

파란색은 녹색 LEd를 비추는 첫 번째 차단기입니다. 6.5V 미만으로 차단되어 5.9V에서 동일하게 차단되는 노란색 LEd를 비추어 TIP122가 더 이상 전도되지 않고 부하가 차단되도록합니다 ....

그러나 여기에서 전압이 마침내 5.5V 미만에 도달하여 흰색 LEd를 비추고 입력 전원 스위치를 켜고 충전 절차를 시작하도록 사용자에게 경고 할 때까지 잠시 동안 상태가 진동 할 수 있습니다.

위의 개념은 아래와 같이 자동 완전 충전 차단 기능을 추가하여 더욱 개선 할 수 있습니다.