고정 저항을 사용한 배터리 충전기 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





이 범용 자동 배터리 충전기 회로는 기능이 매우 다양하며 모든 유형의 배터리 충전 및 태양열 충전 컨트롤러 애플리케이션에도 적용 할 수 있습니다.

범용 배터리 충전기 주요 기능

범용 배터리 충전기 회로에는 다음과 같은 주요 기능이 포함되어야합니다.



1) 자동 배터리 완전 충전 차단 및 자동 배터리 부족 해당 LED 표시기 경고와 함께 충전 초기화.

2) 적용 가능 모든 유형의 배터리 충전



3) 주어진 전압 및 AH 정격 배터리에 적용 가능.

4) 전류 제어 출력

5) 단계 충전 3 단계 또는 4 단계 (옵션)

위의 5 가지 기능 중 처음 3 가지가 중요하며 모든 범용 배터리 충전기 회로의 필수 기능이됩니다.

그러나 이러한 기능과 함께 자동 배터리 충전기는 매우 작고 저렴하며 작동하기 쉬워야합니다. 그렇지 않으면 기술 지식이 부족한 사람들에게는 디자인이 무용지물이되어 '범용'태그가 무효화 될 수 있습니다.

나는 이미이 웹 사이트에서 다양한 배터리 충전기 회로에 대해 논의했습니다. 여기에는 배터리를 최적으로 안전하게 충전하는 데 본질적으로 필요한 대부분의 두드러진 기능이 포함되어 있습니다.

이러한 배터리 충전기 회로의 대부분은 단순성을 위해 단일 opamp를 사용했으며 자동 저 배터리 충전 복원 프로세스를 구현하기 위해 히스테리시스 옵션을 사용했습니다.

그러나 opamp에서 히스테리시스를 사용하는 자동 배터리 충전기를 사용하면 피드백 프리셋 또는 가변 저항을 조정하는 것이 중요한 절차가되고 특히 신규 사용자에게는 약간 복잡한 작업이됩니다. 올바른 설정이 완료 될 때까지 끊임없는 시행 착오 과정이 필요하기 때문입니다.

또한 과충전 차단 설정을 설정하는 것은 배터리 충전기 회로로 결과를 빠르게 달성하려는 신규 이민자에게도 지루한 프로세스가됩니다.

Pots 또는 Presets 대신 Fixed Resistors 사용

이 기사는 특히 위의 문제에 초점을 맞추고 포트와 프리셋을 고정 저항으로 대체 시간 소모적 인 조정을 제거하고 최종 사용자 또는 생성자를위한 번거 로움없는 디자인을 보장합니다.

나는 이미 opamp의 히스테리시스를 정교하게 설명하는 하나의 이전 기사를 논의했습니다. 우리는 제안 된 범용 배터리 충전기 회로를 설계하는 데 동일한 개념과 공식을 사용하여 맞춤형 배터리 충전기 회로 구축과 관련된 모든 혼란을 해결할 것입니다. 고유 한 배터리.

예제 회로 설명을 진행하기 전에 이해하는 것이 중요합니다. 히스테리시스가 필요한 이유 배터리 충전기 회로를 위해?

단일 opamp를 사용하고 배터리의 하한 방전 임계 값과 최대 충전 임계 값을 모두 감지하는 데 사용하는 데 관심이 있기 때문입니다.

히스테리시스 추가의 중요성

일반적으로 히스테리시스가 없으면 상당히 넓은 두 개의 다른 임계 값에서 트리거링하도록 opamp를 설정할 수 없으므로 이중 감지 기능이있는 단일 opamp를 사용하는 기능을 얻기 위해 히스테리시스를 사용합니다.

히스테리시스가있는 범용 배터리 충전기 회로 설계와 관련된 주요 주제로 돌아가서 고정 저항을 계산하는 방법을 배워서 가변 저항 또는 사전 설정을 사용하는 복잡한 Hi / Lo 차단 설정 절차를 제거 할 수 있습니다.

히스테리시스의 기본 작동과 관련 공식을 이해하려면 먼저 다음 그림을 참조해야합니다.

히스테리시스의 기본 작동

위의 예시 그림에서 히스테리시스 저항이 어떻게 Rh 다른 두 개의 기준 저항에 대해 계산됩니다. RxRy.

이제 위의 개념을 실제 배터리 충전기 회로에 구현하고 최종 최적화 된 출력을 얻기 위해 관련 매개 변수를 계산하는 방법을 살펴 보겠습니다. 우리는 6V 배터리 충전기 회로

이 솔리드 스테이트 충전기 다이어그램에서 핀 # 2 전압이 더 높은 핀 # 3 기준 전압이 되 자마자 출력 핀 # 6이 낮아져 TIP122를 끄고 배터리를 충전합니다. 반대로 핀 # 2 전위가 핀 # 3 아래에 머무르는 한 opamp의 출력은 TIP122를 켜진 상태로 유지하고 배터리는 계속 충전됩니다.

고정 저항기가있는 배터리 충전기 회로

실제 예에서 공식 구현

이전 섹션에서 표현 된 공식에서 우리는 아래에 주어진 것처럼 실제 회로 내에서 구현하는 동안 고려해야 할 몇 가지 중요한 매개 변수를 볼 수 있습니다.

1) Rx에 적용되는 기준 전압과 연산 증폭기 공급 전압 Vcc는 동일하고 일정해야합니다.

2) 선택된 상위 배터리 완전 충전 스위치 오프 임계 값 및 하위 배터리 방전 스위치 ON 임계 전압은 Vcc 및 기준 전압보다 낮아야합니다.

공급 전압 Vcc는 일반적으로 배터리와 연결되어 있기 때문에 일정하지 않고 기준보다 낮을 수 없기 때문에 약간 까다로워 보입니다.

어쨌든이 문제를 해결하기 위해 우리는 Vcc가 기준 레벨로 고정되어 있는지 확인하고 감지해야하는 배터리 전압을 전위 분배기 네트워크를 사용하여 50 % 낮은 값으로 떨어 뜨려 Vcc 미만이되도록합니다. 위의 다이어그램과 같이.

저항 Ra와 Rb는 비례 적으로 50 % 낮은 값으로 배터리 전압을 떨어 뜨리는 반면, 4.7V 제너는 Rx / Ry 및 opamp의 Vcc 핀 # 4에 대한 고정 기준 전압을 설정합니다. 이제 계산할 준비가 된 것 같습니다.

따라서 히스테리시스를 적용 해 보겠습니다. 방식 이 6V 충전기에 연결하고이 예제 회로에서 어떻게 작동하는지 확인하십시오.

위에 언급 된 6V 회로에는 다음과 같은 데이터가 있습니다.

충전 할 배터리는 6V입니다.

상단 차단 지점은 7V입니다.

낮은 복원 지점은 5.5V입니다.

Vcc, 기준 전압이 4.7V로 설정 됨 (4.7V 제너 사용)

Ra, Rb를 100k 저항으로 선택하여 6V 배터리 전위를 50 % 낮은 값으로 줄입니다. 따라서 상단 차단 지점 7V는 이제 3.5V (VH)가되고 하단 5.5V는 2.75V (VL)가됩니다.

이제 히스테리시스 저항의 값을 알아 내야합니다. Rh 에 관하여 RxRy .

공식에 따라 :

Rh / Rx = VL / VH-VL = 2.75 / 3.5-2.75 = 3.66 --------- 1)

∴ Rh / Rx = 3.66

Ry / Rx = VL / Vcc-VH = 2.75 / 4.7-3.5 = 2.29 ---------- 2)

∴ Ry / Rx = 2.29

1)에서 Rh / Rx = 3.66

Rh = 3.66Rx

해 보자 Rx = 100K ,

10K, 4k7 등과 같은 다른 값은 할 수 있지만 100K는 표준 값이고 소비량을 줄 이도록 충분히 높은 값이 더 적합합니다.

∴ Rh = 3.66 x 100 = 366K

2)에서이 Rx 값을 대체하면

Ry / Rx = 2.29

Ry = 2.29Rx = 2.29 x 100 = 229K

∴ Ry = 229K

위의 결과는 히스테리시스 계산기 소프트웨어를 사용하여 몇 개의 버튼을 클릭하여 얻을 수도 있습니다.

즉, 위의 계산을 통해 연결된 6V 배터리가 7V에서 자동으로 분리되고 전압이 5.5V 아래로 떨어지면 충전을 다시 시작할 수 있도록 다양한 저항의 정확한 고정 값을 성공적으로 결정했습니다.

고전압 배터리 용

12V, 24V, 48V 범용 배터리 회로와 같은 더 높은 전압의 경우, 위에서 논의한 설계는 LM317 단계를 제거하여 아래와 같이 간단히 수정할 수 있습니다.

12V, 24V, 48V 범용 배터리 회로

계산 절차는 이전 단락에서 표현한 것과 정확히 동일합니다.

고전류 배터리 충전의 경우 TIP122 및 다이오드 1N5408을 비례 적으로 더 높은 전류 장치로 업그레이드하고 4.7V 제너를 배터리 전압의 50 %보다 높은 값으로 변경해야 할 수 있습니다.

녹색 LED는 배터리의 충전 상태를 나타내고 빨간색 LED를 통해 배터리가 완전히 충전 된시기를 알 수 있습니다.

이것으로 고정 저항을 사용하여 간단하면서도 보편적으로 적용 가능한 배터리 충전기 회로를 만드는 방법을 명확하게 설명하는 기사를 마치고 설정된 임계 값 지점에서 극도의 정확성과 완벽한 차단을 보장하여 연결된 배터리에 대한 완벽하고 안전한 충전을 보장합니다.




이전 : 디젤 발전 기용 RPM 컨트롤러 회로 다음 : 실험실 및 상점 용 인덕션 히터