Carregador de bateria de ácido-chumbo 4V simples com indicação: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Ola pessoal!!

Este carregador que fiz funcionou bem para mim. Eu carreguei e descarreguei minha bateria várias vezes para saber o limite de tensão de carga e a corrente de saturação. O carregador que desenvolvi aqui é baseado em minhas pesquisas na internet e nos experimentos que fiz com essa bateria.

Passei muitos dias desenvolvendo este carregador. Todos os dias, eu costumava experimentar diferentes topologias de circuito para obter a saída adequada do carregador. Finalmente, cheguei a este circuito que está me dando saída e desempenho satisfatórios. LM393 é um IC comparador duplo que é o coração deste circuito. Existem dois LEDs presentes neste circuito, vermelho e verde. Vermelho indica carga e verde indica carga completa.

NOTA: Se a bateria não estiver conectada e a alimentação for fornecida, o LED verde ficará sempre LIGADO. Para evitar isso, você pode usar um interruptor conectado em série com o circuito do carregador.

Características1. Indicação de carga

2. Indicação de carga completa

3. Proteção contra sobrecorrente

4. Carga flutuante

Durante o carregamento, o LED vermelho acende e quando a bateria se aproxima da carga completa o LED verde também acende. Portanto, quando ambos os LEDs estão acesos, significa que a bateria está prestes a ser carregada completamente. Depois de atingir a carga completa, o LED vermelho apaga e o verde permanece aceso, isso significa que a bateria está agora no estágio de flutuação. A corrente que agora flui pela bateria será de 20ma.

Suprimentos

1. LM393 IC -1nos
2. Base IC - 1nos
3. Resistores - 10K, 2.2K, 1K, 680ohm, 470ohm- Todos têm classificação 1 / 4W e dois classificados como 10ohm-2W
4. Predefinição - 10K - 1nos
5. Diodo Zener - 5.1V / 2W
6. Capacitores - 10uf / 25V - 2nos
7. Transistor - TIP31C - 1nos, BC547 - 1nos
8. Led - Vermelho e Verde-5mm

Etapa 1: Diagrama de Circuito

O carregador é operado em 7 V DC. No diagrama de circuito, J2 é o terminal de entrada e J1 é o terminal de saída. Para obter 7 Vcc, usei um conversor de Buck e um retificador de ponte completa usando um transformador de 12 V / 1A. Você também pode fazer um regulador de tensão ajustável usando LM317 em vez de usar um conversor Buck. Clique aqui para saber sobre o conversor Buck que usei. O LM393 torna sua saída alta ou baixa dependendo das tensões de entrada.

Limitação de corrente

A corrente de carga é definida usando dois resistores de 10 ohms, potenciômetro de 10K e transistor TIP31C. Aqui estou usando uma bateria 1.5AH e decidi carregar a bateria a uma taxa C / 5 (1500ma / 5 = 300ma). Ajustando o potenciômetro de 10K, podemos definir a corrente de carga para 300ma. Inicialmente, a bateria estará carregando a 300ma, uma vez que o resistor está conectado em série com a bateria, a queda de tensão no resistor será 5x0,3A = 1,5V. Durante o carregamento, a tensão na bateria irá variar a partir de 4,3V (carga baixa Voltage) para 5,3 V (Full Charge Voltage). Quando a bateria é carregada com o tempo, a corrente de carga diminui. Portanto, quando a corrente diminui, a queda no resistor também diminui.

O valor do resistor que eu calculei está usando a fórmula 7-5,5 / 0,3 = 5ohm. Como não obtive resistores de 5 ohms, usei dois resistores de 10 ohms em paralelo. A potência nominal do resistor pode ser calculada usando a fórmula 0,3x0,3x5 = 0,45W. A 0,5W é necessária, mas usei 2W, pois estava lá na minha caixa de componentes.

NOTA: Se sua classificação AH for maior que 1,5 e você quiser aumentar a corrente de carga, altere o valor dos resistores R7 e R2 usando a fórmula 7-5,5 / corrente de carga

Carregamento flutuante

Quando a tensão na bateria atinge mais de 5,1 V (tensão Zener), o transistor Q2 liga e o LED verde acende, uma vez que a base do transistor Q1 está conectada ao coletor de Q2, a corrente de base para Q1 diminui. Consequentemente, a tensão do emissor de Q1 diminui para 5.1V. Nesta fase, o carregamento flutuante é iniciado. Isso impedirá que a bateria se descarregue automaticamente.

Etapa 2: Layout PCB

Usei a suíte de design Proteus para desenhar o layout e o esquema do PCB desse circuito. Se você quiser gravar esta placa em casa, assista a alguns vídeos do youtube relacionados a gravura PCB.

Etapa 3: Placa Concluída

Depois de colocar os componentes e soldá-los com cuidado, a placa de circuito está pronta. Fornece um dissipador de calor ao transistor Q1 para dissipar o calor.

Eu já havia publicado um carregador de bateria, mas ele tem algumas desvantagens. Espero que este instrutivo ajude todos aqueles que procuram um carregador de bateria de chumbo-ácido 4V.