Les bateries de plom àcid es van introduir fa molts anys, però a causa del seu millor rendiment i baix cost, encara les utilitzen principalment les indústries automobilístiques. Són famosos per la seva alta capacitat de subministrament de corrent i són preferits sobre altres bateries convencionals disponibles al mercat. La bateria s'hauria de carregar i descarregar adequadament per maximitzar el temps de bateria i garantir una vida més llarga. En aquest projecte, faré el circuit de càrrega de la bateria de plom-àcid mitjançant els components electrònics que estiguin fàcilment disponibles al mercat.
Carregador de bateria de plom àcid
Com fer un circuit de carregador de bateria mitjançant LM7815 IC?
El millor enfocament per iniciar qualsevol projecte és fer una llista de components i fer un breu estudi d’aquests components perquè ningú voldrà quedar-se enmig d’un projecte només per falta d’un component. Es prefereix la placa de circuit imprès per muntar el circuit en maquinari, ja que si muntem els components de la placa, es poden desprendre del circuit i, per tant, el circuit quedarà curt, per tant, és preferible la PCB.
Pas 1: recollida dels components (maquinari)
- 1n4007 díodes (x7)
- IC regulador de tensió LM7815 (x1)
- 1n4732 díode (x1)
- Resistència de 10 k ohmis (x1)
- Potenciòmetre de 50 k ohmis (x1)
- Resistència d'1,5 k Ohm (x2)
- Resistència d'1 k Ohm (x2)
- Transistor de potència mitjana NPN D882 (x1)
- Resistència d'1,2 k ohmis (x1)
- Resistència d'1 ohm (x1)
- Relé de 12V CC
- Tornavís
- Mini dissipador de calor
- Bateria de 9 V CC (x2)
- Clip de bateria de 9V (x2)
- LED (x4)
- Connexió de cables
- FeCl3
- Circuit imprés
- Pistola de cola calenta
Pas 2: components necessaris (programari)
- Proteus 8 Professional (es pot descarregar des de Aquí )
Després de descarregar el Proteus 8 Professional, dissenyeu-ne el circuit. He inclòs simulacions de programari aquí perquè sigui convenient per als principiants dissenyar el circuit i fer les connexions adequades al maquinari.
Pas 3: diagrama de blocs
El diagrama de blocs està fet per a la comoditat del lector, de manera que pugui entendre el principi de treball pas a pas del projecte amb força facilitat.
Diagrama de blocs
Pas 4: entendre el principi de treball
Per carregar una bateria, el voltatge que hi ha al costat d’entrada seria Va renunciar primer, després ho serà rectificat i després es filtrarà per mantenir un subministrament de CC constant. El voltatge que hi haurà al costat de sortida del circuit s'alimentarà a la bateria que volem cobrar. Hi ha dues opcions per a la font d'alimentació. Un és AC i l’altre és DC . És l’elecció de la persona que dissenya el circuit. Si té una bateria de corrent continu, es pot utilitzar i es recomana perquè el circuit es fa complex quan fem servir transformadors per convertir CA en corrent continu. Si no teniu una bateria de CC, es pot utilitzar un adaptador de CA a CC.
Pas 5: analitzar el circuit
La major part del circuit consisteix en un Pont Rectificador a l'esquerra. El corrent altern de 220 V s’aplica a la part d’entrada i es redueix a 18 V CC. En lloc d'aplicar la tensió de corrent altern, també es podria utilitzar una bateria de CC com a font d'alimentació per al funcionament del circuit. Aquest voltatge d'entrada, ja sigui CA o CC, s'aplica al LM7815 El regulador de tensió i els condensadors es connecten per purificar la tensió, de manera que es pot aplicar una tensió pura a la Relleu. Després de passar pel voltatge del condensador entra al relé i l'aparell que està connectat al circuit comença a carregar-se 1 Ohm resistència. En el moment en què la tensió de càrrega de la bateria arriba al punt d’ensopegar, per exemple, 14,5 V, s’inicia el díode Zener conducció i dóna suficient voltatge de base al transistor. A causa d’aquesta conducció, el transistor va a la regió de saturació i la seva sortida es converteix ALTA . A causa d’aquesta elevada sortida, el relé s’activa i l’aparell es desconnecta del subministrament.
Pas 6: Simulació del circuit
Abans de fer el circuit, és millor simular i examinar totes les lectures d’un programari. El programari que farem servir és el Suite de disseny Proteus . Proteus és un programari en què es simulen circuits electrònics.
- Després de descarregar i instal·lar el programari Proteus, obriu-lo. Obriu un esquema nou fent clic a ISIS icona al menú.
ISIS
- Quan aparegui el nou esquema, feu clic a Pàg al menú lateral. S’obrirà un quadre on podeu seleccionar tots els components que s’utilitzaran.
Nou esquema
- Ara escriviu el nom dels components que s’utilitzaran per fer el circuit. El component apareixerà en una llista a la part dreta.
Selecció de components
- De la mateixa manera, com a l'anterior, cerqueu tots els components. Apareixeran al Dispositius Llista.
Llista de components
Pas 7: Creació d'un disseny de PCB
Com que farem el circuit de maquinari en un PCB, primer hem de fer un disseny de PCB per a aquest circuit.
- Per fer el disseny de PCB a Proteus, primer hem d'assignar els paquets de PCB a tots els components de l'esquema. per assignar paquets, feu clic amb el botó dret del ratolí al component que vulgueu assignar i seleccioneu Eina d'embalatge.
- Feu clic a l'opció ARIES al menú superior per obrir un esquema de PCB.
Disseny ARIES
- A la llista de components, col·loqueu tots els components a la pantalla en un disseny que vulgueu que tingui el vostre circuit.
- Feu clic al mode pista i connecteu tots els pins que el programari us indica que connecteu apuntant una fletxa.
Pas 8: diagrama de circuits
Després de fer el disseny del PCB, el diagrama del circuit serà així:
Esquema de connexions
Pas 9: Configuració del maquinari
Com ara hem simulat el circuit amb programari, funciona perfectament. Ara anem a avançar i col·loquem els components al PCB. Després de simular el circuit al programari i fer-ne la distribució del PCB, el disseny del circuit s’imprimeix en un paper mantega. Abans de col·locar el paper de mantega a la placa PCB, utilitzeu el raspador de PCB per fregar la taula de manera que la capa de coure del tauler es redueixi des de la part superior del tauler.
Eliminació de la capa de coure
A continuació, es col·loca el paper de mantega a la placa PCB i es planxa fins que el circuit s’imprimeix a la placa (es triga aproximadament cinc minuts).
Planxar la placa PCB
Ara, quan s’imprimeix el circuit a la placa, es submergeix al FeCl3solució d’aigua calenta per eliminar el coure addicional de la placa, només quedarà el coure del circuit imprès.
Aiguafort de PCB
Després, fregueu la placa PCB amb el raspador perquè el cablejat sigui destacat. Ara practiqueu els forats als llocs respectius i col·loqueu els components a la placa de circuit.
Forats de perforació al PCB
Soldeu els components del tauler. Finalment, comproveu la continuïtat del circuit i si es produeix discontinuïtat en qualsevol lloc, dessoldeu els components i torneu-los a connectar. En electrònica, la prova de continuïtat és la comprovació d’un circuit elèctric per comprovar si el flux de corrent en el recorregut desitjat (que certament és un circuit total). Es realitza una prova de continuïtat establint una mica de voltatge (cablejat en arranjament amb un LED o una part de creació de commoció, per exemple, un altaveu piezoelèctric) sobre el camí seleccionat. Si la prova de continuïtat supera, significa que el circuit es fa adequadament segons es desitgi. Ara està a punt per ser provat. És millor aplicar cola calenta utilitzant una pistola de cola calenta sobre els terminals negatius i positius de la bateria, de manera que els terminals de la bateria no es puguin separar del circuit.
Configuració del DMM per a la comprovació de continuïtat
Pas 10: provar el circuit
Després de muntar els components de maquinari a la placa PCB i comprovar la continuïtat, hem de comprovar si el nostre circuit funciona correctament o no, provarem el nostre circuit. La font d’energia esmentada en aquest article és la bateria de 18 V CC. En la majoria dels casos, una bateria de 18 V no està disponible i no cal entrar en pànic. Podem crear una bateria de 18 V connectant dues bateries de 9 V CC Sèrie . Connecta el positiu (Xarxa) cable de la bateria 1 al negatiu (Negre) de la bateria 2 i connecteu de la mateixa manera el cable negatiu de la bateria 2 al cable positiu de la bateria 1. Per facilitar-vos les connexions de mostra es mostren a continuació:
Connexió de la sèrie
Abans de girar ACTIVAT el circuit anota la tensió mitjançant el multímetre digital. Configureu el DMM a Volts i connecteu-lo als terminals negatius i positius de la bateria de plom-àcid que cal carregar. Després d’anotar el voltatge de volta ACTIVAT al circuit, espereu gairebé 30 minuts i després anoteu la tensió. Veureu que la tensió hauria augmentat i que la bateria de plom-àcid es troba en estat de càrrega. Podem provar aquest circuit amb una bateria de cotxe perquè també és una bateria de plom-àcid.
Pas 11: Calibració del circuit
Cal calibrar el circuit per a una càrrega adequada. Estableix el voltatge a 15V a la font d'alimentació del banc i connecta'l als punts CB + i CB- del circuit. Al principi, poseu el pont entre les posicions 2 i 3 per al calibratge. Després, agafeu el tornavís i gireu el potenciòmetre (50k Ohm) fins al LED al costat esquerre gira ACTIVAT . Ara, al seu torn DESACTIVAT la font d'alimentació i connecteu el pont entre el punt 1 i el punt 2. A mesura que hem sintonitzat el circuit, estem en condicions de carregar qualsevol bateria de plom-àcid. El 15V que hem configurat durant el calibratge és el ensopegar / ensopegar el punt del circuit i la bateria es carregaran al voltant del 80% de la seva capacitat en aquest punt. Si volem carregar-lo al 100%, cal eliminar el LM7815 i es subministra directament 18V del subministrament del circuit i no es recomana gens perquè podria danyar la bateria.
