Rangkaian Multiple Battery Charger menggunakan Dump Capacitor

Pada artikel kali ini kita akan mencoba membangun rangkaian charger aki otomatis menggunakan konsep dump capacitor untuk pendeteksian diri dan pengisian beberapa set aki. Ide itu diminta oleh Pak Michael.

Tujuan dan Persyaratan Sirkuit

1. Nama saya Michael dan tinggal di Belgia.
2. Saya menemukan situs Anda melalui google selama saya mencari pengisi daya baterai.
3. Saya sudah memeriksa semua 99 pengisi daya baterai tetapi tidak dapat menemukan yang menyimpan banyak baterai.
4. Saya masih mencari sirkuit yang bagus, oleh karena itu saya harap Anda dapat membantu saya.
5. Di rumah kami memiliki berbagai macam baterai asam timbal dan selama musim dingin kebanyakan dari baterai tersebut diabaikan.
6. Menghasilkan pegas, periksa baterai mana yang berhasil dan mana yang tidak.
7. Masalahnya adalah variasi baterai Saya seorang pengendara motor, saudara laki-laki saya memiliki ekskavator dan traktor kecil, kami memiliki 2 van dengan 2 karavan dan kami (saya, ibu, saudara perempuan, 2 saudara laki-laki dan ada pacar) semua punya mobil.
8. Jadi Anda melihat berbagai macam baterai, di masa lalu saya telah membeli pengisi daya 7stage pintar tetapi tidak mungkin untuk merawat semua baterai hanya dengan menggunakan satu pengisi daya.
9. Jadi saya bertanya apakah Anda bisa merancang sirkuit untuk saya.
10. Dengan spesifikasi sebagai berikut:
11. Pertahankan setidaknya 5 baterai atau lebih secara bersamaan.
12. Memeriksa voltase jika rendah membuang kapasitor ke baterai.
13. Mampu menangani kapasitas serendah 3 Ah hingga 200Ah.
14. Aman dioperasikan 24/7 tanpa input pengguna.
15. Beberapa hal yang saya pikirkan:
16. Dengan penggunaan cap dump, maka tidak diperlukan trafo listrik yang berat, karena beban trafo sudah terkendali.
17. Kapasitor yang dapat dipilih tergantung pada kapasitas baterai.
18. Masalah bagi saya adalah menemukan sesuatu yang dapat mengaktifkan beberapa output pada basis waktu (menggunakan lm311 untuk merasakan tegangan, 555 untuk membuang menggunakan mosfet).
19. Indikator semacam itu, yang akan menunjukkan baterai mana yang paling banyak dibuang atau dibuang, dan menemukan baterai yang rusak.
20. Jika Anda yakin saya telah membuat beberapa kesalahan, atau persyaratan saya tidak memungkinkan, harap beri tahu saya sekarang.
21. Jika Anda dapat menerapkan fitur tambahan atau fitur keamanan, saya tidak berpikir untuk menambahkan atau memodifikasi :)
22. Saya seorang siswa yang mendapatkan gelar sarjana Mekanika Elektro, saya penggemar elektronik, memiliki ruangan yang penuh dengan komponen dan suku cadang untuk dimainkan.
23. Tetapi saya kurang memiliki keterampilan desainer untuk membangun sirkuit untuk kebutuhan saya.
24. Saya berharap Anda tertarik pada masalah ini dan berharap Anda meluangkan waktu untuk merancang sesuatu untuk saya.
25. Mungkin sirkuit ini bisa menjadi nomor seratus di situs Anda!
26. Juga kerja bagus dengan situs Anda dan semoga yang terbaik untuk Anda!

Desain

Konsep rangkaian yang dibahas untuk mengisi beberapa baterai secara otomatis menggunakan kapasitor dump dapat secara fundamental dibagi menjadi 3 tahap:

1. tahap detektor komparator opamp
2. IC 555 generator interval ON / OFF
3. tahap sirkuit kapasitor dump

Tahapan opamp dikonfigurasikan untuk mempertahankan penginderaan terus menerus dari tingkat pengisian baterai, dan dengan demikian melaksanakan pemutusan / pemulihan proses pengisian di seluruh baterai yang terpasang dengan input yang relevan. Proses pengisian dilakukan melalui sistem capacitor dump.

Mari kita pahami berbagai bait secara rinci:

Mengatur Sendiri 4 Sirkuit Pengisi Daya Opamp Baterai

Tahap pertama dalam perancangan ini adalah rangkaian opamp battery over charge detector, skema tahapan ini dapat dilihat di bawah ini:

Daftar Bagian:

opamps: LM324

preset: 10K

zener 6V / 0,5 watt

R5 = 10K

dioda = 6A4 atau sesuai spesifikasi pengisian daya

Kami hanya akan mempertimbangkan 4 baterai di sini, dan karenanya gunakan 4 opamps untuk masing-masing pemotongan biaya berlebih. Opamp A1 hingga A4 diambil dari quad opamp IC LM324, masing-masing dikonfigurasi sebagai pembanding untuk mendeteksi baterai terkait yang terpasang di atas level pengisian daya.

Seperti yang dapat dilihat pada diagram, input non-pembalik dari masing-masing opamps dikonfigurasi dengan positif baterai yang relevan untuk memungkinkan penginderaan yang diperlukan dari tegangan baterai.

Sisi positif dari masing-masing baterai terhubung dengan output dump kapasitor, yang akan kita bahas di bagian artikel selanjutnya.

Pin pembalik (-) dari opamp ditetapkan ke tingkat referensi tetap melalui dioda zener tunggal yang sama.

Preset yang terpasang dengan (+) atau input non-pembalik dari opamp dan digunakan untuk mengatur titik perjalanan muatan penuh yang tepat sehubungan dengan tingkat referensi pin zener (-) yang sesuai.

Preset diatur sedemikian rupa sehingga ketika tegangan baterai yang relevan mencapai level pengisian penuh, nilai proporsional pada pin (+) opamp hanya berjalan di atas level referensi pin zener (-).

Situasi di atas secara instan mengubah output opamp dari 0V awal ke logika tinggi yang sama dengan level tegangan suplai.

Tinggi pada output opamp ini memicu rangkaian IC 555 yang dapat diaktifkan sehingga IC 555 diaktifkan untuk menghasilkan interval ON / OFF periodik melalui rangkaian dump kapasitor yang terpasang ... pembahasan berikut akan menjelaskan kepada kita prosesnya:

IC 555 Astabil untuk Menghasilkan ON / OFF periodik

Skema berikut menunjukkan tahap IC 555 yang dikonfigurasi sebagai astabil untuk pembangkitan sakelar ON / OFF periodik yang dimaksudkan untuk rangkaian pembuangan kapasitor berikutnya.

Daftar Bagian

IC = IC 555

R2 = 22K

R1, C2 = hitung untuk mendapatkan laju siklus pembuangan muatan yang diinginkan

Seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas, pin # 4 yang merupakan pinout reset dari IC 555 terhubung dengan output dari tahap opamp yang relevan.

Masing-masing opamp akan memiliki tahapan IC 555 terpisah bersama dengan tahap rangkaian pembuangan kapasitor .

Sementara baterai dalam proses pengisian dan output opamp ditahan pada nol, astabil IC 555 tetap nonaktif, namun saat baterai terpasang yang relevan terisi penuh, dan output opamp yang bersangkutan berubah positif, IC 555 astabil yang terhubung menjadi diaktifkan, yang menyebabkan pin keluaran # 3 menghasilkan siklus ON / OFF periodik.

Pin # 3 dari IC 555 dikonfigurasi dengan sirkuit pembuangan kapasitor individualnya sendiri, yang merespons siklus ON / OFF dari tahap IC 555 dan memulai proses pengisian dan pembuangan kapasitor ke baterai yang relevan.

Untuk memahami bagaimana kapasitor dump ini berperilaku sebagai respons terhadap siklus ON / OFF IC 555, kita mungkin harus melalui bagian artikel berikut ini:

Rangkaian Pengisi Daya Kapasitor Dump:

Sesuai permintaan baterai harus diisi melalui sirkuit dump kapasitor, dan saya datang dengan sirkuit berikut, saya berharap itu akan melakukan pekerjaan sesuai harapan:

Fungsi rangkaian dari rangkaian kapasitor dump charger yang ditunjukkan di atas dapat dipelajari penjelasannya sebagai berikut:

• Selama IC 555 tetap dalam keadaan nonaktif, BC547 diizinkan untuk mendapatkan bias yang diperlukan melalui resistor basis 1K, yang pada gilirannya menjaga transistor TIP36 yang terkait dalam posisi ON.
• Situasi ini memungkinkan kapasitor kolektor bernilai tinggi untuk diisi hingga batas maksimum yang diijinkan. Dalam posisi ini kapasitor dipersenjatai dalam posisi siaga yang diisi.
• Saat tahap IC 555 diaktifkan dan memulai siklus ON OFF, periode OFF dari siklus OFF pasangan BC547 / TIP36, dan ON sisi kiri ekstrim TIP36, yang langsung menutup dan membuang muatan dari kapasitor ke baterai terkait. positif.
• Siklus ON berikutnya dari IC 555 mengembalikan situasi ke kondisi sebelumnya dan mengisi kapasitor 20.000uF, dan sekali lagi, dengan siklus OFF berikutnya kapasitor diizinkan untuk membuang muatannya melalui transistor TIP36 yang relevan.
• Operasi pengisian dan pembuangan ini dilakukan terus menerus hingga baterai yang sesuai menjadi terisi penuh, memaksa opamp untuk mematikan sendiri dan seluruh proses.

Semua opamp bekerja dengan cara yang sama, dengan merasakan kondisi baterai yang terpasang dan memulai sendiri prosedur yang dijelaskan di atas.

Demikian penjelasan mengenai usulan charger baterai ganda otomatis yang menggunakan kapasitor dump charging, jika ada pertanyaan atau keraguan, jangan ragu untuk berkomunikasi melalui komentar ...