OK1HDU (Hamradio, electronics, travelling, photography, ok7u...)
599.cz - Homepage 599.cz - Homepage Memorial OK1WC Optimalizováno pro web... Než něco pošlete dál, přečtěte si ... hoax.cz
     Dnes: 28. 09. 2021    spaceweather.com Bouřky v Česku v novém okně Bouřky v Evropě v novém okně Ionogram Průhonice v novém okně Contest calendar WA7BNM v novém okně RSS summary of the last 7 articles    
O   Hlavní menu

 [-] Hlavní stránka

 [-] Zajímavé odkazy

 [-] Download

 [-] Zasílání novinek


O   Seznam rubrik


time.is in new window


f e e d b a c k

O   Počasí v Holicích
JO70XC


O   VOACAP KV Online

O   VOACAP pro CB
Šíření na CB

PHPRS fórum

<a1>technika, bastleni</a1>

Zpět Nabíječka Li-Pol baterie

Vydáno dne 03. 01. 2013 (10481 přečtení)

lipol charger - title Když jsem si chtěl na konci roku 2007 zkusit účast v závodě OQRPC na zařízení napájené výhradně z chemického zdroje, narychlo jsem na univerzální desce zbastlil obvod na nabíjení čtyřčlánkové Li-Pol baterie. Něco jsem o tom napsal v tomto článku. Jak je známo, provizorní, narychlo udělané věci vydrží často mnohem déle, než člověk původně předpokádal. Až koncem prosince 2012 (když jsem se vrátil z dovolené, kde jsem tuto nabíječku rovněž používal), jsem se rozhodl navrhnout na to plošný spoj a vestavět to do nějaké krabičky.


Poznámka:   Společně s touto nabíječkou by bylo vhodné používat nějaký omezovač nabíjecího napětí jednotlivých článků (balancer). Například ten, který je uveden v následujícím článku.




     
Prototype...
...which I was using...
...for five years.
Původní, narychlo zbastlený... ...prototyp... ...který mi sloužil 5 let.
     

Je jasné, že by bylo mnohem jednodušší (a zřejmě i levnější) koupit nějakou hotovou univerzální nabíječku asijského původu. Nákupní horečka čínské elektroniky se mi však zatím vyhýbá a doufám, že se jí hned tak nenakazím. Pokud něco stavím, dělám to v drtivé většině případů pro zábavu, a nikoliv, že bych to nezbytně potřeboval.

Princip činnosti:

schema from catalogue

Schéma vychází z katalogového zapojení integrovaného obvodu LM-317. Jde o zapojení stabilizátoru napětí s proudovým omezením (viz obrázek převzatý z datasheetu). Pomocí odporového děliče napětí R1, R2 je nastaveno výstupní napětí. Pokud neteče žádný proud do baterie, tranzistor je zavřen a na výstupu je plné nastavené napětí (konečné napětí, na které nabíjíme baterii). Na odporu R3 se procházejícím nabíjecím proudem vytváří napětí. Pokud toto napětí dosáhně hodnoty, která otevře přechod báze-emitor tranzistoru (někde okolo 0.6V), tranzistor se začne otevírat, snižovat napětí na řídící elektrodě LM-317 a tím i snižovat napětí na výstupu. Velikostí odporu R3 můžeme tedy nastavit omezení nabíjecího proudu.

Praktické zapojení

V mém konkrétním zapojení jsem schéma doplnil o síťový transformátorek, usměrňovač a vyhlazovací kapacitu. V napěťovém děliči jsem použil odporový trimr pro přesné nastavení napětí (pro čtyřčlánkovou baterii obvykle maximálně 16.80V; já mám ale nastaveno jen 16.00V). Odpor 1kΩ v sérii s trimrem umožní jemnější nastavení. Po zkušenostech s provizorním provedením jsem také přidal relé, které připojí nabíjenou baterii pouze v případě, že je přítomno síťové napětí. Stalo se mi totiž, že během nabíjení vypnuli proud a baterie se přes odporový dělič vybila. Odpor pro nastavení omezení proudu je složen ze dvou kusů paralelně. Je tak možné přesněji nastavit nabíjecí proud.

Všechny součástky, včetně transformátorku, jsou umístěny na plošném spoji. Jeho obrázek ve správném měřítku ve formátu .pdf je možné stáhnout v sekci DOWNLOAD.

     
Schema
PCB_
populated PCB
Schéma Plošný spoj
(není v měřítku)
Osazení pl.spoje
součástkami
     

Pár poznámek k součástkám:

  • Transformátorek jsem použil zalitý typ s vývody do plošného spoje. V mém konkrétním případě jde o typ EI48 10W napětí na sekundáru 18V. To napětí je zbytečně vysoké, prostě jsem jiný neměl. Pro čtyřčlánkovou baterii by stačilo napětí na sekundáru 14V. Po usměrnění a vyhlazení se zvedne na zhruba 19,5V. LM-317 potřebuje rozdíl alespoň 2,5V, takže to s rezervou vyhovuje. (V případě 18V na sekundáru je stejnosměrné napětí po usměrnění a vyhlazení přibližně 25V, což je zbytečně vysoké)
  • Diodový můstek jsem měl jakýsi KBL-406. Neznám jeho parametry ale odhadem mi přijde dost předimenzovaný. Na jeho místě vyhoví jakýkoliv, který bude mít stejné rozložení vývodů.
  • Na plošném spoji je místo pro 2 elektrolyty. Na desku jsem osadil jenom jeden 1000uF/50V
  • Do série s cívkou relé jsem dal Zenerovu diodu, protože jsem měl jenom relé na 12V a usměrněné napětí je přibližně 25V. Buď by bylo možné použít relé s cívkou na 24V a místo ZD zkrat, nebo podle potřeby dát do série patřičnou ZD, případně i nějaký odpor.
  • Jako Q1 je možné dát v podstatě jakýkoliv NPN tranzistor žady BCxxx, KCxxx pokud má správné rozložení vývodů - bázi uprostřed. Já jsem tam použil PN2222. (Ale pozor! -Tento má oproti ostatním prohozené vývody kolektor a emitor. Na fotce je tedy vidět, že má plošku na opačné straně, než je na výkresu osazení desky.)
  • Pomocí odporů R4 a R5 nastavíme požadovaný nabíjecí proud. Při hodnotě uvedené ve schématu, tedy dvou 5R6 (5.6Ω) paralelně je to těsně nad 200mA. Vzorec je uveden v pravém dolním rohu schéma. Všechny použité odpory jsou miniaturní vývodové typy 0.6W, rozteč mezi vývody 7.5mm.
  • Plošný spoj je navržen pro LM-317 v pouzdře TO-220 (kovové křidélko pro chladič je vodivě spojeno s výstupním pinem). Bez chladiče by bylo možné nabíjet jen velmi malým proudem. Výkon, který musí tato součástka vyzářit v podobě tepla je dán přibližně součinem nabíjecího proudu a rozdílu vstupního a výstupního napětí.
      P=Ibat*(Uin-Uout) [W, A, V, V]
    • Například v mém případě je rozdíl napětí: Uin - Uout = 25 - 16 = 9 [V]
    • Při nabíjecím proudu 200mA je tedy ztrátový výkon: P = 0.2 * 9 = 1.8 [W]
    Možná se to zdá málo, ale pro chladič na fotografiích je to asi tak maximum. Z tohoto důvodu by bylo vhodnější použít transformátorek s nižším napětím na výstupu, jak jsem zmínil výše. Při polovičním rozdílu napětí (4.5V) bychom mohli nastavit dvojnásobný nabíjecí proud při prakticky stejné výkonové ztrátě na LM-317.
    Samozřejmě by bylo možné použít LM-317 ve větším pouzdře TO-3 a přišroubovat ho na pořádný chladič vně krabičky, nebo přeba použít na chlazení malý větráček.
  • Nepodařilo se mi sehnat výstupní konektor na zapájení do desky, tak jsem použil šroubovací na panel a propojil ho kouskem kablíku.
  • Na konektor X2 je připojena LED, indikující připojení do sítě. V mém případě jsem použil červenou samoblikající 5mm LED.

     
charger
detail
Charger in case.
     

Možné modifikace:

Pokud bychom chtěli nabíjet jiný počet článků v sérii je možné pomocí děliče napětí R1, R2 (+R7) nastavit prakticky jakékoliv výstupní napětí až do hodnoty přibližně Uin - 2.5V. V případě vynechání odporu R7 (nahradit zkratem) bude nejmenší nastavitelné napětí přibližně 1.25V. O možnosti nastavení nabíjecího proudu a s tím související nutnosti dimenzování chladiče již byla zmínka výše.

Charger with a Li-Pol 3Ah.

Jarda ok1hdu


   | Celý článek |      Informační e-mail tisk clánku
 

Zpět (klikni)

O   Novinky
19.08.2020:
Update na webu DXFC
Dneska jsem updatoval info na webu DXFC.

05.07.2019:
Update fotoalba
Do fotoalba jsem přidal pár fotografií ze:
Slovinska (červen 2019)
Fotoalbum prozatím zrušeno.

05.12.2018:
Update fotoalba
Do fotoalba jsem přidal pár fotografií ze:
Slovinska (jaro 2018)
a ze:
Suchého Vrchu (zima 2005/2006).
Fotogalerie je prozatím zrušena.

24.11.2017:
Update na webu DXFC
Dneska jsem updatoval info na webu DXFC

24.11.2017:
Update fotoalba
Do fotoalba jsem přidal fotky z letošní dovolené v Tureckém Oludeniz.
Fotoalbum je prozatím zrušeno.

O   kalendář
<<  Září  >>
PoÚtStČtSoNe
  1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30    

O   Radary ČHMU

PHP Scripting Language MariaDB Apache Web Server

Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.