avtomatski polnilnik za 6v in 12v akumulatorje od 0,1 do 3a · 2020. 5. 26. · trgovina svet...

https://trgovina.svet-el.si

TRGOVINA SVET ELEKTRONIKE 1

Avtomatski polnilnik za 6V in 12V akumulatorje od 0,1 do 3A

V eni prvih številk revije Svet Elektronike (št.6) smo objavili avtomatski polnilnik akumulatorjev, ki je doživel lep sprejem med bralci. Na tržišču je vse več novejših ali »pametnejših« polnilnikov akumulatorjev. Naš polnilnik se z njimi ne more kosati, saj ne vsebuje sodobnih mikrokontrolerjev in drugih modernih čipov. Namenjen je le za Pb oziroma svinčene akumulatorje. Ima pa to dobro lastnost da stalno dopolnjuje akumulator.

Tudi zime niso več takšne, kot so nekoč bile! Se še spominjate -10°C ali -20°C, ko so zjutraj pred garažami avtomobili počasi po-kašljevali, preden so, če sploh so, zaropotali in odpeljali!? Z nostalgijo se spominjamo takšnih zim. Naprave, kot je tale, ki jo bomo tukaj opisali, bi bile prav gotovo zanimive za naše bralce.

Naš polnilnik akumulatorja je namenjen sa-mograditeljem, ki si ga želijo narediti sami doma. Lahko se uporabi tudi kot seminarska naloga, saj je sestava in izdelava preprosta.

POZOR! KIT komplet je predviden za 230V napajanje,zato bodite ZELO

PAZLJIVI ko boste polnilnik priklopili v vtičnico. Preverite, če so vse povezave pravilne, da kakšen kabel ne visi ali se

dotika kakšnega elementa, še posebej na napajalnem delu in okoli transformatorja.

NAVODILA AX ELEKTRONIKA d.o.o.


2 TRGOVINA SVET ELEKTRONIKE

NamenAvtomatski polnilnik akumulatorjev je namenjen polnjenju ali stalnemu dopolnjevanju Pb oziroma svinčenih akumulatorjev v avto-mobilih ali v motorjih. Glede na vhodno napetost (ki se lahko preklopi), daje na izhodu napetosti za polnjenje 6V ali 12V akumu-latorjev.

Vezje preseneča s svojo zaščito proti raznim neumnostim, ki jih lahko zagreši raztresen uporabnik pri priklopu. Prijatelj, ki takšen polnilnik uporablja že nekaj časa, pravi, da je »trotlziher« in da ga mirno pusti priklopiti tudi neveščim uporabnikom, kot je njego-va žena, ki sicer nima nič skupnega z elektriko. Sicer pa ga ima shranjenega v garaži in tako je vedno pri roki, da ga priklopi na akumulator. Brez skrbi ga pusti priklopljenega čez noč. In zjutraj, pravi, ni še nikoli zamudil v službo zaradi praznega akumulatorja.

Tudi bralcem priporočamo izdelavo tega enostavnega in zanesljivega polnilnika ravno v ta namen: stalno dopolnjevanje akumulatorja v vozilu, sploh pa takrat, kadar so dnevi mrzli in vozilo nekaj dni ni bilo v uporabi.

Pomembne informacijeTri LED diode (LD) opozarjajo uporabnika o stanju vezja:• LD1(rumena-ON)nakazuje,dajepolnilnikpriključennanapajanje230V.• LD2(rdeča-NAPAČNAPOLARITETA)zasveti,kadarjeakumulatorpriključenz

napačnopolariteto,karsenamsicerlahkohitroprimeri,dasmoobrnilipriključke.• LD3(zelena-POLNJENJE)pasveti,kadartečepolnilni tok,torej jepolnjenje

akumulatorjavteku.LD3ugasne,kadarjepolnjenjekončanoinpolnilnitokpadepodnekominimalnovrednostjo.LD3tudinesveti,kadarjenaizhodukratekstik.

Signalizacija torej nakazuje vsa možna stanja, ki lahko nastanejo pri uporabi pol-nilnika.

Električna shema vezjaGlavni sestavni del je integrirano vezje LM723, integrirani stabilizator napetosti, ki je eno največkrat uporabljenih vezij za sta-bilizacijo napetosti in prav gotovo dobro poznano tudi bralcem. V tem vezju prav tako opravlja stabilizacijo izhodne napetosti, povratno informacijo dobiva preko potenciometra R13, s katerim se tudi nastavi izhodna napetost.

Tranzistor Q2 - BD645, predstavlja glavni regulacijski element, ki določa izhodni polnilni tok. Tok je omejen v štirih stopnjah in sicer: 3A, 1A, 0,5A in 0,1A. Vsaki od teh vrednosti toka ustreza svoja vrednost omejitvenega upora: • R4=5R6Ohm/0,5W,omejujetokna0,1A• R3=1R4Ohm/0,5W,omejujetokna0,5A• R2=R56Ohm/5W,omejujetokna1A• R1=R15Ohm/5W,omejujetokna3A

Posamezno vrednost polnilnega toka je možno nastaviti tudi z dodatnim preklopnikom. Nižje vrednosti so primerne tudi za polnjenje manjših Pb akumulatorjev, kot npr. takih za uporabo v alarmnih sistemih. Za polnjenje avtomobilskih akumulatorjev je primerna vrednost 3A, le za dopolnjevanje bi bil primeren tudi tok 1A. Paziti je potrebno na moč uporabljenih uporov, za R1 in R2 priporočamo upore moči reda 5W, za R3 in R4 zadostuje upor moči 0,5W. Pri tem so upori za malenkost predimenzionirani, bodo pa zato sproščali manj toplote. Tranzistor Q2 mora biti montiran na ustrezen hladilnik.

Omejitev toka je v bistvu izvedena z NPN tranzistorjem Q3. Kadar je padec napetosti na izbranem omejitvenem uporu večji od

Opozorilne LED diode

Preklop polnenja za 6V ali 12V. Spodaj pa priklopne sponke za na akumulator

Nastavitev preklopnika moči izhodnega polnilnega toka

Preklopnik še z zadnje strani, kako se prispajkajo žice


TRGOVINA SVETELEKTRONIKE3

približno 0,6V, začne tranzistor Q3 prevajati in s tem zapirati tranzistor Q2 ter omejevati izhodni tok.

Tranzistor Q4 ima zaščitno funkcijo in je pri normalnem delovanju zaprt. V pri-meru, da se priključi akumulator z obrnjeno polariteto, ta tranzistor dobiva ba-zno napetost preko diode D3 in upora R4. V takem stanju začne prevajati in s tem zapirati glavni tranzistor Q2.

Zaščitno funkcijo imata tudi diodi D1 in D2, ki ščitita LM723 pred priključitvijo akumulatorja z napačno polariteto. Tranzistor Q5 ima v vezju le funkcijo prižiga-nja diode LD3. Za to diodo lahko uporabimo zeleno barvo, saj sveti le v primeru, da je priključitev v redu in teče polnilni tok. Kadar je napetost med bazo in emi-torjem Q5 večja od cca. 0,6V, tranzistor začne prevajati in s tem zasveti LD3. Ta napetost pa doseže to vrednost pri cca. 10mA polnilnega toka, ki povzroči tolik-šen padec na 56 Ohm uporu R10. Polnilni tok je običajno večji od 10mA, zato je vzporedno z R10 vezana dioda D1, ki prevaja ostanek toka. Dimezionirana mora biti za prevajanje celotnega polnilnega toka, ki je lahko maksimalno 3A. Dobro je, če na tem mestu uporabimo 5A diodo.

LD2 sveti le v primeru, da smo sponke akumulatorja narobe priključili. R12 ome-juje tok skozi obe LED diodi LD3 in LD2, sveti lahko vedno le ena izmed njiju. Če pri priključitvi zasveti LD2, smo naredili napako pri priključitvi akumulatorja, zamenjali smo sponke, zato uporabimo za LD2 rdečo barvo, ki opozarja na na-pako. Vezje je sicer toliko zaščiteno, da pri napačni priključitvi ne more priti do poškodbe.

Tranzistor Q1 - BF256, je v vezju zaradi omejitve toka skozi LED diodo LD1, ki signalizira vklop polnilnika. O tej vezavi smo v naši reviji že pisali. Tranzistor omejuje tok skozi LED na približno 12mA ne glede na vhodno napetost. Ker je polnilnik namenjen polnjenju 6V in 12V akumulatorjev, je na vhodu, odvisno od preklopnika na transformatorju, lahko napetost med 14V in 25V, kar bi predsta-vljalo problem, če bi bil tok skozi LED omejen z upornostjo. Tranzistor Q1 rešuje ta problem saj zagotavlja konstantni tok skozi LED diodo ne glede na vhodno napajalno napetost.

Tranzistor Q2 pritrjen na hladilno telo

Stikalo za 6 ali 12V polnenje in priklopne sponke

2.Vstavi se srebrni zatič v številko 4.S tem smo preklopnik omejili na 4 pozicije, oziroma 3 preklope (od 1 - 4)

1.Preklopnik se zavrti od številke 12 v smeri številke 1 do konca

Nastavitev preklopnika



1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

K1

AC

2

V+

1

AC

4

V-3

G1

2200uFC1

100nFC2

LD1LED0

5

VREF6 VOUT 10

VZ 9

CL 2

CS 3

-IN 4v-7

COMP

13

V+

12

VC

11 IC1LM723

680

R5

3k3

R6

GNDGND

10nFC3

2k2R7

R56/5W

R2

R15/5W

R1

1R2/0.5W

R3

5R6/0.5W

R422k

R8

10kR9

LD3

LD2

100R

R11

56RR10

D4

1N5402

680R

R12

100nF

C4

BT

S

G

D

BF256Q1

C

B

E Q2

BDX33

D11N4007

D21N4007

D31N4007

D5

1N4007

C

B

E

Q3BC237

C

B

E

Q4BC237

C

B

E

Q5BC558

1

CON1

1

CON2

1

CON3

1

CON4

1

CON5

F1

31

2R13

T11AC

S1

11017

18 19 1AC

16

13

12

15

23

1 S2

11

14

1112

NTC

4R7

Električna shema

Transformator T1 ima na primarnem navitju možnost priključitve 230V, na sekundarnem pa daje 8V in 10V. Za polnjenje 12V akumulatorjev potrebujemo 18V in 10V za polnjenje 6V akumulatorjev. Transformator je dimenzioniran za moč cca. 50W.

RealizacijaPripravili smo dvostransko tiskano vezje, na katerem se lahko polnilnik realizira. Tiskano vezje si tako lah-ko izdelate sami, lahko pa ga tudi naročite preko pro-dajnega servisa. Na voljo sta dve vrsti KIT kompleta. Mnenja smo, da na ta način puščamo malo prostora tudi tistim bralcem, ki bi radi uporabili star transfor-mator iz svoje zaloge in zmontirali celo napravo v ohišje, ki je na voljo ali ki jim ustreza.



1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

K1

AC

2

V+

1

AC

4

V-3

G1

2200uFC1

100nFC2

LD1LED0

5

VREF6 VOUT 10

VZ 9

CL 2

CS 3

-IN 4v-7

COMP

13

V+

12

VC

11 IC1LM723

680

R5

3k3

R6

GNDGND

10nFC3

2k2R7

R56/5W

R2

R15/5W

R1

1R2/0.5W

R3

5R6/0.5W

R422k

R8

10kR9

LD3

LD2

100R

R11

56RR10

D4

1N5402

680R

R12

100nF

C4

BT

S

G

D

BF256Q1

C

B

E Q2

BDX33

D11N4007

D21N4007

D31N4007

D5

1N4007

C

B

E

Q3BC237

C

B

E

Q4BC237

C

B

E

Q5BC558

1

CON1

1

CON2

1

CON3

1

CON4

1

CON5

F1

31

2R13

T11AC

S1

11017

18 19 1AC

16

13

12

15

23

1 S2

11

14

1112

NTC

4R7

Električna shema

IzdelavaZa vsakega, ki je že kdaj sestavil kakšno elektronsko napravo, prav gotovo ne bo predstavljalo problema sestaviti tudi to. Kljub temu je nekaj posebnosti, na katere bi opozorili. Vsi elementi so montirani na tiskanem vezju, razen tranzi-storja Q2, ki je montiran na hladilno telo. Zgornja površina hladilnika je lahko v velikosti ploščice.

Varovalka F1 varuje pred napako v transformatorju in to na primarni strani, zato je na njenem nosilcu napetost 230V.

Ni odveč opozorilo, da pri priključenem polnilcu ne segajte z roko po ploščici tiskanega vezja, ker je to smrtno nevarno!!!

Vsi priključki se lahko izvedejo s priključnimi vijačnimi sponkami, ali pa se enostavno na njih prispajka žice.



Če bomo uporabili polnilnik samo za polnjenje 12V avtomobilskih akumulatorjev, ne potrebujemo transformatorja z dvema sekun-darnima napetostima. Tako tudi ne potrebujemo preklopnika za preklop med polnjenjem 12V ali 6V akumulatorja in tudi ne preklopni-ka, ki bi preklapljal med različnimi polnilnimi tokovi, zadostoval bi le tok 3A ali morda še 1A z enostav-nim enopolnim preklopom.

Za popolni izkoristek vseh zmož-nosti polnilnika pa potrebujemo dvostopenjski enopolni preklopnik za preklop sekundarne napetosti transformatorja in štiristopenjski enopolni preklopnik za nastavitev polnilnega toka.Gumbi preklopni-kov naj bodo na čelni plošči ohišja, kontakti preklopnika pa z žicami povezani na ploščico TIV. Ohišje naj bo dovolj prostorno, da omogoča nemoteno hlajenje tako transformatorja kot vezja oz. Q2 in uporov R1 in R2. Tranzistor Q2 lahko kot hladilnik uporabi tudi večjo stranico ohišja.

Če nimamo na voljo elementov, ki so označeni na shemi, lahko namesto Q2 uporabimo tudi BD647 ali BD649, namesto Q3 in Q4 celo paleto tranzistorjev od BC238, BC239 pa do BC547, BC548 in BC549 A, B ali C, verjetno pa bi na tem mestu prav dobro deloval tudi kakšen drugi NPN tranzistor.

Namesto Q5 pa lahko uporabimo tudi druge PNP tranzistorje, kot na primer BC307, BC308, BC309, BC557, BC558 ali BC559 A, B ali C, prav tako pa bi delovali tudi drugi podobni tranzistorji. Tranzistor Q1 pa bi lahko zamenjali s kakšnim drugim FETom.

Tiskano vezje in postavitev elementov



220V

/ AC

stik

alo

ON

/ O

FF

(10)

OFF

_O

ON

_I6V

ali

12V

napa

janj

e ak

umul

ator

ja

6V _

I

OFF

_O

12V_

II

Pred

prik

lopo

m v

230

om

režj

e pr

egle

jte p

ovez

ave

in s

e pr

eprič

ajte

da

ste

vse

pove

zali

prav

ilno!

!!!!!!

!

BDX3

3

(9)

(5)

(1)(4

)

BDX3

3 je

prit

rjen

na

zadn

jo s

trani

co

ohiš

ja, p

ovez

an je

z

žica

mi n

a tis

kano

ve

zje

CON

5

CON

4CO

N3

CON

2

CON

1

Spoj

isk

upaj

2 in

3

Zaka

j spo

jimo

skup

aj ž

ico

2 in

3?

Zaka

j spo

jimo

skup

aj ž

ico

2 in

3?

Spoj

imo

ju s

kupa

j da

dobi

mo

230V

. Tr

ansf

orm

ator

je u

pora

ben

tudi

v d

ržav

ah s

11

5V, p

ri na

s im

amo

230V

.

Žici

6 in

7 s

e ju

spo

ji sk

upaj

, da

dobi

mo

enot

no o

zem

ljite

v in

priv

ijači

v “S

EK2”

. Pr

ispa

jkam

o ju

sku

paj t

udi z

ato

da je

stik

v

spon

ki “S

EK2”

sig

urne

jši.

Pris

pajk

ali s

mo

ju

skup

aj ž

e v

trgo

vini

.



Nastavitev in uporabaPred priključitvijo na napajalno napetost še enkrat preglejmo vse povezave med tiskanino in obrobjem, položaj elementov na tiskanini ter tiskanino samo zaradi morebitnih mrzlih lotov.

Potenciometer R13 pred priključitvijo nastavimo na srednjo vrednost. Pri priključitvi zasveti LD1 (rdeča LED dio-da), na izhodnih sponkah pa lahko z instrumentom izmerimo izhodno napetost. S potenciometrom R13 nastavimo izhodno napetost na vrednost 2,3 x število celic akumulatorja.

Polnilnik za 6V akumulatorje:•NastavitevpotenciometraR13na6,9V za 6Vakumulatorza3celice

Polnilnik za 12V akumultorje:•NastavitevpotenciometraR13na13.8V za 12Vakumulatorza6celic.

S tem je vsa potrebna nastavitev opravljena. Za sestavlja-nje nam vam bo v pomoč naša fotogalerija sestavljenega izdelka.

O uporabi smo že govorili, če sami nimate dovolj časa za priklop polnilnika na akumulator, prepustite to svoji ženi. Ne ženi, ne akumulatorju in ne polnilniku se ne more ničesar zgoditi. Ščasoma boste ugotovili, da je tak polnilnik nepo-grešljiv element v vaši garaži.

Najnašasamogradnjadobrosluživaminvašemuakumulatorju.

TimAXelektroniked.o.o.

6V ali 12Vnapajanje akumulatorja

Potemciometer R13 za nastavljanje izhodne napetosti polnenaj akumulatorja

avtomatski polnilnik za 6v in 12v akumulatorje od 0,1 do 3a · 2020. 5. 26. · trgovina svet...

Documents