Запечатани зарядни оловни батерии - Микроконтролери и
Наскоро запечатани оловни батерии (SLA). Те се използват в резервни захранвания за компютри (UPS), системи за сигурност и измерване, фенерчета и други устройства, изискващи автономно захранване. От цялата гама батерии, произведени в радиоелектронни устройства, най-често се използват батерии с малък капацитет, 1,3-12 Ah, за напрежение 6 или 12 V. На вашето внимание се предлагат устройства за тяхното зареждане.
В сравнение с кадмиевия никел SLA батерии (Батерия) имат по-ниска цена и в същото време са по-удобни за използване, особено в случаите, когато е необходим голям капацитет. Подобен Батерия произведени от много производители и техните параметри могат да се различават, следователно, преди да използвате конкретна Батерия препоръчително е да се проучи документацията за него.
За устройствата, предлагани в тази статия, всички изчисления, изборът на номинален и максимален ток на зареждане са направени въз основа на документацията на Батерия добре позната фирма Panasonic. Режими на зареждане Батерия други компании могат да се различават и най-вече в максимално допустимия ток на зареждане. Но ако го приемете като правило - заредете Батерия зареждащ ток от около 0,1 от техния капацитет, тогава можем да кажем със суверенитет, че предложените зарядни устройства могат да се зареждат SLA батерии на всеки производител.
В документацията за внос е обичайно да се обозначават зареждащи/разреждащи токове с израза - 0,1С; 0.2C и т.н., докато буквата C означава капацитет Батерия в Ах. Изглежда по-удобно, отколкото да пишете "0,1 от капацитета Батерия", И в бъдеще ще се придържаме към тези обозначения.
Първата версия на зарядното устройство е показана на фиг. един.
Снимка 1
Оригиналното устройство е проектирано да зарежда никел-кадмиеви батерии до 350 mA и е използвало "заряд с постоянно напрежение с ограничение на тока". Същността на метода се крие във факта, че първоначално номиналният ток се подава към разредената батерия. Докато се зарежда, напрежението е Батерия нараства, но токът остава непроменен. След това, когато напрежението достигне зададения праг, по-нататъшният му растеж спира и атаките започват да намаляват. До края на зареждането токът на зареждане е равен на тока на саморазряд и в това състояние Батерия може да остане в зарядното за толкова дълго, колкото желаете, без презареждане. Най-интересното е, че някои производители на батерии препоръчват този метод за зареждане SLA и не се препоръчва за Ni-Cd Батерия.
При препроектирането на оригиналната схема беше решено да се създаде универсално зарядно устройство, предназначено да зарежда 6 и 12 волта SLA батерии с най-често срещания капацитет. За да направите това, беше необходимо да преизчислите текущите резистори за настройка и да промените блока за стабилизация на напрежението. Използването само на две зареждащи напрежения даде възможност да се изостави делителят на напрежението и да се замени с обикновени коригирани резистори.
В допълнение, за да се улесни термичният режим на устройството, работещо при по-високи зарядни токове, и да се увеличи ефективността на интегрираната стабилизаторна микросхема KR142EN12 са заменени с по-модерни микросхеми KR142EN22. Основната разлика между тези микросхеми е значително по-ниската разлика в входното/изходното напрежение, при която те могат да работят. За KR142EN12 това напрежение е 3,5 V [4], а за KR142EN22-1,1V [5]. Това направи възможно да се намали напрежението на вторичните намотки на трансформатора и да се намали размерът на радиаторите, на които са монтирани микросхемите.
Функционално устройството може да бъде разделено на две части - единица за ограничаване на максималния ток (DA1, R1 —R6) и стабилизатор на напрежението (DA2, R7 - R9). И двете части са направени по типични схеми и не се нуждаят от обяснение.
Превключвателят SB3 избира максималния ток на зареждане, а SB2 - включеното крайно напрежение Батерия. В този случай секцията SB2.1 превключва вторичната намотка на трансформатора, намалявайки напрежението при зареждане на 6 волта Батерия.
Следните видове части и тяхната подмяна могат да бъдат препоръчани при производството на това устройство. Резисторите за настройка на тока R2 - R6 са от типа C5-16V, C5-16MV със съответните мощности. Както показа практиката, по-добре е да не се пести от мощност. Устройството е предназначено за продължителна продължителна работа и е препоръчително да се избират всички елементи с марж. Това, освен повишаване на надеждността, ще подобри и топлинния режим. При липса на тези резистори те могат да бъдат направени независимо от високоустойчива жица. Точността на производство тук не играе голяма роля, тъй като стойността на първоначалния ток на зареждане може да бъде до 0,25С (производители за някои видове Батерия позволяват максимален ток на зареждане до 0.4C).