مدار شارژر هوشمند باتری 12 ولت

21

در این پست از سایت اِمیک, مدار یک شارژر هوشمند یا اتوماتیک برای باتری های 12 ولت قرار داده شده است. به این شارژرها, شارژر سه مرحله ای نیز گفته می شود که ایمن ترین و مناسب ترین نوع شارژر برای باتری ها می باشند. در این نوع شارژرها, باتری در سه مرحله شارژر می شود که این سه مرحله بصورت زیر می باشند:

  • مرحله اول: شارژ عمده (bulk charge)
  • مرحله دوم: شارژ جذبی (absorption charge)
  • مرحله سوم: شارژ شناور (float charge)

یکی از مشکلاتی که باعث خرابی باتری ها می شود شارژ بیش از اندازه می باشد, یعنی پس از اینکه باتری بطور کامل شارژ شد, شارژر قطع نمی شود و شارژ کردن باتری را ادامه می دهد که در نتیجه باعث خرابی باتری یا کاهش عمر باتری می شود و خطرات بسیار زیادی نیز دارد. شارژهای سه مرحله این مشکل را ندارند و به همین خاطر گفته می شود که ایمن ترین و مناسب ترین نوع شارژر برای باتری ها می باشند.

بطور خلاصه در مورد این سه مرحله شارژ توضیح خواهم داد. در مرحله اول شارژ یا bulk charge باتری با حداکثر ولتاژ و جریان قابل تحمل باتری (که باعث اسیب و داغ شدن باتری نشود) شروع به شارژ شدن می کند که این ولتاژ به عنوان مثال برای باتری های سرب اسیدی معمولی 12 ولت بین 14.6 تا 14.8 ولت می باشد. در این مرحله از انجایی که باتری هنوز بطور کامل شارژ نشده خطر شارژ بیش از اندازه وجود ندارد.

زمانی که باتری حدود 80 درصد شارژ شد, شارژر وارد مرحله دوم یا absorption charge می شود. در این مرحله ولتاژ شارژر ثابت است درحالی که جریان خروجی شارژر دائما کاهش می یابد و این مرحله تا نزدیک به شارژ کامل باتری ادامه دارد. در مرحله سوم یا float charge باتری بطور کامل شارژ می شود, ولتاژ شارژر به حدود 13 تا 13.6 کاهش می یابد و جریان نیز کاهش می یابد, در نتیجه اگر باتری برای مدت زمان طولانی نیز به شارژر متصل بماند مشکلی به وجود نخواهد امد.

مدار شارژر هوشمند باتری 12 ولت :

در زیر شماتیک این مدار شارژر کاربردی را مشاهده می کنید, که از قطعات نسبتاً ارزانی تشکیل شده و به راحتی قطعات این مدار را می توانید از طریق فروشگاه های قطعات الکترونیکی تهیه کنید.

SH-12v-Battery-Charger-emic

(برای دیدن تصویر در اندازه بزرگتر ان را ذخیره کنید)

ولتاژ 220 ولت برق شهری توسط ترانس دوبل به 15 ولت کاهش می یابد, در ادامه توسط دیودهای D1 و D2 یکسو شده و توسط خازن C1 صاف می شود. این ولتاژ به پایه ورودی (پایه 3) رگولاتور متغیر LM317 اعمال می شود. ولتاژ خروجی رگولاتور متغیر LM317 توسط تغییر مقدار مقاومت در پایه 1 این رگولاتور تعیین می شود.

در این مدار ما از ای سی آمپلی فایر دوبل LM358 برای مقایسه ولتاژ خروجی با ولتاژ رفرنس و کنترل شارژ بیش از اندازه استفاده کرده ایم. LED1 زمانی که برق به مدار متصل است روشن می شود و LED2 زمانی که باتری در حال شارژ شدن است روشن می شود. بعد از شارژ کامل باتری LED3 روشن می شود.

نحوه تنظیم مدار شارژر هوشمند:

برای کالیبراسیون یا تنظیم مدار شارژر هوشمند, ابتدا جامپر JP1 را برداشته و مراحل زیر را به ترتیب دنبال کنید و پس از تنظیم کردن مدار, جامپر را دوباره در جای خود قرار دهید:

  1. پتانسیومتر VR2 را تغییر دهید تا زمانی که در کاتد دیود D5 (یا پایه 8 ای سی LM358) ولتاژ 13.6 ولت تنظیم شود.
  2. پتانسیومتر VR1 را تغییر دهید تا زمانی که در کلکتور ترانزیستور Q1 ولتاژ 0.5 ولت تنظیم شود.
  3. پتانسیومتر VR3 را تغییر دهید تا زمانی که LED2 روشن شود.
  4. دوباره پتانسیومتر VR2 را تغییر دهید تا زمانی که در کاتد دیود D5 (یا پایه 8 ای سی LM358) ولتاژ 14.1 ولت تنظیم شود.
  5. ولتاژ در جامپر باید یا 14.1 ولت باشد یا 13.6 ولت که بستگی به ولتاژ در کاتد D5 دارد. در صورتی که ولتاژ کاتد D5 برابر 14.1 ولت باشد, ولتاژ در جامپر برابر با 13.6 ولت است و برعکس.

نکات:

  • این مدار برای شارژ باتری 12 ولت سرب اسیدی 7 امپر بسیار مناسب است البته برای باتری های با جریان بیشتر هم (حدود 10 یا 12 امپر) قابل استفاده است
  • برای رگولاتور LM317 حتماً از هیت سینک مناسب استفاده کنید.
  • در هنگام نصب قطعات به پلاریته و ترتیب پایه های انها بسیار دقت کنید
  • در هنگام اتصال باتری به مدار به پلاریته ان (مثبت و منفی) دقت کنید
  • دقت کنید که حتما برای کالیبراسیون جامپر JP1 را بردارید و پس از کالیبراسیون ان را دوباره قرار دهید
  • یک PCB مناسب نیز برای مدار بالا طراحی شده که از انتهای مطلب قابل تهیه است.

P-12v-Battery-Charger-emic

لیست قطعات:

  • مقاومت   R1=270Ω اهم
  • مقاومت   R2=2.2K اهم
  • مقاومت   R3,R6=10K اهم
  • مقاومت   R4,R5=22K اهم
  • مقاومت   R7=0.22Ω اهم 5 وات
  • مقاومت   R8,R9=4.7K اهم
  • پتانسیومتر (ولومی)   RV1=2K اهم
  • پتانسیومتر (ولومی)   RV2=5K اهم
  • پتانسیومتر (ولومی)   RV3=20K اهم
  • خازن الکترولیت   C1=2200uF/50V
  • خازن الکترولیت   C2,C3=10uF/25V
  • خازن عدسی   C4=100nF
  • ای سی رگولاتور   U1=LM317 به همراه هیت سینک مناسب
  • ای سی   U2=LM358 به همراه سوکت
  • دیود   D1,D2,D3,D4,D5=1N4007
  • دیود زنر  D6=6.8V (یک دیود زنز 6.8 ولت)
  • ترانزیستور   Q1=BC547
  • سه عدد LED پنج میلیمتر (LED1,LED2,LED3)
  • ترانسفورماتور 15 ولت دوبل با جریان 1 امپر
  • پین هدر نری 2 پین به همراه جامپر ان برای JP1
  • ترمینال پیچی 3 پین برای اتصال ترانس به مدار
  • ترمینال پیچی 2 پین برای اتصال باتری به مدار
  • یک عدد کلید ON/OFF

 

- دانلود PCB

برای پرداخت و دانلود فایل PCB و فایل راهنمای ساخت مدار شارژر هوشمند باتری 12 ولت می توانید روی دکمه زیر کلیک کنید. این فایل شامل :

  • فایل های طراحی PCB مدار با نرم افزار پروتئوس
  • PCB مدار به صورت فایل PDF مناسب ساخت PCB به روش اتو و دیگر روش های مشابه
  • راهنمای ساخت PCB
  • آموزش ساخت PCB به روش اتو
  • و دیگر موارد لازم برای ساخت PCB

» پس از پرداخت شما به صفحه دانلود هدایت می شوید و می توانید فایل مورد نظر خود را دانلود کنید. همچنین ایمیلی حاوی لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد.

تضمین کیفیت PCB               طراحی یک لایه PCB              طراحی شده بر اساس قطعات موجود در بازار ایران

 

 

نظر یادتون نره…

21 دیدگاه‌ها

  1. سلام
    من مدارو از سایت شما خریدم و ساختم
    مهندس برای افزایش از 1 آمپر به 2 یا سه باید 317 و 358 با کدوم مدل تعویض کرد؟
    ترانسم 3 آمپره

    • سلام, مدار بالا برای حداکثر 1 آمپر جریان خروجی طراحی شده و برای افزایش این جریان باید تعدادی از قطعات مدار تغییر کند از دیودهای 1n4007 گرفته تا رگولاتور lm317 و احتمالا دیگر قطعات که باید در عمل تست شود.

  2. مهندس جان وقت بخیر
    من این مدار طبق pcb شما ساختم
    در قسمتی از pcb نوشتید sw1 ولی در لیست قطعات نیست
    منظور کلید on off است یا فشاری و برای چی؟

  3. سلام .
    از این مدار میتوان برای شارژ باتری 12 ولت 60 آمپر یا 120 آمپر استفاده کرد ؟ زمان شارژ زیاد مهم نیست . فقط می خواستم بدونم امکانش هست و مشکلی برای مدار یا باتری پیش نمیاد؟

  4. عرض سلام و ادب
    دوست عزیز من می خوام این مدار رو جهت شارژ باتری 12 ولت 7.5 آمپر ماشین شارژی استفاده کنم
    آیا میشه از آداپتور و جریان dc استفاده کرد؟
    لطفا مشخصات آداپتور مورد نیاز رو بگید
    ممنونم

    • سلام خوبی مهندس جان
      یه سوال دارم من یه شارژر باطری با ورودی ۱۲ ولت خریدم که مدار افزایش ولتاژ داره در حین کار کردن سلف و خازنهای ان بیش از حد داغ میشود اگر قصد نصب فن داشته باشم برای کنترل فن از کجای مدار فید بک بگیرم دوست دارم سرعت فن متناسب با حریان شارژ تغییر کند
      ممنون میشم پس از بررسی و مداقعه نهایی نتیجه غایی را اعلام فرمایید

      • سلام
        من مدارو از سایت شما خریدم و ساختم
        مهندس برای افزایش از 1 آمپر به 2 یا سه باید 317 و 358 با کدوم مدل تعویض کرد؟
        ترانسم 3 آمپره

  5. سلام مهندس. سوالی داشتم. برای یه باتری سرب اسیدی 12 ولتی 100 آمپر ساعت ماکزیمم جریان شارژ حدودا یک دهم جریان اسمی باتری هست یعنی 10 آمپر. در صورتی که بخواهیم از این مدار برای شارژ استفاده کنیم علاوه بر اینکه باید دیودهای یکسو کننده را با دیودهای آمپر بالا جایگزین کنیم ترانس ورودی چه مقدار آمپر باید داشته باشه و آی سی 317 نیاز به تعویض داره یا هیت سینگ بزرگتر جوابگوی این آمپر هست؟؟ ممنونم

  6. سلام
    کارکرد مقاومت 0.22 اهم 5 وات تو مدار رو تحلیل میکنید . امکانش هست از مقاومت 0.15 اهم یا 0.33 اهم 5 وات استفاده کنم؟
    تشکر

  7. سلام میخواستم ببینم با این مدار چطور می‌توان برای باتری لیتیوم پلیمر 12 ولت 3 سل استفاده کرد با تنظیمات بالا موقع کالیبراسیون مکسش رو 12.6 بزارم چون مکس ولتاژ شارژ لیتیومی ها 12.6 هستش

  8. با سلام و عرض ادب از شما خواهشمندم مداری برای تقویت آنتن تلویزیون در سایت خوبتون قرار بدین .
    خیلی ممنون از زحمات شما.

ارسال دیدگاه

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید