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.

(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.

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

نظر یادتون نره…