10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодный индикатор тока для зарядного устройства своими руками

mcp73831 зарядка li ion аккумулятора схема

Подробное описание микросборки от фирмы изготовителя — Справочник. Микросхема расположена в удобном корпусе SOT-23-5. Из справочных данных, ток заряда задан — 250ма

Типовая схема включения в роли зарядного устройства, рекомендуемая МикроЧип:

Плюсом такой схемы является отсутствие низкоомных мощных резисторов, ограничивающих зарядный ток. В этом случае он задается резистором, подключенным к пятому пину микросхемы. Его сопротивление лежать в интервале от 2 до 10 кОм.

Зарядка в сборе на рисунке ниже, как видите очень миниатюрная и компактная:

Микросхема в процессе работы сильно нагревается, но как показали проведенные испытания. Свою главную функцию выполняет на отлично.

Наверное, это одна из самых простых схем зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов, которую можно собрать своими руками. Подходит, в том числе и для li-pol батарей.

Печатные платы 2 варианта под схему выше, можно скачать здесь:

Во время теста готовой сборки: начал зарядку двух литиевых батарей типа 18650 общей емкостью 4,4 а/ч. разрядил их до 3,2 вольт и подключил зарядку, подождал минут 10 и замерил температуру микросборки термопарой — 67 градусов. Если верить справочнику то максимальная нормальная рабочая температура для данной микросхемы 85 градусов, так что считаю что такой нагрев вполне нормальным, тем более что в процессе зарядки температура будет снижаться так как аккумулятор будет заряжаться меньшим током, но больше 500мА я бы не рискнул тянуть с нее без радиатора.

Зарядный ток литиевого аккумулятора может настраиваться в широком диапазоне с помощью внешних сопротивлений. Светодиодный индикатор показывает состояние, когда li-ion батарея полностью заряжена. Максимальное зарядное напряжение устанавливается в пределах с 4,1 до 4,5 вольт, обычно выбирают 4,2 В — это стандарт для большинства существующих литиевых аккумуляторов. Для различных микросборок серии оно составляет: MCP73831-2 4,2 В, MCP73831-3 4.3 В, MCP73831-4 4.4В, MCP73831-5 — 4,5 вольт. Всего два сопротивления, парочка конденсаторов, индикаторный светодиод — и вот зарядное устройство полностью готово.

Зарядный ток изменяется от 15mA

500mA по определенной логике. Зеленый светодиод светится когда подано напряжение на схему. Подключите аккумулятор и сразу кратковременно загорится красный светодиод, а постоянно он будет гореть когда батарея будет полностью заряжена.

Подробное описание микросборки от фирмы изготовителя — Справочник. Микросхема расположена в удобном корпусе SOT-23-5. Из справочных данных, ток заряда задан — 250ма

Типовая схема включения в роли зарядного устройства, рекомендуемая МикроЧип:

Плюсом такой схемы является отсутствие низкоомных мощных резисторов, ограничивающих зарядный ток. В этом случае он задается резистором, подключенным к пятому пину микросхемы. Его сопротивление лежать в интервале от 2 до 10 кОм.

Зарядка в сборе на рисунке ниже, как видите очень миниатюрная и компактная:

Микросхема в процессе работы сильно нагревается, но как показали проведенные испытания. Свою главную функцию выполняет на отлично.

Наверное, это одна из самых простых схем зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов, которую можно собрать своими руками. Подходит, в том числе и для li-pol батарей.

Печатные платы 2 варианта под схему выше, можно скачать здесь:

Во время теста готовой сборки: начал зарядку двух литиевых батарей типа 18650 общей емкостью 4,4 а/ч. разрядил их до 3,2 вольт и подключил зарядку, подождал минут 10 и замерил температуру микросборки термопарой — 67 градусов. Если верить справочнику то максимальная нормальная рабочая температура для данной микросхемы 85 градусов, так что считаю что такой нагрев вполне нормальным, тем более что в процессе зарядки температура будет снижаться так как аккумулятор будет заряжаться меньшим током, но больше 500мА я бы не рискнул тянуть с нее без радиатора.

Зарядный ток литиевого аккумулятора может настраиваться в широком диапазоне с помощью внешних сопротивлений. Светодиодный индикатор показывает состояние, когда li-ion батарея полностью заряжена. Максимальное зарядное напряжение устанавливается в пределах с 4,1 до 4,5 вольт, обычно выбирают 4,2 В — это стандарт для большинства существующих литиевых аккумуляторов. Для различных микросборок серии оно составляет: MCP73831-2 4,2 В, MCP73831-3 4.3 В, MCP73831-4 4.4В, MCP73831-5 — 4,5 вольт. Всего два сопротивления, парочка конденсаторов, индикаторный светодиод — и вот зарядное устройство полностью готово.

Читать еще:  Mc34063 стабилизатор тока для светодиодов

Зарядный ток изменяется от 15mA

500mA по определенной логике. Зеленый светодиод светится когда подано напряжение на схему. Подключите аккумулятор и сразу кратковременно загорится красный светодиод, а постоянно он будет гореть когда батарея будет полностью заряжена.

На микросхеме MAX1555

Литий-полимерные аккумуляторы (LiPo) — требуют постоянного контроля. Для этого используется микросхема MAX1555 (см. даташит) и др. подобные. Я разработал зарядное устройство в Eagle, но не сделал его (студент — нет денег). Все компоненты использованы в корпусах для поверхностного монтажа, но припаять их довольно легко даже простым паяльником.
Вот схема зарядного устройства и простая модель готового устройства.

На микросхеме MCP73831

Мне не нравится цена и доступность микросхемы MAX1555 от фирмы Maxim. В поисках чего-то лучшего, я наткнулся на MCP73831 (см. даташит) от Microchip. Эта микросхема подешевле, чем MAX1555.

Я сделал несколько изменений в предыдущей печатной плате.

Я решил использовать только элементы для поверхностного монтажа, поэтому была использована микросхема в корпусе SOT-23. Такие элементы не очень сложно паять, даже очень мелкие резисторы 0805. Плата была разработана в Eagle и сделана на заводе. Я получил три платы, но сделал только два зарядных устройства, потому что у меня было только две микросхемы.
Плата специально сделана небольшой и имеет светодиодный индикатор. Это простое небольшое устройство прекрасно справляется со своими обязанностями.

схемопедия

Каталог электронных схем
  • Добавить статью
  • Обратная связь

Схема индикатора тока заряда

Схема индикатора тока заряда

Если зарядное устройство (ЗУ) для автомобильных аккумуляторов не имеет амперметра, трудно гарантировать их надежную зарядку. Возможно ухудшение (пропадание) контакта на клеммах батареи, обнаружить которое достаточно трудно. Вместо амперметра предлагаю простой индикатор буквально из нескольких деталей. Он включается в разрыв “плюсового” провода от ЗУ к АБ.

Рис. 1. Индикатор тока заряда

Схема на рис.1 представляет собой транзисторный ключ VT1, включающий светодиод HL1, когда через R1 протекает заданный ток. В этом случае падения напряжения на резисторе R1 (более 0,6 В) достаточно для открывания транзистора VT1 и зажигания HL1. Для конкретного аккумулятора номинал R1 подбирается так, чтобы светодиод зажигался при требуемом зарядном токе. По яркости его свечения можно приблизительно оценить зарядный ток. Резистор R1 – проволочный, изготавливается из 6…12 витков обмоточного провода диаметром 1 мм. Можно использовать проволоку с высоким удельным сопротивлением (нихром) или резистор промышленного изготовления, например, ПЭВР-10.

Рис. 2. Индикатор тока заряда на КР293КП4

На рис.2 показана аналогичная схема, но с применением оптоэлектронного ключа КР293КП4. Такие оптроны популярны сегодня среди радиолюбителей, они позволяют конструировать радиоэлектронные устройства с минимальным количеством элементов. Резистор, ограничивающий ток в цепи светодиода оптрона, не нужен, так как для уверенного срабатывания ключа необходимо напряжение на контактах 3,4 порядка 1,1… 1,5 В. Ток в этой цепи – 10… 15 мА. Особенность схемы – в подключении исполнительного устройства на оптронном ключе. Как видно из рисунка, вход оптрона (светодиод) включается у клеммы “+” ЗУ с одной стороны, и у соответствующей клеммы “+” АБ – с другой. Резистором, на котором падает напряжение, в данном случае является сам соединительный провод между ЗУ и АБ, имеющий длину 0,8…1,5 м. При надежном контакте в клеммах, падения напряжения на немдостаточно для срабатывания оптронного ключа. Контакты 5, 6 VU1 замыкаются , в цепи HL1 течет ток, и светодиод горит.

Читать еще:  Соединение выключателя с светодиодом

При использовании этого индикатора в приборах с большим напряжением питания, например, для зарядки АБ грузовых автомобилей с напряжением бортовой сети 24 В, необходимо подобрать величину R1, чтобы ток через светодиод не превышал максимально допустимый.

Такие индикаторы тока можно применить и в других конструкциях, где необходим контроль тока нагрузки. Включаются они аналогичным способом – между нагрузкой и источником питания.

Автор: А. Кашкаров, г. С.-Петербург

Три схемы индикаторов бортовой сети автомобиля

Далеко не во всех автомобилях установлен контроль за напряжением бортовой сети. Раньше в отечественных автомобилях стояла обычная лампочка в щитке, которая сигнализировала о зарядке АКБ. Это, конечно мало информации. Было бы не лишним установить дополнительный цифровой вольтметр или хотя бы индикатор из нескольких разноцветных светодиодов, показывающий основные пороги допустимых напряжений. Ниже приведены три простые схемы светодиодных индикаторов напряжения авто.

Индикатор напряжения на LM393

Рабочим напряжением бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым аккумулятором считают диапазон значений от 11,7В до 14В.

При выходе за пределы этого диапазона могут быть нехорошие последствия, так как при падении напряжения ниже 11,7 В произойдет резкий разряд аккумулятора, а при превышении свыше 14 В начнется его перезаряд.

Для контроля бортовой сети автомобиля предлагаю собрать простой индикатор состоящий из двух компараторов выполненных на одной микросхеме LM393 и трех светодиодов.

Текущее напряжение, снимается с делителя напряжения, построенного на сопротивлениях R2, R3, R4 и сравнивается с опорным, на стабилитроне VD1). Нормальное напряжение — горит зеленый светодиод, больше 14В — красный и желтый светодиод загорается если напряжение опустится ниже 11,7В

Индикатор напряжения на К1003ПП1

Устройство позволяет контролировать напряжение бортовой сети в четырех интервалах.

  1. При напряжении батареи ниже 11 вольт светится красный светодиод- VD1,
  2. при нормально заряженном аккумуляторе от 11,1 до 13,2 вольт светится зеленый светодиод VD2,
  3. в интервале от 13,4 до 14,4 вольт светится желтый светодиод — VD3,
  4. при перенапряжении более 14,6 вольта загорится красный светодиод VD4.

Регулировка схемы состоит в подстройке переменным резистором 10К диапазона нормально заряженного аккумулятора (12-13,8 В). Фототранзистор управляет яркость свечения светодиодов в зависимости от уровня внешнего освещения. Можно его и совсем исключить, тогда яркость будет максимальна.

Многоуровневый индикатор напряжения на К1401УД2А

Это схема также используется для контроля за состоянием бортовой сети и позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора, не допуская ее разряд более чем на половину. Данный индикатор с очень высокой точностью контролирует уровень напряжения батареи и информирует водителя о ее состоянии.

Схема устройства выполнена всего на одной отечественной микросборке К1401УД2А и состоит из четырех компараторов на операционных усилителях, которые при помощи светодиодов HL1…HL4 сообщают водителю о текущем уровне напряжения в одном из интервалов. По одномоментному горению сразу двух индикаторов (или их «перемаргиванию») можно точно вычислить момент нахождения напряжения аккумуляторной батареи на границе между интервалами.

Если ни один из светодиодов не горит, то это говорит только о том, что напряжение аккумулятора ниже 11,7В. Свечение HL1 подсказывает водителю о проблемах в работе регулятор напряжения — генератор — так при работающем двигателе генератор должен постоянно заряжать аккумулятор, но напряжение со стабилизатора не должно быть выше 14,8 В. Если же горит светодиод HL4, это говорит о том, что батарея разряжена более чем на 50% и ее нужно подзарядить.

В конструкции используются емкости С1 типа К10-17, С2, С3 типа К73-9 на 250 В, подстроечное малогабаритное сопротивление R5 типа СП3-19а, остальные сопротивления С2-23 (или аналогичные малогабаритные).

Дроссель Т1 построен на кольцевом сердечнике типоразмером К 10 х 6 х 3 из феррита марки 2000 НМ 1. Обмотки имеют по 30 витков провода типа ПЭЛШО-0,12. Дроссель при правильном включении фаз обмоток защищает устройство от пульсации и помех в бортовой сети автомобиля при включенном двигателе.

Читать еще:  Световой выключатель освещения схем

При установке предлагаемых индикаторов в автомобиле необходимо обратить внимание на то, чтобы его соответствующие элементы были тщательно изолированы от кузова автомобиля. Минусовая клемма должна быть изолирована от кузова, а плюсовая — от замка зажигания. В этом случае указатель напряжения будет регистрировать напряжение аккумулятора только во время движения автомобиля.

Держите напряжение бортовой сети своего автомобиля всегда под контролем!

Индикатор заряда в ЗУ на базе компьютерного блока

В предлагаемом индикаторе, схема которого основана на объединении соответствующих узлов приведена на сайте www.radiochipi.ru они устранены. Узел индикации достижения максимального напряжения зарядки выполнен на ОУ DA1.2.

Схема индикатора тока заряда

За счёт большого коэффициента усиления он работает практически как компаратор. Пороговое напряжение включения — 14,7 В, его устанавливают подстроечным резистором R4. Образцовое напряжение +5 В взято непосредственно с вывода 14 (UREF) микросхемы TL494CN блока питания. По достижении на выходных клеммах ЗУ максимального напряжения включается светодиод HL1 (зелёного цвета) и светит до выключения ЗУ, сигнализируя о том, что напряжение зарядки достигло максимального значения, и идёт процесс снижения зарядного тока.

Принципиальная электрическая схема узлов на ОУ DA1.1 и компараторе DA2 аналогична приведённой на рис. 2 в [2]. Там же приведена методика их налаживания. Номиналы резисторов R38, R39 [2] уменьшены для снижения наводок от преобразователей напряжений БП, а питание на индикатор подано непосредственно с выхода ЗУ. Это обеспечивает автоматическое гашение всех светодиодов HL1—HL4 при наличии КЗ на выходе. В начале процесса зарядки при номинальном токе, который у меня установлен равным 6 А, горит светодиод HL2 красного цвета свечения. При достижении максимального напряжения зарядки загорается светодиод HL1.

При снижении тока зарядки до 3…4 А (устанавливают подстроечным резистором R3) гаснет светодиод HL2 и включается HL3 жёлтого цвета свечения. Когда ток зарядки станет менее 0,5… 1 А (устанавливают подстроечным резистором R10), HL3 погаснет и включится мигающий светодиод HL4 зелёного цвета свечения, свидетельствующий об окончании зарядки. Такой алгоритм индикации даёт визуальный контроль всех её стадий.

Само ЗУ было собрано на базе устаревшего, но когда-то довольно распространённого компьютерного БП модели PM-230W [3] фирмы КМЕ. Конструкция печатной платы индикатора адаптирована под этот и подобные БП. Однако ничто не мешает устанавливать её на другие БП. Просто подключение индикатора к БП придётся выполнить пятью дополнительными отрезками гибких проводов в изоляции. На печатной плате индикатора эти связи разведены для крепления пайкой на штатный девяти контактный угловой соединитель, установленный на основной плате БП указанной модели. До доработки на нём крепился модуль блока запуска по сигналу “Power On” [3].

Все элементы, кроме светодиодов HL1—HL4, размещены на печатной плате, чертеж которой и расположение на ней элементов показаны на рис. 2. Светодиоды закреплены в отверстиях на передней стенке корпуса ЗУ. При переделке БП, конечно, все его лишние элементы демонтируют. Микросхемы LM358N и LM393N часто применяются в узле запуска. После демонтажа их можно применить в индикаторе. Применены постоянные резисторы С2-23, МЛТ, подстроечные — из серий SH-625MC, PV-32, СА9Н2.5, 3362S.

Если переделке подлежит БП серии РМ-230, плату узла запуска выпаивают из девяти контактного штыревого соединителя, а на её место в освободившиеся штыри устанавливают плату индикатора и пропаивают контактные площадки. Контактные площадки под выводы 7 и 8, 9 на плате БП соединяют короткими проводами соответственно с датчиком тока (R24 на рис. 1 в [1]) и линией +13,9 В. Если цепь плавного (медленного) пуска установлена на основной плате, как, например, R5C11 в (1), то элементы индикатора R12 и С4 не устанавливают. ЗУ со снятой крышкой и встроенным индикатором показано на рисунке.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector