วิธีการสร้างเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

เรียนรู้

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดได้รับการแนะนำเมื่อหลายปีก่อน แต่เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและต้นทุนต่ำจึงยังคงใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์เป็นหลัก พวกเขามีชื่อเสียงในด้านความจุกระแสไฟฟ้าที่สูงซึ่งเป็นที่ต้องการมากกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปอื่น ๆ ที่มีอยู่ในตลาด ควรชาร์จแบตเตอรี่อย่างเหมาะสมและปล่อยอย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มระยะเวลาการใช้งานแบตเตอรี่ให้นานที่สุดและมั่นใจได้ว่าอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ในโครงการนี้ฉันจะสร้างวงจรชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดโดยใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่หาได้ง่ายในตลาด



windows 10 ใช้เวลานานในการปิดตัวลง

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

วิธีสร้างวงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่โดยใช้ LM7815 IC

แนวทางที่ดีที่สุดในการเริ่มต้นโครงการคือการจัดทำรายการส่วนประกอบและทำการศึกษาส่วนประกอบเหล่านี้โดยสังเขปเนื่องจากไม่มีใครต้องการยึดติดอยู่ตรงกลางของโครงการเพียงเพราะส่วนประกอบที่ขาดหายไป แผงวงจรพิมพ์เป็นที่ต้องการสำหรับการประกอบวงจรบนฮาร์ดแวร์เพราะถ้าเราประกอบชิ้นส่วนบนเขียงหั่นขนมอาจถอดออกได้และวงจรจะสั้นดังนั้น PCB จึงเป็นที่ต้องการ



ขั้นตอนที่ 1: การรวบรวมส่วนประกอบ (ฮาร์ดแวร์)

  • 1n4007 ไดโอด (x7)
  • LM7815 IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้า (x1)
  • 1n4732 ไดโอด (x1)
  • ตัวต้านทาน 10k โอห์ม (x1)
  • โพเทนชิออมิเตอร์ 50k โอห์ม (x1)
  • ตัวต้านทาน 1.5k โอห์ม (x2)
  • ตัวต้านทาน 1k โอห์ม (x2)
  • NPN ทรานซิสเตอร์กำลังปานกลาง D882 (x1)
  • ตัวต้านทาน 1.2k โอห์ม (x1)
  • ตัวต้านทาน 1 โอห์ม (x1)
  • รีเลย์ 12V DC
  • ไขควง
  • อ่างความร้อนขนาดเล็ก
  • 9V DC แบตเตอรี่ (x2)
  • คลิปแบตเตอรี่ 9V (x2)
  • ไฟ LED (x4)
  • การเชื่อมต่อสายไฟ
  • FeCl3
  • แผงวงจรพิมพ์
  • ปืนกาวร้อน

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบที่จำเป็น (ซอฟต์แวร์)

  • Proteus 8 Professional (สามารถดาวน์โหลดได้จาก ที่นี่ )

หลังจากดาวน์โหลด Proteus 8 Professional แล้วให้ออกแบบวงจรบนนั้น ฉันได้รวมการจำลองซอฟต์แวร์ไว้ที่นี่เพื่อให้ผู้เริ่มต้นออกแบบวงจรและทำการเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์ได้อย่างเหมาะสม



ขั้นตอนที่ 3: บล็อกไดอะแกรม

แผนภาพบล็อกจัดทำขึ้นเพื่อความสะดวกของผู้อ่านเพื่อให้สามารถเข้าใจหลักการทำงานทีละขั้นตอนของโครงการได้อย่างง่ายดาย



แผนภาพบล็อก

ขั้นตอนที่ 4: ทำความเข้าใจหลักการทำงาน

ในการชาร์จแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าที่อยู่ที่ด้านอินพุตจะเป็น ก้าวลง ก่อนจากนั้นจะเป็น แก้ไข จากนั้นจะถูกกรองเพื่อรักษาแหล่งจ่ายไฟ DC ให้คงที่ แรงดันไฟฟ้าที่จะอยู่ที่ด้านเอาต์พุตของวงจรจะถูกป้อนเข้าไปใน แบตเตอรี่ ที่เราต้องการเรียกเก็บ มีสองตัวเลือกสำหรับแหล่งจ่ายไฟ หนึ่งคือ AC และอีกอันคือ กระแสตรง . มันเป็นทางเลือกของผู้ที่จะออกแบบวงจร ถ้าเขา / เธอมีแบตเตอรี่ DC ก็สามารถใช้ได้และขอแนะนำเนื่องจากวงจรจะซับซ้อนเมื่อเราใช้หม้อแปลงเพื่อแปลง AC เป็น DC หากไม่มีแบตเตอรี่ DC สามารถใช้อะแดปเตอร์ AC เป็น DC ได้

ขั้นตอนที่ 5: การวิเคราะห์วงจร

ส่วนหลักของวงจรประกอบด้วย สะพาน วงจรเรียงกระแสทางด้านซ้าย 220V AC ถูกนำไปใช้ที่ด้านอินพุตและลดขั้นตอนลงไปที่ 18V DC แทนที่จะใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบตเตอรี่ DC ยังสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับการทำงานของวงจรได้ แรงดันไฟฟ้าอินพุตนั้นไม่ว่าจะเป็น AC หรือ DC จะใช้กับ LM7815 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อเพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าบริสุทธิ์เพื่อให้สามารถใช้แรงดันไฟฟ้าที่บริสุทธิ์ต่อไปได้ รีเลย์. หลังจากผ่านแรงดันตัวเก็บประจุเข้าสู่รีเลย์และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับวงจรจะเริ่มชาร์จผ่าน 1 โอห์ม ตัวต้านทาน เมื่อถึงจุดที่แรงดันการชาร์จของแบตเตอรี่มาถึงจุดสะดุดเช่น 14.5V ซีเนอร์ไดโอดจะเริ่มทำงาน การนำ และให้แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานเพียงพอกับทรานซิสเตอร์ เนื่องจากการนำนี้ทรานซิสเตอร์จึงไปอยู่ในบริเวณอิ่มตัวและเอาต์พุตจะกลายเป็น สูง . เนื่องจากเอาต์พุตสูงนั้นรีเลย์จึงทำงานและอุปกรณ์จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟ



ขั้นตอนที่ 6: จำลองวงจร

ก่อนที่จะสร้างวงจรจะเป็นการดีกว่าที่จะจำลองและตรวจสอบการอ่านทั้งหมดบนซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์ที่เราจะใช้คือไฟล์ Proteus Design Suite . Proteus เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้จำลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์

  1. หลังจากดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์ Proteus แล้วให้เปิดขึ้นมา เปิดแผนผังใหม่โดยคลิกที่ไฟล์ ISIS ไอคอนบนเมนู

    ISIS

  2. เมื่อแผนผังใหม่ปรากฏขึ้นให้คลิกที่ไฟล์ ป ไอคอนบนเมนูด้านข้าง เพื่อเปิดช่องให้คุณเลือกส่วนประกอบทั้งหมดที่จะใช้

    แผนผังใหม่

  3. ตอนนี้พิมพ์ชื่อของส่วนประกอบที่จะใช้ในการสร้างวงจร ส่วนประกอบจะปรากฏในรายการทางด้านขวา

    การเลือกส่วนประกอบ

  4. ในทำนองเดียวกันข้างต้นให้ค้นหาส่วนประกอบทั้งหมด พวกเขาจะปรากฏในไฟล์ อุปกรณ์ รายการ.

    รายการส่วนประกอบ

    สเปกตรัมrge-1001

ขั้นตอนที่ 7: การสร้างเค้าโครง PCB

ในขณะที่เรากำลังจะสร้างวงจรฮาร์ดแวร์บน PCB เราจำเป็นต้องสร้างเค้าโครง PCB สำหรับวงจรนี้ก่อน

  1. ในการสร้างเค้าโครง PCB บน Proteus ก่อนอื่นเราต้องกำหนดแพ็คเกจ PCB ให้กับทุกส่วนประกอบบนแผนผัง ในการกำหนดแพ็กเกจให้คลิกเมาส์ขวาที่ส่วนประกอบที่คุณต้องการกำหนดแพ็กเกจแล้วเลือก เครื่องมือบรรจุภัณฑ์
  2. คลิกที่ตัวเลือก ARIES บนเมนูด้านบนเพื่อเปิดแผนผัง PCB

    การออกแบบ ARIES

  3. จากรายการส่วนประกอบวางส่วนประกอบทั้งหมดบนหน้าจอในการออกแบบที่คุณต้องการให้วงจรของคุณมีลักษณะ
  4. คลิกที่โหมดติดตามและเชื่อมต่อหมุดทั้งหมดที่ซอฟต์แวร์บอกให้คุณเชื่อมต่อโดยชี้ลูกศร

ขั้นตอนที่ 8: แผนภาพวงจร

หลังจากสร้างเค้าโครง PCB แล้วแผนภาพวงจรจะมีลักษณะดังนี้:

แผนภูมิวงจรรวม

ขั้นตอนที่ 9: การตั้งค่าฮาร์ดแวร์

ขณะนี้เราได้จำลองวงจรบนซอฟต์แวร์แล้วและทำงานได้ดีอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้ให้เราไปข้างหน้าและวางส่วนประกอบบน PCB หลังจากจำลองวงจรบนซอฟต์แวร์และสร้างเค้าโครง PCB แล้วเค้าโครงวงจรจะพิมพ์ลงบนกระดาษเนย ก่อนวางกระดาษเนยบนบอร์ด PCB ให้ใช้ที่ขูด PCB ถูบอร์ดเพื่อให้ชั้นทองแดงบนกระดานลดลงจากด้านบนของบอร์ด

การถอดชั้นทองแดง

จากนั้นวางกระดาษเนยลงบนแผ่น PCB และรีดจนพิมพ์วงจรบนกระดาน (ใช้เวลาประมาณห้านาที)

รีดบอร์ด PCB

ตอนนี้เมื่อพิมพ์วงจรลงบนบอร์ดจะจุ่มลงใน FeCl3วิธีแก้ปัญหาของน้ำร้อนเพื่อขจัดทองแดงส่วนเกินออกจากบอร์ดจะเหลือเฉพาะทองแดงที่อยู่ใต้วงจรพิมพ์เท่านั้น

การแกะสลัก PCB

หลังจากนั้นถูบอร์ด PCB ด้วย scrapper เพื่อให้สายไฟโดดเด่น ตอนนี้เจาะรูในตำแหน่งที่เกี่ยวข้องและวางส่วนประกอบบนแผงวงจร

google docs พิมพ์แปลกๆ

เจาะรูใน PCB

บัดกรีส่วนประกอบบนบอร์ด สุดท้ายตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจรและหากความไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใดก็ตามที่ถอดชิ้นส่วนออกและเชื่อมต่ออีกครั้ง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การทดสอบความต่อเนื่องคือการตรวจสอบวงจรไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่ากระแสไฟฟ้าไหลในเส้นทางที่ต้องการหรือไม่ (ว่าอยู่ในวงจรทั้งหมดแน่นอน) การทดสอบความต่อเนื่องทำได้โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย (ต่อสายในการจัดเรียง LED หรือชิ้นส่วนที่สร้างความปั่นป่วนตัวอย่างเช่นลำโพงเพียโซอิเล็กทริก) ในทางเลือก หากการทดสอบความต่อเนื่องผ่านแสดงว่าทำวงจรได้เพียงพอตามต้องการ ตอนนี้พร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว ควรใช้กาวร้อนโดยใช้ปืนกาวร้อนที่ขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เพื่อไม่ให้ขั้วของแบตเตอรี่หลุดออกจากวงจร

การตั้งค่า DMM สำหรับการตรวจสอบความต่อเนื่อง

ขั้นตอนที่ 10: การทดสอบวงจร

หลังจากประกอบส่วนประกอบฮาร์ดแวร์บนบอร์ด PCB และตรวจสอบความต่อเนื่องแล้วเราจำเป็นต้องตรวจสอบว่าวงจรของเราทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่เราจะทดสอบวงจรของเรา แหล่งพลังงานที่กล่าวถึงในบทความนี้คือแบตเตอรี่ 18V DC ในกรณีส่วนใหญ่แบตเตอรี่ 18V จะไม่สามารถใช้งานได้และไม่จำเป็นต้องตกใจ เราสามารถสร้างแบตเตอรี่ 18V ได้โดยเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 9V DC สองก้อนเข้า ชุด . เชื่อมต่อบวก (สุทธิ) สายของแบตเตอรี่ 1 ถึงขั้วลบ (สีดำ) ลวดของแบตเตอรี่ 2 และในทำนองเดียวกันเชื่อมต่อสายลบของแบตเตอรี่ 2 กับสายบวกของแบตเตอรี่ 1 เพื่อความสะดวกของคุณตัวอย่างการเชื่อมต่อดังแสดงด้านล่าง:

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม

ก่อนเลี้ยว บน วงจรจะจดบันทึกแรงดันไฟฟ้าโดยใช้ Digital Multimeter ตั้งค่า DMM เป็น โวลต์ และเชื่อมต่อกับขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ต้องชาร์จ หลังจากสังเกตแรงดันไฟเลี้ยว บน วงจรรอเกือบ 30 นาทีแล้วจดแรงดันไฟฟ้า คุณจะเห็นว่าแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นและแบตเตอรี่ตะกั่วกรดอยู่ในสถานะการชาร์จ เราสามารถทดสอบวงจรนี้กับแบตเตอรี่รถยนต์ได้เนื่องจากเป็นแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 11: การปรับเทียบวงจร

วงจรต้องได้รับการปรับเทียบเพื่อการชาร์จที่เหมาะสม ตั้งค่าแรงดันเป็น 15V ในแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะและเชื่อมต่อกับ CB + และจุด CB ของวงจร ในตอนแรกตั้งจัมเปอร์ระหว่างตำแหน่ง 2 และ 3 สำหรับการสอบเทียบ หลังจากนั้นหยิบไขควงและหมุน โพเทนชิออมิเตอร์ (50k โอห์ม) จนถึง LED ที่ด้านซ้ายหัน บน . ตอนนี้เลี้ยว ปิด แหล่งจ่ายไฟและเชื่อมต่อจัมเปอร์ระหว่างจุดที่ 1 และจุด 2 เมื่อเราปรับวงจรแล้วเราอยู่ในตำแหน่งที่จะชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรด 15V ที่เราตั้งไว้ระหว่างการสอบเทียบคือ สะดุด / สะดุด จุดของวงจรและแบตเตอรี่จะชาร์จประมาณ 80% ของความจุ ณ จุดนี้ หากเราต้องการชาร์จ 100% LM7815 จำเป็นต้องถอดออกและ 18V จ่ายโดยตรงจากแหล่งจ่ายไปยังวงจรและไม่แนะนำเลยเพราะอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้