5

Automatik-Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Das Ladegerät überwacht der Batterieladevorgang und setzt seinen optimalen Parameter. Der gesamte Zyklus gliedert sich in 4 Phase, schaltet die Batterieladung automatisch in Abhängigkeit. Erreicht die Batteriespannung die gewünschte, Laden stoppt automatisch. Drei LEDs zeigen den Batteriestatus und Ladezustand. Das Ladegerät ermöglicht es Ihnen, den Ladestrom einstellen, so schützt den Akku vor Schäden (zu hohem Strom) und spart Zeit (zu niedrigem Strom).

Foto 1. Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Charakterisierung

  • Lade 12 Die Blei-Säure-Batteriekapazität 10 … 100 A·keine
  • einen Ladestrom im Bereich des Einstellens über 1 … 10 A
  • Batterieschutz vor Überladung
  • mehrstufiger Aufladevorgang
  • Stromversorgung: Transformator 17 die

Schaltungsbeschreibung

Klassische Gleichrichter zur Batterieladung hat zwei wesentliche Nachteile. Vor allem: es schützt nicht vor Überladung, und selbst wenn wir sehen, wie er in der Ladezeit, nach den Amperemeter Lesen kann nicht eindeutig Zustand, es ist an der Zeit zu stoppen Lade. Und nur das Laden, bis das Elektrolytgas freigesetzt wird, ist eine bewusste Wiederaufladung. Der zweite Nachteil: keine Regelung des Ladestroms. Der Ladestrom darf nicht mehr als den zulässigen Wert für die Batterie, das hängt von seiner Kapazität. mit übermäßigem Ladestrom kann die Platte irreversibel schädigt (Elemente), dass Make-up der Batterie. Das Überschreiten der zulässigen Spannung oder Strom negativen Auswirkungen auf die Leistung und Lebensdauer der Batterie. Dieses Schema ermöglicht das Ladegerät sowohl des Mangels zu beseitigen.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Reis. 1

Auf der Grundlage des vorgelegten Schemas kann ein separates Ladegerät sammeln , als Modell, Fotografien gezeigt in, oder dieses Modul kann zusätzlich zu einem einfachen klassischen Gleichrichter eingesetzt werden. In beiden Fällen sind eine Automatik-Ladegerät. Scheme Ladegerät ist in Abbildung 1, es kann in mehrere Blöcke unterteilt werden,.

  1. Strommesseinheit – Es basiert auf LM358 Chip (IC3A, iC3b). Der positive Ausgang des Gleichrichters ist mit dem Signalanschluss POW und mit dem Meßwiderstand R16 gespeist, bestehend aus zwei Leistungswiderständen mit einem niedrigen Widerstand. Der Operationsverstärker iC3b zusammen mit dem Transistor T4 und den benachbarten Elementen bildet eine Strom-Spannungswandler. An seinem Ausgang gibt es Filterkomponenten R20, C13 und dem Verstärker IC3A. Das Ausgangssignal wird kalibriert Potentiometer R24 ​​eine Genauigkeit verwendet und tritt in den Mikrocontroller – Signal mit der Bezeichnung CV.
  2. Leistungsstufe – Es baut auf Transistoren T3 und T5. Transistor T3 ist mit Steuerspannung verwendet / Strom, an die Batterie angelegt. Der Transistor T5 mit den benachbarten Elementen kann MOSFET steuern direkt mit Mikrocontroller Ausgang.
  3. Spannungswandlereinheit – Komponenten L1, T1, D4. Dies ist ein klassischer Hochsetzsteller, Ausgang (Signal, markierter PVCC) empfängt eine Spannung von etwa 29 die, das ist für den ordnungsgemäßen Betrieb der Strommesseinheit erforderlichen. In der Nähe Elemente, die Ausgangsspannung zu stabilisieren und Filter verwendet werden.
  4. Netzteil – Stabilisator IC2 und benachbarte Elemente. Block Aufgabe ist, zu empfangen und zu filtern, von den Spannungs 10 In Bezug auf den Maximalwert 26 die, ist über Dioden D1 und D2 von der Batterie oder einem Gleichrichter gespeist. Dann durch den IC2 Regler für Mikrocontroller Stromversorgung notwendig ist, 5 die. Ein Präzisions-Potentiometer R3 und dem Widerstand R2 einen Teiler bilden, um die Batteriespannung für das Lesen. Potentiometer ermöglicht die Messwerte zu kalibrieren.
  5. Wechselspannungssensoreinheit – über den Transistor T2 und die benachbarten Elemente ausgeführt. Seine Aufgabe ist es, Halbsinuswellen zu finden, eine permanente Batteriespannung auferlegt – Dieser Prozess wird detaillierter beschrieben unter.
  6. Steuerblock – Potentiometer R12 dient zur Einstellung des Ladestromes verwendet,, LEDs zeigen den Systemstatus, und der Mikrocontroller steuert den gesamten Prozess.

Alle wichtigen Modi, die definieren, und der Ladevorgang Programm in dem Mikrocontroller-Speicher TINY24 registriert steuern (IC1). Aufgaben, es führt: Performance-Boost-Wandler Steuer – Aufrechterhaltung einer konstanten Ausgangsspannung, Lesen aller Analogwerte, Anpassungswert des Ladestroms und der Ladeschaltstufen. Verordnung des Ladestroms durchgeführt durch die Phasenregelung, für SCR und TRIAC verwendet, mit dem Unterschied,, Ohne Thyristor oder Triac mit einem Transistor mit einem Kanal MOSFET P. Diese Lösung hat die Regelung vereinfacht und Energieverluste reduzieren. Die Signale in der Schaltung während des Ladens ausgebildet sind in Abbildung 2.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Reis. 2

Form A-Signal – Dieser Gleichrichterausgang, B – Gleichrichterausgang und eine konstante Batteriespannung überlagert ist, (VIN auf dem Chart). Die Wellenform C – Diese Wellenform wird eine Wechselspannung Sensorausgangs (VIP auf dem Chart) – es gibt die Zeit, wenn die Form des Spannungssignals aus dem Gleichrichter ist größer als die Batteriespannung, und Sie können einen Ladestrom erhalten, fallende Flanke zeigt den Beginn der Phasenanpassungsperiode. Form D ist ein Signalleistungspegel-Steuer (MDR auf dem Chart), Je höher die Stufe des Füllens, der größte Teil des Signals B wird der Batterie zugeführt – Signal E (AKUP das Diagramm).

Die Wellenform F – wird von der Umrichtereinheit Strom-zu-Spannung (CV im Diagramm).

Der Ladevorgang wird in mehrere Stufen aufgeteilt, je nach dem Grad der Batterie ausgewählter, Das heißt, der Spannungswert an seinen Klemmen. die Figur 3 zeigt den gesamten Prozess.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Reis. 3

Die Werte an dem Punkt A ist ein Ladeschritt, Kurve B repräsentiert die Werte des Ladestroms, Graph C zeigt die Spannungskurve der Batterie, und die Symbole am Punkt D repräsentieren Methode LED Signalisierung. Ebene 0 – ohne Batterie. Wenn der Gleichrichter ist im Preis inbegriffen, Schaltung signalisiert die Phasenkonstante Glühen des roten LED. Versorgungsschaltung abgeschaltet wird, die Ausgangsanschlüsse sind keine Spannung, so besteht keine Gefahr eines versehentlichen Kurzschluss, Dieser Zustand hält bis, während die Ausgangsspannung nicht erscheint zumindest 8 die.

Stufe I – Vorladungs. Wenn die Ausgangsanschlüsse an eine Batterie mit einer Spannung von nicht mehr als verbunden 11 die, das heisst, dass es sich in einem Zustand der Tiefentladung. eine solche Batterie, verbunden mit einem herkömmlichen Ladegerät, Es kann sehr großen Strom verursacht wegen der erheblichen Spannungsdifferenz. In diesem Fall wird durch Schema dargestellt reduziert den Ladestrom 1/3 Sollwertbereich und wartet Batterie teilweise Regeneration – Spannung übersteigt 11 die.

Phase II – die Hauptladung. Zu diesem Zeitpunkt erreicht der Ladestrom den vollen Sollwert, aber, Im Gegensatz zum klassischen Gleichrichter, es nicht mit zunehmender Ladung verringern, konstant gehalten wird und, Dies reduziert die Ladezeit. Schritt dauert bis 14V erreicht. Hier zahlt sich lohne sich die Aufmerksamkeit auf die Art und Weise die Spannungsmessung, die sich von den anderen Stufen – Das Aufladen erfolgt zyklisch, Jeder Zyklus dauert etwa eine halbe Minute Lade, gefolgt von einer kurzen Pause, Beenden des Ladevorgangs – und in diesem Augenblick die Batteriespannung gemessen wird. Mit dieser Messung ist nicht mit einem Fehler belastet, durch den Fall verursacht

Phase III – Die endgültige Belastung. Nach der Überspannung 14 Der Ladestrom wird reduziert 1/3 des Einstellwerts. Laden mit einem niedrigen Strom ermöglicht, die Batterie zu „sättigt“ die Ladung und ermöglicht es Ihnen, genauer die Zeit des Endes zu bestimmen. Zunächst reagiert die Batterie plötzlichen Spannungsabfall, wie in Abbildung 3, aber dann erreicht langsam einen Maximalwert 14,4 die.

Phase IV – Ladevorgang abgeschlossen. Eine grüne LED zeigt den Abschluß des Ladeprozesses, Akku vollständig geladen ist und bereit zu gehen. Die Batteriespannung fällt schnell auf etwa 13 die, und dann reduziert auf etwa 12,6 die, also nicht erwarten,, dass die Batterie nach dem Aufladen, werden wir messen 14,4 die. Wenn die Batterie bleibt an das Ladegerät angeschlossen eingereicht, seine Spannung kontinuierlich überwacht werden, und wenn es fällt auf etwa 12,8 V., die nächste Stufe der Aufladung gestartet.

Stufe V. Stufe V. – Erhaltung der Ladung. Wie für die endgültige Ladung, der Ladestrom 1/3 des Einstellwerts, und die Endspannung ist 14,4 die. Diese Phase der Operation das Ladegerät an die Aufrechterhaltung der Batterie richtet, wenn es verbunden bleibt, auch nach dem, Laden wird für eine lange Zeit abgeschlossen. Wenn die Batterie mit der Schaltung verbunden ist und die Stromversorgung wird ausgeschaltet, (Ladegerät ab), LED zeigt den Status der Batterie angezeigt werden sowie, wie in Aufladezeit, nur werden die LEDs blinken. Die Schaltung misst den Ladestrom, und, wenn es erreicht nicht den Minimalwert, signalisiert auf diese Weise. Das Gleiche geschieht,, wenn, zum Beispiel, während des Aufladens Spannungsnetz 220 Im Herbst, LEDs blinken diese Notzustand signalisieren. beachten Sie, das Gerät verbraucht dann Energie aus der Batterie entlädt und seinen kleinen Strom.

Montage und Justierung

Das System wurde entworfen und für die Zwei-Wege-Schaltplatte gezeigt hergestellt 4.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Reis. 4

Transistoren T1 und T3 sind mit dem Kühler befestigt mittels isolierenden Unterlegscheiben und Hülsen und werden an die Leiterplatte gelötet. Wenn das Gerät arbeitet als Adapter für einen Gleichrichter, die Diodenbrücke ist nicht erforderlich. Die Schaltung sollte in einem gut belüfteten Gehäuse platziert werden.
Kühler sollte während des Betriebs nicht zu warm, während der Widerstand R16 und die Gleichrichterbrücke kann auch heiß sein.

Für das Gerät wurde ein Aufkleber auf der Vorderseite des Gehäuses entwickelt – Bild 5.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Reis. 5

Zum ersten Mal und die Geräteeinstellungen Notwendigkeit: einstellbare Stromversorgung, Multimeter und Batterie. Stecken Sie zuerst die integrierten Schaltkreise nicht in die Buchsen und schließen Sie sie ungefähr an 10 Die Stromversorgungsklemmen GND und AKUP. Jetzt müssen Sie messen, es ist Macht 5 Wie für Kontakte 1 und 14 Landebasis Mikrocontroller. Dann die Stromversorgung trennen, den Chip in den Ständer installieren und die Stromversorgung wieder anschließen. Jetzt ist es notwendig, die messen, ob es eine Spannung von etwa 29 … 30 Wie für Kontakte 4 und 8 Buchse IC3. Wenn die Spannung korrekt ist, kann mit dem nächsten Schritt fortfahren.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Foto 2.

Wir stecken die integrierten Schaltkreise in die Steckverbinder und verbinden die Stromquelle mit einer eingestellten Spannung von ca. 7 die, Die rote LED leuchtet auf sollte, dann Erhöhen der Spannung bis zum 8 Das einstellbare Potentiometer und R3, bis die rote und gelbe LEDs. Jetzt ist es wert, ob Umschaltung erfolgt während der nachfolgenden Schritte des 11 die, 14 die, 14,4 die, und stellen Sie die Einstellung, wenn nötig R3 (Am wichtigsten ist, 14,4 die). wichtiger Hinweis – sollte die Spannung langsam erhöht werden, weil die Spannungsmessung diskrete, anstatt kontinuierlich, und Schaltspannungsschwellenpegel haben eine große Hysterese in der Spannungsabfall Richtung – von Stufe I zu II Die Umschaltung erfolgt bei Überschreiten 11 die, und von Stufe I bis II erfolgt bei 10 , 8V. Die genauen Spannungswerte werden in der Programmdatei gespeichert analog.h. Der nächste Schritt ist es, den Wandleranschluss an Ziel (durch die Diodenbrückengleichrichter) oder Gleichrichteranschlüsse GND und POW. Bevor jedoch diese Notwendigkeit, um sicherzustellen,, dass die Sekundärspannung des Transformators / Gleichrichter nicht überschreitet 18 VAC (26 DC). Düngung höhere Spannung wird den Widerstand R1 beschädigen. Die Spannung sollte auch nicht zu niedrig sein, weil es nicht erlaubt die volle Kontrolle Bereich zu erhalten, der optimale Wert ist, 17 Die AC-Leistung von etwa 150 … 200 W. Wenn nicht der gesamte Ladestrombereich bis zu genutzt werden muss 10 A, Transformator kann weniger Strom verbrauchen. Der Ausgang sollte ein Siebkondensator sein, da die Schaltung der Taktimpulse nicht erzeugen (VIP-Signal – Reis. 2, C-Signal).

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Foto 3

schließlich, die Strommesseinheit kalibrieren. Stellen Sie den Regler auf das Minimum, verbinden die „minus“ Batterie mit dem GND-Anschluss, und sowie durch das Amperemeter AKUP Terminal und Steckertrafo / Gleichrichter. Jetzt kalibrieren Potentiometerknopf, Blick auf das Amperemeter. Durch einen kleinen Strom Einstellung, zum Beispiel, 2A (Schaltung sollte der primäre Aufladungsschritt sein). Stellen Sie das Potentiometer R24, In dem Griff Anzeige auf dem Niveau, das mit dem Strommessgerät (vorausgesetzt, dass, zum Beispiel, 20% 2A). Es kann Unterschiede – Ladestrom ist stark verzerrter Wellenformen, und ein Strommessgerät kann darauf hindeuten, falsch, Strommesseinheit führt auch wenig Verzerrung. Am besten ist es die richtige aktuelle Position des mittleren Regler einstellen (ca. Strom. 5 A), so dass extreme Einstellungen leicht von den getroffenen Annahmen abweichen.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Foto 4

Wie sicher connect Schema? Das Ladegerät ist resistent gegen die Verpolung der Batterie und Kurzschließen der Ausgangsanschlüsse, aber das folgende Verfahren befolgt werden,. Vor allem, Ladegerät muss vom Netz getrennt werden 220 VAC. Dann schließen Sie die Batterie und beobachten Sie die LEDs – Wenn die LEDs nicht brennen, die Batterie angeschlossen ist richtig entladen oder stark / verdorbenen. Wenn die rot blinkende und / oder gelb, die Batterie korrekt verbunden, Sie können den Ladestrom, eingestellt und die Stromversorgung anschließen (Transformator oder Gleichrichter) zum Netzwerk 220 die.

Das Ladegerät Mikrocontroller ATtiny24

Foto 5

Details

Archiv des Projekts

5 Bemerkungen

  1. Mutter,Ich wünschte, ich hätte eine einseitige Leiterplatte,es ist einfacher zu Hause zu machen,Schema interessiert,kann und sammeln!

  2. Тонна изображений лицевой панели и ни одного печатной платы

  3. Ну ладно я по этому шаблону нарисую плату в layout60 а начинающий сможет ? ,а по феншую коль написано Архив к проекту значит в нем должна быть и плата в layout60 а то одни изображения лицевой панели .

Hinterlasse eine Antwort

Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.