Circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido - Diferentes estratégias de carregamento

Um circuito de carregador de bateria de chumbo-ácido é uma fonte de energia valiosa para a maioria dos sistemas, e você o encontrará na bateria da motocicleta. Além disso, é um circuito simplista que facilita o carregamento de tipos comuns de baterias SLA de 12 volts.

Portanto, é essencial no carregamento de sistemas de energia de backup. Diferentes fabricantes de baterias oferecem várias técnicas de carregamento. No entanto, a linha inferior é que o sistema subjacente é o circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido.

Confira nossa apresentação elaborada do circuito para maior compreensão.

O que é um circuito carregador de bateria de chumbo-ácido?

Fig 1:Trocando uma bateria de carro

Um circuito de carregador de bateria de chumbo-ácido é usado para carregar sistemas de energia de backup padrão. Essa bateria exigirá uma fonte de alimentação com limitação de corrente que mantenha uma tensão constante em seus terminais e você deve fornecer a corrente correta. Fornecer essa corrente na taxa necessária é onde esse circuito é útil. Ele fornecerá uma carga suficiente para a bateria e desconectará quando estiver concluído.

Parâmetros importantes a serem considerados ao criar o circuito

Figura 2:Um mecânico trocando uma bateria de chumbo-ácido de 12V

Todos os produtos de bateria têm uma voltagem impressa na bateria e isso dependerá do tamanho da bateria. Portanto, para manter a bateria saudável, certifique-se de fornecer a tensão real da bateria.

Caso contrário, você não evitará o mau funcionamento da bateria.

Observe também que existem parâmetros importantes para todas as tecnologias de bateria que você deve considerar. Cada carregador deve cumprir cada um dos seguintes:

• Uma vez que uma fonte de alimentação não regulamentada estraga a bateria, o carregador deve fornecer corrente constante. Se a corrente diminuir, a bateria será sobrecarregada.
• Deve fornecer um nível de tensão da bateria pelo menos 17% maior do que a tensão impressa da bateria.
• Embora este não seja um requisito obrigatório, ele deve ter uma carga flutuante, e sua essência é evitar a autodescarga da bateria.
• Deve reduzir a taxa atual quando a bateria atingir o nível de limite.

Componentes do circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido

Diagrama de circuito

Aqui está o diagrama de circuito completo deste processo de carregamento da bateria.

Figura 3:Circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido

Componentes

Para uma montagem de sistemas de carregadores de baterias de backup, você precisará das seguintes peças:

• Retificador de ponte:converterá a corrente de entrada CA em CC. Portanto, é essencial na entrega do tipo de corrente adequado.
• Resistores:Eles ajudarão no controle dos níveis atuais.
• Dois diodos - um Zener e um 1N4007:Eles serão úteis quando o circuito atingir uma tensão de disparo.
• Um LED verde ou qualquer display de LED.
• Um potenciômetro:dará a diferença de potencial do circuito.
• Um relé de 12V:manterá o circuito operacional mesmo quando a energia estiver desligada.
• Um LM 317 IC:Facilitará a manutenção de uma tensão constante. Por isso, é essencial para melhorar a vida útil da bateria.
• Um regulador de tensão 7815:Está entre os tipos comuns de reguladores de tensão. Produz uma tensão constante de 15V.

Calibrar o circuito

Antes de explicar o processo de carregamento da bateria, vamos primeiro ver como calibrar o circuito. Para este processo, você precisa de uma fonte de alimentação de bancada.

Figura 4:Um chumbo-ácido com o logotipo do fabricante

Durante a calibração, certifique-se de que a fonte de alimentação CC esteja em 14,5 V. Conecte a energia aos terminais positivo e negativo do circuito. Coloque o jumper no modo de calibração e gire o botão do potenciômetro até que seu LED fique vermelho. Ao atingir este nível, desconecte a fonte de alimentação e redefina o jumper para o modo de uso. Seu circuito agora está pronto para uso e você pode conectá-lo a uma fonte de alimentação CA ou CC.

Além disso, você deve observar o seguinte:

1. Definimos a fonte de alimentação em 14,5 V, que é o ponto de disparo do circuito. Ao definir o circuito para este ponto, você atingirá aproximadamente 75% da porcentagem de carregamento.
2. Você pode aumentar a porcentagem de cobrança para um valor mais alto, como 100%. No entanto, para isso, você precisará eliminar o regulador de tensão. Ele definirá a tensão de disparo em aproximadamente 16V. No entanto, evite essa configuração, pois fornece cerca de 18V à bateria.

Figura 5:Verificando o desempenho de uma bateria de chumbo-ácido

Explicação do circuito

Observe o seguinte para este circuito:

• Você conectará a tensão CC à entrada de tensão do regulador de tensão. A fonte de alimentação carregará a bateria através do resistor e do relé.
• O diodo Zener torna-se ativo quando o circuito atinge a tensão de disparo. O objetivo é garantir que o transistor tenha tensão de base suficiente.
• O resultado do processo acima é a ativação do transistor. Consequentemente, ele vai ganhar uma alta produção. Além disso, o sinal solicitará que o relé ligue, o que desconectará a bateria.

Diferentes maneiras de carregar usando o circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido

Você pode usar várias maneiras de carregar o circuito da bateria de chumbo-ácido. Veremos cada um deles em detalhes aqui abaixo.

Como usar um amplificador operacional único

Figura 6:Baterias de chumbo-ácido industriais

Aqui estão os passos simples para entender o funcionamento deste circuito. Primeiro, você configurará o sistema usando três etapas simples. Por exemplo, há a fase de alimentação. Nesta etapa, você precisará de uma rede retificadora em ponte e um transformador.

Durante a configuração, você pode ignorar a instalação de um capacitor de preenchimento em série com o retificador da ponte. No entanto, para melhorar a saída DC, considere inseri-la. De preferência, um capacitor de 1000uF/25V é o melhor para este uso.

Além disso, lembre-se de conectar a saída do sistema à bateria que deseja carregar.

Em seguida, você precisa conectar um comparador de tensão 741 IC, e sua essência é detectar a tensão da bateria durante o processo de carregamento. Conecte este IC à bateria, mas lembre-se de usar uma predefinição de 10K na conexão.

A predefinição será útil para facilitar a reversão do IC quando a bateria estiver cheia.

Ajudaria se você também conectasse o IC a uma rede divisora ​​de tensão. Os componentes desta rede incluirão um diodo Zener de 6V e um resistor de 10K.

Além disso, conecte a saída do IC ao estágio do driver do relé. Nesta etapa, você precisa ter um transistor para o controle do circuito.

Aqui está o que acontece quando você conecta o circuito:Ao clicar no interruptor, facilita o bypass do relé. Consequentemente, o curso continua, embora por um curto período de tempo.

Em seguida, o IC detectará a tensão da bateria. Como os níveis são baixos, o IC solicitará a criação de uma saída lógica comum. Resultantly, o relé e o transistor vão continuar. O papel do relé aqui é manter essa energia para que o circuito permaneça operacional mesmo se o interruptor estiver desligado. Assim, a bateria começará a carregar.

Quando o nível de carga se aproxima de 14V, o IC mais uma vez o detecta. Assim, ele muda para saída lógica alta. Em resposta, o transistor desligará o relé. Nesse ponto, o circuito será desligado e permanecerá desligado até que você o ligue novamente, pois está na capacidade máxima de carga.

Carregador de 12 V, 24 V / 20 amp usando dois amplificadores operacionais

Figura 8:Verificando os níveis de tensão de uma bateria de chumbo-ácido

Aqui está a segunda opção. Ele funcionará sob um princípio semelhante ao primeiro.

Quando não há bateria, o circuito estará desligado. O relé durante esta fase mantém a conexão desligada.

Agora, considere um caso em que você conecta uma bateria sem carga ao circuito. O circuito será ligado. Em seguida, o IC detectará o baixo potencial e solicitará o início do processo de carregamento.

No entanto, observe que neste circuito, os dois amplificadores operacionais funcionam em conjunto. Eles facilitarão o processo de histerese durante o carregamento, e ambos também funcionam para reverter o processo de histerese quando o nível da bateria estiver baixo.

Usando IC 7815

Figura 9:Vários ICS

Você pode carregar a bateria sem usar um relé ou IC. Para isso, você precisará de um tipo de circuito seguidor de emissor. Isso significa que o emissor só permitirá a operação do transistor se seu potencial estiver abaixo do potencial de base. A ação ocorrerá quando o potencial do emissor estiver baixo em aproximadamente 0,7V.

O uso do IC 7815 é fornecer uma tensão regulada de 15V. Como resultado, a diferença de potencial será a diferença entre 15V e 0,7V. Portanto, 15V – 0,7V é 14,3V. Portanto, 14,3V é o limite no qual a bateria se desconecta e para de carregar.

Circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido 12V 100 Ah

Você também pode criar este circuito usando o IC 78H12A. No entanto, ajudaria estar atento à tensão do sistema antes de conectá-lo à bateria. O objetivo é garantir a compatibilidade.

Durante a conexão, você precisará de vários diodos. Quatro deles podem ser 1N4007. Além disso, certifique-se de que os outros tenham dez amperes e classificação acima. Você pode conseguir isso conectando tipos de diodos 6A4.

Além disso, neste circuito, a instalação de um dissipador de calor é imprescindível para uma dissipação de calor eficaz, e facilitará o funcionamento eficiente do curso.

Circuito do carregador de bateria de chumbo-ácido IC 555

Figura 10:Uma bateria de carro

Por último, esta forma do circuito irá ajudá-lo a carregar qualquer tamanho de bateria. Você pode conectá-lo de duas maneiras principais, e elas incluem o seguinte:

Usando IC 555 como o controlador IC

Neste circuito, seu IC 555 funcionará como comparador, facilitando a comparação das condições de carga da bateria. A fonte de alimentação também não é nada sofisticada, e tudo o que você precisa é de uma rede de ponte. Além disso, ao escolher a classificação do diodo, considere a taxa de corrente de carga da bateria.

Certifique-se sempre de que a classificação do diodo seja o dobro da taxa de corrente de carga da bateria. Além disso, você deve fornecer a classificação Ah da bateria é dez vezes sua taxa atual de carga.

Carregamento de bateria dependente de corrente IC 555

Figura 11:Uma bateria de carro de 12V

Conecte este circuito como um sistema de trava de reinicialização. Quando você aplica energia ao sistema pela primeira vez, ele inicialmente não inicia e, neste ponto, desconecta o contato do relé. Além disso, observe que a bateria está nessa carga de instância.

Em seguida, quando você ligar o relé, ele solicitará a comutação do circuito. A corrente, como resultado, fluirá. Semelhante aos outros cursos, o revezamento mudará o ganho dependendo do vento.

Conclusão

Um circuito carregador de bateria de chumbo-ácido é um dos sistemas eletrônicos fundamentais, e você ajudaria se o tivesse para carregar os sistemas de bateria de todas as baterias de chumbo. Assim, fornecemos todas as informações cruciais para uma compreensão completa de seus princípios de funcionamento.

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