+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Приставка автомат к зарядному устройству для отключения аккумуляторов

Предлагаем тем, у кого имеются простейшие бюджетные автомобильные ЗУ с трансформатором и выпрямителем, простую схему, которая автоматически завершает процесс зарядки автомобильного аккумулятора, то есть отключает его по достижению нужного напряжения. Схема использует характеристики напряжения батареи в заключительной фазе зарядки, когда оно достигает значения около 14 В. По схеме был сделан макет несколько лет назад и по сей день не было никаких проблем с ним. Такая схема может использоваться в выпрямителях с 12 В и 24 В, после правильного подбора элементов. 

Схема и список деталей для сборки

  • W — выключатель 
  • D1 — стабилитрон (для выпрямителя 12 В) 
  • D2 — выпрямительный диод (например 1N4001) 
  • D3 — любой светодиод 
  • Ty — любой тиристор малой мощности 
  • R — резистор (например, 820R 0,25 Вт для выпрямителя 12 В) 
  • K — реле на 12 В 30 А (для выпрямителя 12 В).
     

Описание работы зарядного автомата

Когда тумблер выключен. Выпрямитель работает без системы автоматизации. Включение выключателя W запускает процесс отслеживания значения напряжения на выходе цепи. Если напряжение достигает значения около 13,8 В, ток будет проходить через стабилитрон D1 и поступать к катоду тиристора. Это активирует тиристор и одновременно вызывает срабатывание реле. Цепь зарядки аккумулятора будет отключена и загорится светодиод D3, указывая на окончание процедуры заряда. 

  1. Процедура зарядки может быть возобновлена после выключения и повторного включения зарядного устройства. 
  2. Батарея должна быть подключена к зарядному устройству до его включения. 

Чтобы увеличить порог активации схемы (по напряжению), подключите последовательно со стабилитроном любой кремниевый диод малой мощности в направлении нужной проводимости. Это повысит порог на 0,7 В.

Из опыта работы со схемой добавим, что для регулирования напряжения при котором срабатывает тиристор, добавьте потенциометр 10 кОм, подключенный последовательно с стабилитроном.

Второй вариант схемы приставки

А здесь работа основана на том, что после кратковременного замыкания цепи напряжение запускает реле, имеющее питание от массы после резистора, так что разрыв стабилитрона заставляет транзистор активировать второе реле, которое начинает питать + первого реле. Эта схема с управлением и пуском даже от низкого напряжения АКБ.

ПРИСТАВКА-АВТОМАТ ДЛЯ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА


   Любое простое зарядное устройство, например для для автомобильных аккумуляторов, можно значительно усовершенствовать если дополнить этой приставкой — автоматом, включающим его при понижении напряжения на аккумуляторной батарее до минимума и отключающим после зарядки. Особенно это актуально при долгосрочном хранении аккумулятора без работы — для предотвращения саморазряда. Схема приставки на рисунке ниже.

   Максимальным напряжением для автомобильных аккумуляторов  в пределах 14,2…14,5 В. Минимально допустимое при разряде — 10,8 В. После подключения батареи и включения сети нажимают кнопку SB1 «Пуск». Транзисторы VT1 и VT2 закрываются, открывая ключ VT3, VT4, включающий реле К1. Оно своими нормально замкнутыми контактами К1.2 отключает реле К2, нормально замкнутые контакты которого (К2.1), замыкаясь, подключают зарядное устройство к сети. Такая сложная схема коммутаций используется по двум причинам: во-первых, обеспечивается развязка высоковольтной цепи от низковольтной; во-вторых, чтобы реле К2 включалось при максимальном напряжении АБ и отключалось при минимальном, т.к. примененное реле РЭС22 имеет Напряжение включения 12 В. 

    Контакты К1.1 реле К1 переключаются в нижнее по схема положение. В процессе зарядки АБ напряжение на резисторах R1 и R2 возрастает, и при достижении на базе VT1 отпирающего напряжения, транзисторы VT1 и VT2 открываются, закрывая ключ VT3, VT4. Реле К1 отключается, включая К2. Нормально замкнутые контакты К2.1 размыкаются и обесточивают зарядное устройство. Контакты К1.1 переходят в верхнее по схеме положение. Теперь напряжение на базе составного транзистора VT1, VT2 определяется падением напряжения на резисторах R1 и R2. По мере разряда АБ напряжение на базе VT1 снижается, и в какой-то момент VT1, VT2 закрываются, открывая ключ VT3, VT4. Снова начинается цикл зарядки. Конденсатор С1 служит для устранения помех от дребезга контактов К1.1 в момент переключения. 

   Регулировку устройства проводят без аккумулятора и зарядного устройства. Необходим регулируемый источник постоянного напряжения с пределами регулировки 10…20 В. Его подключают к выводам схемы вместо GB1. Движок резистора R1 переводят в верхнее положение, а движок R5 — в нижнее. Напряжение источника устанавливают равным минимальному напряжению батареи (11,5…12 В). Перемещением движка R5 добиваются включения реле К1 и светодиода VD7. Затем, поднимая напряжение источника до 14,2…14,5 В, перемещением движка R1 достигают отключения К1 и светодиода. Изменяя напряжение источника в обе стороны, убеждаются, что включение устройства происходит при напряжении 11,5.

..12 В, а отключение — при 14,2…14,5 В. На фото показано самодельное зарядное устройство для автоаккумуляторов, со встроенной приставкой.


Поделитесь полезными схемами

САМОДЕЛЬНЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

    Провел множество экспериментов и обнаружил много интересных вещей: Один провод заземлен на батарею, второй подключен к обычной лампочке. Внутри ионизируется аргон, которым она заполнена, создавая красивые эффекты. Также ее можно брать руками — ионизация еще сильнее.


САМОДЕЛЬНАЯ МИНИ ДРЕЛЬ

   Небольшая радиолюбительская мини дрель сделанная своими руками, специально для сверления отверстий в печатных платах из фольгированного стеклотекстолита.


ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 12 220

   Из 12 вольт в 220 вольт 50 герц — преобразователь для ветростанции. Наверное все помнят нашу статью ветрогенератора. Конечно установка мощная, но напряжение постоянное и во вторыx напряжение маленькое. В связи с этим представляю вашему вниманию преобразователь напряжения при помощи которого мы сможем получить переменное 220 вольт от постоянного 12.


ДЕСЯТИЧНО-ДВОИЧНЫЙ ДЕШИФРАТОР

   Десятично-двоичный дешифратор в электронике. В вычислительной технике применяется двоичная система счисления. В системе применены все действия, подобные действиям десятичной системы (сложение, вычитание, умножение и т. д.). При работе вычислительной техники возникает необходимость перевода десятичных чисел в двоичные и обратно. Перевод может быть математическим.


МАТРИЦЫ ЖК МОНИТОРОВ

   Вся правда о ЖК-матрицах. Основные типы ЖК-дисплеев. Жидкие кристаллы (ЖК) – вещество желейного вида из молекул вытянутой формы со свойствами и жидкости и кристаллов. Главное свойство ЖК – изменение ориентации молекул под действием электрического тока. 


Приставка автомат к зарядному устройству

Источники питания

 

В статье рассматривается схема несложного устройства, дополнив которым ваше зарядное устройство (ЗУ), процесс зарядки может быть автоматизирован. Так же оно поможет содержать ваш аккумулятор в заряженном состоянии в период длительного хранения, что способствует значительному увеличению его срока службы.

 

Устройства представляет собой электронное реле, следящее за напряжением подключенного аккумулятора. Реле имеет два порога срабатывания по наибольшему и наименьшему значению напряжения, выставленным в процессе наладки.

 

Рис.

1 Схема устройства

Рис.2 Схема подключения к ЗУ

 Контактная группа К1.1 подключается в разрыв одного из проводов, идущего на клеммник для подключения аккумуляторной батареи. Устройство также запитано с этого клеммника.

Настройка устройства. Для настройки узла понадобится источник питания с регулируемым значением напряжения. Подаем питание на вход XS1 (рис. 1). Устанавливаем движок резистора R2 в верхнее по схеме положение, а R3 в нижнее. Выставляем значение напряжения 14,5 В. При этом транзистор VT2 должен быть закрыт, а реле К1 должно быть обесточено. Регулировкой R3 добиваемся срабатывания реле К1. Теперь устанавливаем напряжение в 12,9 В, регулировкой R2 добиваемся выключения К1.

Т.к контакты реле К1.2, в отключенном состоянии, шунтируют резистор R2, настройки срабатывания и отключения К1 являются независимыми друг от друга.

О деталях устройства. Резисторы R2, R3 подстроечные, тип СП-5, прецизионный стабилитрон Д818 можно заменить на два включенных встречно Д814 с близкими значениями стабилизации напряжения. Реле К1 с напряжением питания 12 В, с двумя группами нормальнозамкнутых контактов. Контактная группу К1.1, должна быть рассчитанна на ток зарядки аккумулятора.

Смотрите также: Простое зарядное устройство для автомобильных АБ

 


Зардные устройства — Самоделкин — сделай сам своими руками

Главная » Зардные устройства



Раздел сайта «электроника схемы» содержит большое количество схем приборов, собранных на возможных открытых источниках интернета. Приборы, которые непременно будут вам полезны, приборы на все случаи жизни и для каждого, их можно

сделать своими руками. В инструкциях по сборке подробно описан монтаж, приведены схемы, фотографии. Прочитав инструкции, вам будет намного проще собирать те или иные приборы. В этом разделе вы найдете схемы раций, блоков питания, преобразователей напряжения 12в 220в, инверторы, автомобильны, радиотехнические, и другие полезные схемы. Все что вам потребуется для сбора устройств — это паяльник и немного терпения.



      

Предлагаю несложное автоматическое зарядное устройство для аккумуляторных батарей, в схеме которого использована идея, опубликованная в сборнике «В помощь радиолюбителю» (ВРЛ) N100, c.91-94. Зарядка батарей прекращается при достижении на клеммах напряжения выше 12,5 В.

Преимуществом устройства является возможность автоматического … Читать дальше »



 Просмотров: [7017] | Рейтинг: 3.4/8

       Рассмотрим устройство для зарядки маломощных аккумуляторных батарей на 9 вольт, типа 15F8K. Схема позволяет заряжать батарею постоянным током около 12 мА, а по окончании — автоматически отключается.

   В ЗУ есть защита от короткого замыкания в нагрузке. Устройство представляет собой простейший источник тока, включает дополнительно индикатор опорного напряжения на светодиоде и автоматическую схе … Читать дальше »



 Просмотров: [8785] | Рейтинг: 5.0/1

      

 

мы рассмотрели схему простого автономного зарядного для мобильной техники, работающего по принципу простого стабилизатора с понижением напряжения батарей. На этот раз попробуем собрать чуть более сложное, но более удобное ЗУ. Встроенные в миниатюрные мобильные мультимедийные устройства аккумуляторы обычно имеют небольшую ёмкость, и, как правило, рассчитаны на воспроизведение аудиозаписей в течение не более нескольких десятков часов при выключенном дисплее или на … Читать дальше »



 Просмотров: [7891] | Рейтинг: 5.0/3

      

 

Автоматическое зарядное устройство предназначено для зарядки и десульфатации 12-ти вольтовых АКБ ёмкостью от 5 до 100 Ач и оценки уровня их заряда. Зарядное имеет защиту от переполюсовки и от короткого замыкания клемм. В нём применено микроконтроллерное управление, благодаря чему осуществляются безопасные и оптимальные алгоритмы зарядки: IUoU или IUIoU, с последующей дозарядкой до полного уровня зарядки. Параметры зарядки можно подстроить под конкретный аккумулят … Читать дальше »



 Просмотров: [17960] | Рейтинг: 4.1/22

      

TOPы прекрасно подходят для простых гальванически развязанных преобразователей с питанием от 18 вольт и выше. Они при э … Читать дальше »



 Просмотров: [6696] | Рейтинг: 5.0/1

      

Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 — VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на об . .. Читать дальше »



 Просмотров: [10251] | Рейтинг: 4.3/3

      

Доброе время суток. Сегодня речь пойдет об ЗУ для АКБ. ( автоматическом зарядном устройстве для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей) После поездки по городу на своей машине, я поставил ее в гараж и забыл выключить подфарники, и только на третье сутки когда нужно было срочно  ехать по делам, я обратил внимание что ак … Читать дальше »



 Просмотров: [9590] | Рейтинг: 3.9/7

      

Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.

… Читать дальше »



 Просмотров: [8852] | Рейтинг: 3.0/2

      

 

Простое зарядное устройство с регулятором зарядного тока можно собрать по схеме приведенной на рис.1. Резистором R3 регулируют ток зарядки аккумуляторной батареи. Светодиод индицирует включение п … Читать дальше »



 Просмотров: [9908] | Рейтинг: 3. 2/4

       У каждого автолюбителя есть зарядное устройство для АКБ 12В. Все эти старые зарядки с различным успехом работают и выполняют свои функции, но есть у них общий недостаток — слишком большие габариты и вес. Это не удивительно, ведь один только силовой трансформатор на 200 ватт может весить до … Читать дальше »


 Просмотров: [15930] | Рейтинг: 3.6/20

Автоматическое зарядное устройство 12 В

Это очень простая схема приставки к вашему уже имеющемуся зарядному устройству. Которая будет контролировать напряжение заряда аккумуляторной батареи и при достижении выставленного уровня — отключать его от зарядника, тем самым предотвращая перезарядку аккумулятора.
Это устройство не имеет абсолютно никаких дефицитных деталей. Вся схема построена всего на одном транзисторе. Имеет светодиодные индикаторы, отображающие состояние: идет зарядка или батарея заряжена.

Кому пригодятся это устройство?


Такое устройство обязательно пригодится автомобилистам. Тем у кого есть не автоматическое зарядное устройство. Это приспособление сделает из вашего обычного зарядного устройства — полностью автоматический зарядник. Вам больше не придется постоянного контролировать зарядку вашей батареи. Все что нужно будет сделать, это поставить аккумулятор заряжаться, а его отключение произойдет автоматически, только после полной зарядки.

Схема автоматического зарядного устройства



Вот собственно и сама схема автомата. Фактически это пороговое реле, которое срабатывает при превышении определенного напряжения. Порог срабатывания устанавливается переменным резистором R2. Для полностью заряженного автомобильного аккумулятора он обычно равен — 14,4 В.
Схему можете скачать здесь — http://www.mediafire.com/file/0ldtxs4ma6mt2q2/12V-Auto-Cut-Off-Charger_circuit_By_hawkar_Fariq.pdf Источник: https://sdelaysam-svoimirukami.ru/?do=lastcomments

Печатная плата



Как делать печатную плату, решать Вам. Она не сложная и поэтому ее запросто можно накидать на макетной плате. Ну или можно заморочиться и сделать на текстолите с травлением.

Настройка


Если все детали исправные настройка автомата сводиться только к выставлению порогового напряжения резистором R2. Для этого подключаем схему к зарядному устройству, но аккумулятор пока не подключаем. Переводим резистор R2 в крайнее нижнее положение по схеме. Устанавливаем выходное напряжение на заряднике 14,4 В. Затем медленно вращаем переменный резистор до тех пор, пока не сработает реле. Все настроено.
Поиграемся с напряжением, чтобы убедиться что приставка надежно срабатывает при 14,4 В. После этого ваш автоматический зарядник готов к работе.

Смотрите видео работы зарядного устройства



В этом видео вы можете подробно посмотреть процесс всей сборки, регулировки и испытания в работе.
Original article in English

Самодельное зарядное устройство для аккумулятора автомобиля

На фотографии представлено самодельное автоматическое зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов на 12 В током величиной до 8 А, собранного в корпусе от милливольтметра В3-38.

Почему нужно заряжать аккумулятор автомобиля


зарядным устройством

АКБ в автомобиле заряжается с помощью электрического генератора. Для защиты электрооборудования и приборов от повышенного напряжения, которое вырабатывает автомобильным генератором, после него устанавливают реле-регулятор, который ограничивает напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,1±0,2 В. Для полной же зарядки аккумулятора требуется напряжение не менее 14,5 В.

Таким образом, полностью зарядить АКБ от генератора невозможно и перед наступлением холодов необходимо подзаряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Анализ схем зарядных устройств

Для зарядки автомобильного аккумулятора служат зарядные устройства. Его можно купить готовое, но при желании и небольшом радиолюбительском опыте можно сделать своими руками, сэкономив при этом немалые деньги.

Схем зарядных устройств автомобильных аккумуляторов в Интернете опубликовано много, но все они имеют недостатки.

Зарядные устройства, сделанные на транзисторах, выделяют много тепла, как правило, боятся короткого замыкания и ошибочного подключения полярности аккумулятора. Схемы на тиристорах и симисторах не обеспечивают требуемой стабильность зарядного тока и издают акустический шум, не допускают ошибок подключения аккумулятора и излучают мощные радиопомехи, которые можно уменьшить, одев на сетевой провод ферритовое кольцо.

Привлекательной выглядит схема изготовления зарядного устройства из блока питания компьютера. Структурные схемы компьютерных блоков питания одинаковые, но электрические разные, и для доработки требуется высокая радиотехническая квалификация.

Интерес у меня вызвала конденсаторная схема зарядного устройства, КПД высокий, тепла не выделяет, обеспечивает стабильный ток заряда вне зависимости от степени заряда аккумулятора и колебаний питающей сети, не боится коротких замыканий выхода. Но тоже имеет недостаток. Если в процессе заряда пропадет контакт с аккумулятором, то напряжение на конденсаторах возрастает в несколько раз, (конденсаторы и трансформатор образуют резонансный колебательный контур с частотой электросети), и они пробиваются. Надо было устранить только этот единственный недостаток, что мне и удалось сделать.

В результате получилась схема зарядного устройства без выше перечисленных недостатков. Более 16 лет заряжаю ним любые кислотные аккумуляторы на 12 В. Устройство работает безотказно.

Принципиальная схема автомобильного зарядного устройства

При кажущейся сложности, схема самодельного зарядного устройства простая и состоит всего из нескольких законченных функциональных узлов.

Если схема для повторения Вам показалась сложной, то можно собрать более простую, работающую на таком же принципе, но без функции автоматического отключения при полной зарядке аккумулятора.

Схема ограничителя тока на балластных конденсаторах

В конденсаторном автомобильном зарядном устройстве регулировка величины и стабилизация силы тока заряда аккумулятора обеспечивается за счет включения последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора Т1 балластных конденсаторов С4-С9. Чем больше емкость конденсатора, тем больше будет ток заряда аккумулятора.

Практически это законченный вариант зарядного устройства, можно подключить после диодного моста аккумулятор и зарядить его, но надежность такой схемы низкая. Если нарушится контакт с клеммами аккумулятора, то конденсаторы могут выйти из строя.

Емкость конденсаторов, которая зависит от величины тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора, можно приблизительно определить по формуле, но легче ориентироваться по данным таблицы.

Для регулировки тока, чтобы сократить количество конденсаторов, их можно подключать параллельно группами. У меня переключение осуществляется с помощью двух галетного переключателя, но можно поставить несколько тумблеров.

Схема защиты


от ошибочного подключения полюсов аккумулятора

Схема защиты от переполюсовки зарядного устройства при неправильном подключении аккумулятора к выводам выполнена на реле Р3. Если аккумулятор подключен неправильно, диод VD13 не пропускает ток, реле обесточено, контакты реле К3.1 разомкнуты и ток не поступает на клеммы аккумулятора. При правильном подключении реле срабатывает, контакты К3.1 замыкаются, и аккумулятор подключается к схеме зарядки. Такую схему защиты от переполюсовки можно использовать с любым зарядным устройством, как транзисторным, так и тиристорным. Ее достаточно включить в разрыв проводов, с помощью которых аккумулятор подключается к зарядному устройству.

Схема измерения тока и напряжения зарядки аккумулятора

Благодаря наличию переключателя S3 на схеме выше, при зарядке аккумулятора есть возможность контролировать не только величину тока зарядки, но и напряжение. При верхнем положении S3, измеряется ток, при нижнем – напряжение. Если зарядное устройство не подключено к электросети, то вольтметр покажет напряжение аккумулятора, а когда идет зарядка аккумулятора, то напряжение зарядки. В качестве головки применен микроамперметр М24 с электромагнитной системой. R17 шунтирует головку в режиме измерения тока, а R18 служит делителем при измерении напряжения.

Схема автоматического отключения ЗУ


при полной зарядке аккумулятора

Для питания операционного усилителя и создания опорного напряжения применена микросхема стабилизатора DA1 типа 142ЕН8Г на 9В. Микросхема это выбрана не случайно. При изменении температуры корпуса микросхемы на 10º, выходное напряжение изменяется не более чем на сотые доли вольта.

Система автоматического отключения зарядки при достижении напряжения 15,6 В выполнена на половинке микросхемы А1.1. Вывод 4 микросхемы подключен к делителю напряжения R7, R8 с которого на него подается опорное напряжение 4,5 В. Вывод 4 микросхемы подключен к другому делителю на резисторах R4-R6, резистор R5 подстроечный для установки порога срабатывания автомата. Величиной резистора R9 задается порог включения зарядного устройства 12,54 В. Благодаря применению диода VD7 и резистора R9, обеспечивается необходимый гистерезис между напряжением включения и отключения заряда аккумулятора.

Работает схема следующим образом. При подключении к зарядному устройству автомобильного аккумулятора, напряжение на клеммах которого меньше 16,5 В, на выводе 2 микросхемы А1.1 устанавливается напряжение достаточное для открывания транзистора VT1, транзистор открывается и реле P1 срабатывает, подключая контактами К1.1 к электросети через блок конденсаторов первичную обмотку трансформатора и начинается зарядка аккумулятора.

Как только напряжение заряда достигнет 16,5 В, напряжение на выходе А1.1 уменьшится до величины, недостаточной для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии. Реле отключится и контакты К1.1 подключат трансформатор через конденсатор дежурного режима С4, при котором ток заряда будет равен 0,5 А. В таком состоянии схема зарядного устройства будет находиться, пока напряжение на аккумуляторе не уменьшится до 12,54 В. Как только напряжение установится равным 12,54 В, опять включится реле и зарядка пойдет заданным током. Предусмотрена возможность, в случае необходимости, переключателем S2 отключить систему автоматического регулирования.

Таким образом, система автоматического слежения за зарядкой аккумулятора, исключит возможность перезаряда аккумулятора. Аккумулятор можно оставить подключенным к включенному зарядному устройству хоть на целый год. Такой режим актуален для автолюбителей, которые ездят только в летнее время. После окончания сезона автопробега можно подключить аккумулятор к зарядному устройству и выключить только весной. Даже если в электросети пропадет напряжение, при его появлении зарядное устройство продолжит заряжать аккумулятор в штатном режиме

Принцип работы схемы автоматического отключения зарядного устройства в случае превышения напряжения из-за отсутствия нагрузки, собранной на второй половинке операционного усилителя А1.2, такой же. Только порог полного отключения зарядного устройства от питающей сети выбран 19 В. Если напряжение зарядки менее 19 В, на выходе 8 микросхемы А1.2 напряжение достаточное, для удержания транзистора VT2 в открытом состоянии, при котором на реле P2 подано напряжение. Как только напряжение зарядки превысит 19 В, транзистор закроется, реле отпустит контакты К2.1 и подача напряжения на зарядное устройство полностью прекратится. Как только будет подключен аккумулятор, он запитает схему автоматики, и зарядное устройство сразу вернется в рабочее состояние.

Конструкция автоматического зарядного устройства

Все детали зарядного устройства размещены в корпусе миллиамперметра В3-38, из которого удалено все его содержимое, кроме стрелочного прибора. Монтаж элементов, кроме схемы автоматики, выполнен навесным способом.

Конструкция корпуса миллиамперметра, представляет собой две прямоугольные рамки, соединенные четырьмя уголками. В уголках с равным шагом сделаны отверстия, к которым удобно крепить детали.

Силовой трансформатор ТН61-220 закреплен на четырех винтах М4 на алюминиевой пластине толщиной 2 мм, пластина в свою очередь прикреплена винтами М3 к нижним уголкам корпуса. На этой пластине установлен и С1. На фото вид зарядного устройства снизу.

К верхним уголкам корпуса закреплена тоже пластина из стеклотекстолита толщиной 2 мм, а к ней винтами конденсаторы С4-С9 и реле Р1 и Р2. К этим уголкам также прикручена печатная плата, на которой спаяна схема автоматического управления зарядкой аккумулятора. Реально количество конденсаторов не шесть, как по схеме, а 14, так как для получения конденсатора нужного номинала приходилось соединять их параллельно. Конденсаторы и реле подключены к остальной схеме зарядного устройства через разъем (на фото выше голубой), что облегчило доступ к другим элементам при монтаже.

На внешней стороне задней стенки установлен ребристый алюминиевый радиатор для охлаждения силовых диодов VD2-VD5. Тут также установлен предохранитель Пр1 на 1 А и вилка, (взята от блока питания компьютера) для подачи питающего напряжения.

Силовые диоды зарядного устройства закреплены с помощью двух прижимных планок к радиатору внутри корпуса. Для этого в задней стенке корпуса сделано прямоугольное отверстие. Такое техническое решение позволило к минимуму свести количество выделяемого тепла внутри корпуса и экономии места. Выводы диодов и подводящие провода распаяны на незакрепленную планку из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии вид самодельного зарядного устройства с правой стороны. Монтаж электрической схемы выполнен цветными проводами, переменного напряжения – коричневым, плюсовые – красным, минусовые – проводами синего цвета. Сечение проводов, идущих от вторичной обмотки трансформатора к клеммам для подключения аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

Шунт амперметра представляет собой отрезок высокоомного провода константана длиной около сантиметра, концы которого запаяны в медные полоски. Длина провода шунта подбирается при калибровке амперметра. Провод я взял от шунта сгоревшего стрелочного тестера. Один конец из медных полосок припаян непосредственно к выходной клемме плюса, ко второй полоске припаян толстый проводник, идущий от контактов реле Р3. На стрелочный прибор от шунта идут желтый и красный провод.

Печатная плата блока автоматики зарядного устройства

Схема автоматического регулирования и защиты от неправильного подключения аккумулятора к зарядному устройству спаяна на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

На фотографии представлен внешний вид собранной схемы. Рисунок печатной платы схемы автоматического регулирования и защиты простой, отверстия выполнены с шагом 2,5 мм.

На фотографии выше вид печатной платы со стороны установки деталей с нанесенной красным цветом маркировкой деталей. Такой чертеж удобен при сборке печатной платы.

Чертеж печатной платы выше пригодится при ее изготовлении с помощью технологии с применением лазерного принтера.

А этот чертеж печатной платы пригодится при нанесении токоведущих дорожек печатной платы ручным способом.

Шкала вольтметра и амперметра зарядного устройства

Шкала стрелочного прибора милливольтметра В3-38 не подходила под требуемые измерения, пришлось начертить на компьютере свой вариант, напечатал на плотной белой бумаге и клеем момент приклеил сверху на штатную шкалу.

Благодаря большему размеру шкалы и калибровки прибора в зоне измерения, точность отсчета напряжения получилась 0,2 В.

Провода для подключения АЗУ к клеммам аккумулятора и сети

На провода для подключения автомобильного аккумулятора к зарядному устройству с одной стороны установлены зажимы типа крокодил, с другой стороны разрезные наконечники. Для подключения плюсового вывода аккумулятора выбран красный провод, для подключения минусового – синий. Сечение проводов для подключения к устройству аккумулятора должно быть не менее 1 мм2.

К электрической сети зарядное устройство подключается с помощью универсального шнура с вилкой и розеткой, как применяется для подключения компьютеров, оргтехники и других электроприборов.

О деталях зарядного устройства

Силовой трансформатор Т1 применен типа ТН61-220, вторичные обмотки которого соединены последовательно, как показано на схеме. Так как КПД зарядного устройства не менее 0,8 и ток заряда обычно не превышает 6 А, то подойдет любой трансформатор мощностью 150 ватт. Вторичная обмотка трансформатора должна обеспечить напряжение 18-20 В при токе нагрузки до 8 А. Если нет готового трансформатора, то можно взять любой подходящий по мощности и перемотать вторичную обмотку. Рассчитать число витков вторичной обмотки трансформатора можно с помощью специального калькулятора.

Конденсаторы С4-С9 типа МБГЧ на напряжение не менее 350 В. Можно использовать конденсаторы любого типа, рассчитанные на работу в цепях переменного тока.

Диоды VD2-VD5 подойдут любого типа, рассчитанные на ток 10 А. VD7, VD11 — любые импульсные кремневые. VD6, VD8, VD10, VD5, VD12 и VD13 любые, выдерживающие ток 1 А. Светодиод VD1 – любой, VD9 я применил типа КИПД29. Отличительная особенность этого светодиода, что он меняет цвет свечения при смене полярности подключения. Для его переключения использованы контакты К1.2 реле Р1. Когда идет зарядка основным током светодиод светит желтым светом, а при переключении в режим подзарядки аккумулятора – зеленым. Вместо бинарного светодиода можно установить любых два одноцветных, подключив их по ниже приведенной схеме.

В качестве операционного усилителя выбран КР1005УД1, аналог зарубежного AN6551. Такие усилители применяли в блоке звука и видео в видеомагнитофоне ВМ-12. Усилитель хорош тем, что не требует двухполярного питания, цепей коррекции и сохраняет работоспособность при питающем напряжении от 5 до 12 В. Заменить его можно практически любым аналогичным. Хорошо подойдут для замены микросхемы, например, LM358, LM258, LM158, но нумерация выводов у них другая, и потребуется внести изменения в рисунок печатной платы.

Реле Р1 и Р2 любые на напряжение 9-12 В и контактами, рассчитанными на коммутируемый ток 1 А. Р3 на напряжение 9-12 В и ток коммутации 10 А, например РП-21-003. Если в реле несколько контактных групп, то их желательно запаять параллельно.

Переключатель S1 любого типа, рассчитанный на работу при напряжении 250 В и имеющий достаточное количество коммутирующих контактов. Если не нужен шаг регулирования тока в 1 А, то можно поставить несколько тумблеров и устанавливать ток заряда, допустим, 5 А и 8 А. Если заряжать только автомобильные аккумуляторы, то такое решение вполне оправдано. Переключатель S2 служит для отключения системы контроля уровня зарядки. В случае заряда аккумулятора большим током, возможно срабатывание системы раньше, чем аккумулятор зарядится полностью. В таком случае можно систему отключить и продолжить зарядку в ручном режиме.

Электромагнитная головка для измерителя тока и напряжения подойдет любая, с током полного отклонения 100 мкА, например типа М24. Если нет необходимости измерять напряжение, а только ток, то можно установить готовый амперметр, рассчитанный на максимальный постоянный ток измерения 10 А, а напряжение контролировать внешним стрелочным тестером или мультиметром, подключив их к контактам аккумулятора.

Настройка блока автоматической регулировки и защиты АЗУ

При безошибочной сборке платы и исправности всех радиоэлементов, схема заработает сразу. Останется только установить порог напряжения резистором R5, при достижении которого зарядка аккумулятора будет переведена в режим зарядки малым током.

Регулировку можно выполнить непосредственно при зарядке аккумулятора. Но все, же лучше подстраховаться и перед установкой в корпус, схему автоматического регулирования и защиты АЗУ проверить и настроить. Для этого понадобится блок питания постоянного тока, у которого есть возможность регулировать выходное напряжение в пределах от 10 до 20 В, рассчитанного на выходной ток величиной 0,5-1 А. Из измерительных приборов понадобится любой вольтметр, стрелочный тестер или мультиметр рассчитанный на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения от 0 до 20 В.

Проверка стабилизатора напряжения

После монтажа всех деталей на печатную плату нужно подать от блока питания питающее напряжение величиной 12-15 В на общий провод (минус) и вывод 17 микросхемы DA1 (плюс). Изменяя напряжение на выходе блока питания от 12 до 20 В, нужно с помощью вольтметра убедиться, что величина напряжения на выходе 2 микросхемы стабилизатора напряжения DA1 равна 9 В. Если напряжение отличается или изменяется, то DA1 неисправна.

Микросхемы серии К142ЕН и аналоги имеют защиту от короткого замыкания по выходу и если закоротить ее выход на общий провод, то микросхема войдет в режим защиты и из строя не выйдет. Если проверка показала, что напряжение на выходе микросхемы равно 0, то это не всегда означает о ее неисправности. Вполне возможно наличие КЗ между дорожками печатной платы или неисправен один из радиоэлементов остальной части схемы. Для проверки микросхемы достаточно отсоединить от платы ее вывод 2 и если на нем появится 9 В, значит, микросхема исправна, и необходимо найти и устранить КЗ.

Проверка системы защиты от перенапряжения

Описание принципа работы схемы решил начать с более простой части схемы, к которой не предъявляются строгие нормы по напряжению срабатывания.

Функцию отключения АЗУ от электросети в случае отсоединения аккумулятора выполняет часть схемы, собранная на операционном дифференциальном усилителе А1.2 (далее ОУ).

Принцип работы операционного дифференциального усилителя

Без знания принципа работы ОУ разобраться в работе схемы сложно, поэтому приведу краткое описание. ОУ имеет два входа и один выход. Один из входов, который обозначается на схеме знаком «+», называется неинвертирующим, а второй вход, который обозначается знаком «–» или кружком, называется инвертирующим. Слово дифференциальный ОУ означает, что напряжение на выходе усилителя зависит от разности напряжений на его входах. В данной схеме операционный усилитель включен без обратной связи, в режиме компаратора – сравнения входных напряжений.

Таким образом, если напряжение на одном из входов будет неизменным, а на втором изменятся, то в момент перехода через точку равенства напряжений на входах, напряжение на выходе усилителя скачкообразно изменится.

Проверка схемы защиты от перенапряжения

Вернемся к схеме. Неинвертирующий вход усилителя А1.2 (вывод 6) подключен к делителю напряжения, собранного на резисторах R13 и R14. Этот делитель подключен к стабилизированному напряжению 9 В и поэтому напряжение в точке соединения резисторов, никогда не изменяется и составляет 6,75 В. Второй вход ОУ (вывод 7) подключен ко второму делителю напряжения, собранному на резисторах R11 и R12. Этот делитель напряжения подключен к шине, по которой идет зарядный ток, и напряжение на нем меняется в зависимости от величины тока и степени заряда аккумулятора. Поэтому и величина напряжения на выводе 7 тоже будет, соответственно изменятся. Сопротивления делителя подобраны таким образом, что при изменении напряжения зарядки аккумулятора от 9 до 19 В напряжение на выводе 7 будет меньше, чем на выводе 6 и напряжение на выходе ОУ (вывод 8) будет больше 0,8 В и близко к напряжению питания ОУ. Транзистор будет открыт, на обмотку реле Р2 будет поступать напряжение и оно замкнет контакты К2. 1. Напряжение на выходе также закроет диод VD11 и резистор R15 в работе схемы участвовать не будет.

Как только напряжение зарядки превысит 19 В (это может случится только в случае, если от выхода АЗУ будет отключен аккумулятор), напряжение на выводе 7 станет больше, чем на выводе 6. В этом случае на выходе ОУ напряжение скачкообразно уменьшится до нуля. Транзистор закроется, реле обесточится и контакты К2.1 разомкнутся. Подача питающего напряжения на ОЗУ будет прекращена. В момент, когда напряжение на выходе ОУ станет равно нулю, откроется диод VD11 и, таким образом, параллельно к R14 делителя подключится R15. Напряжение на 6 выводе мгновенно уменьшится, что исключит ложные срабатывания в момент равенства напряжений на входах ОУ из-за пульсаций и помех. Изменяя величину R15 можно менять гистерезис компаратора, то есть напряжение, при котором схема вернется в исходное состояние.

При подключения аккумулятора к ОЗУ напряжения на выводе 6 опять установится равным 6,75 В, а на выводе 7 будет меньше и схема начнет работать в штатном режиме.

Для проверки работы схемы достаточно изменять напряжение на блоке питания от 12 до 20 В и подключив вольтметр вместо реле Р2 наблюдать его показания. При напряжении меньше 19 В, вольтметр должен показывать напряжение, величиной 17-18 В (часть напряжения упадет на транзисторе), а при большем – ноль. Желательно все же подключить к схеме обмотку реле, тогда будет проверена не только работа схемы, но и его работоспособность, а по щелчкам реле можно будет контролировать работу автоматики без вольтметра.

Если схема не работает, то нужно проверить напряжения на входах 6 и 7, выходе ОУ. При отличии напряжений от указанных выше, нужно проверить номиналы резисторов соответствующих делителей. Если резисторы делителей и диод VD11 исправны, то, следовательно, неисправен ОУ.

Для проверки цепи R15, D11 достаточно отключить одни из выводов этих элементов, схема будет работать, только без гистерезиса, то есть включаться и отключаться при одном и том же подаваемом с блока питания напряжении. Транзистор VT12 легко проверить, отсоединив один из выводов R16 и контролируя напряжение на выходе ОУ. Если на выходе ОУ напряжение изменяется правильно, а реле все время включено, значит, имеет место пробой между коллектором и эмиттером транзистора.

Проверка схемы отключения аккумулятора при полной его зарядке

Принцип работы ОУ А1.1 ничем не отличается от работы А1.2, за исключением возможности изменять порог отключения напряжения с помощью подстроечного резистора R5.

Делитель для опорного напряжения собран на резисторах R7, R8 и напряжение на выводе 4 ОУ должно быть 4,5 В. Напряжение на выводе 3 А1.1, как Вы уже поняли, должно быть равно напряжению 4,5 в случае, когда напряжение на аккумуляторе достигнет величины 15,6 В для случая тока зарядки 0,3 А. Для больших токов, напряжение будет большим и его нужно подбирать экспериментально. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье сайта «Как заряжать аккумулятор».

Для проверки работы А1.1, питающее напряжение, поданное с блока питания плавно увеличивается и уменьшается в пределах 12-18 В. При достижении напряжения 15,6 В должно отключиться реле Р1 и контактами К1.1 переключить АЗУ в режим зарядки малым током через конденсатор С4. При снижении уровня напряжения ниже 12,54 В реле должно включится и переключить АЗУ в режим зарядки током заданной величины.

Напряжение порога включения 12,54 В можно регулировать изменением номинала резистора R9, но в этом нет необходимости.

С помощью переключателя S2 имеется возможность отключать автоматический режим работы, включив реле Р1 напрямую.

Схема зарядного устройства на конденсаторах


без автоматического отключения

Для тех, кто не имеет достаточного опыта по сборке электронных схем или не нуждается в автоматическом отключении ЗУ по окончании зарядки аккумулятора, предлагаю упрощенней вариант схемы устройства для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов. Отличительная особенность схемы в ее простоте для повторения, надежности, высоком КПД и стабильным током заряда, наличие защиты от неправильного подключения аккумулятора, автоматическое продолжение зарядки в случае пропадания питающего напряжения.

Принцип стабилизации зарядного тока остался неизменным и обеспечивается включением последовательно с сетевым трансформатором блока конденсаторов С1-С6. Для защиты от перенапряжения на входной обмотке и конденсаторах используется одна из пар нормально разомкнутых контактов реле Р1.

Когда аккумулятор не подключен, контакты реле Р1 К1.1 и К1.2 разомкнуты и даже если зарядное устройство подключено к питающей сети ток не поступает на схему. Тоже самое происходит, если подключить ошибочно аккумулятор по полярности. При правильном подключении аккумулятора ток с него поступает через диод VD8 на обмотку реле Р1, реле срабатывает и замыкаются его контакты К1.1 и К1.2. Через замкнутые контакты К1.1 сетевое напряжение поступает на зарядное устройство, а через К1.2 на аккумулятор поступает зарядный ток.

На первый взгляд кажется, что контакты реле К1.2 не нужны, но если их не будет, то при ошибочном подключении аккумулятора, ток потечет с плюсового вывода аккумулятора через минусовую клемму ЗУ, далее через диодный мост и далее непосредственно на минусовой вывод аккумулятора и диоды моста ЗУ выйдут из строя.

Предложенная простая схема для зарядки аккумуляторов легко адаптируется для зарядки аккумуляторов на напряжение 6 В или 24 В. Достаточно заменить реле Р1 на соответствующее напряжение. Для зарядки 24 вольтовых аккумуляторов необходимо обеспечить выходное напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 не менее 36 В.

При желании схему простого зарядного устройства можно дополнить прибором индикации зарядного тока и напряжения, включив его как в схеме автоматического зарядного устройства.

Порядок зарядки автомобильного аккумулятора


автоматическим самодельным ЗУ

Перед зарядкой снятый с автомобиля аккумулятор необходимо очистить от грязи и протереть его поверхности, для удаления кислотных остатков, водным раствором соды. Если кислота на поверхности есть, то водный раствор соды пенится.

Если аккумулятор имеет пробки для заливки кислоты, то все пробки нужно выкрутить, для того, чтобы образующиеся при зарядке в аккумуляторе газы могли свободно выходить. Обязательно нужно проверить уровень электролита, и если он меньше требуемого, долить дистиллированной воды.

Далее нужно переключателем S1 на зарядном устройстве выставить величину тока заряда и подключить аккумулятор соблюдая полярность (плюсовой вывод аккумулятора нужно подсоединить к плюсовому выводу зарядного устройства) к его клеммам. Если переключатель S3 находится в нижнем положении, то стрелка прибора на зарядном устройстве сразу покажет напряжение, которое выдает аккумулятор. Осталось вставить вилку сетевого шнура в розетку и процесс зарядки аккумулятора начнется. Вольтметр уже начнет показывать напряжение зарядки.

Рассчитать время заряда аккумулятора с помощью онлайн калькулятора, выбрать оптимальный режим зарядки автомобильного аккумулятора и ознакомиться с правилами его эксплуатации Вы можете посетив статью сайта «Как заряжать аккумулятор».


Евгений 17.03.2016

Здравствуйте!
Хотелось бы узнать, работоспособны ли варианты схем на базе Вашей упрощенной схемы, представленные на рисунке. Хотелось бы обойтись тем, что имеется под рукой, минимумом деталей, ввиду срочности сборки. И какое реле можно применить?
Резистор параллельно конденсаторам приткнул — боюсь что при отключении они могут сохранять заряд и «кусаться» от вилки?
Заранее благодарен за ответ.

Александр

Здравствуйте, Евгений!
Верхняя схема на рисунке будет работать нормально. Реле можно брать любое на 12 В, и током нагрузки на контакты 10 А, хорошо подойдет реле, применяемые в автомобилях.
Резистор можно поставить, чтоб вилка не «кусалась».
Нижняя схема тоже будет работать, но ток зарядки будет гулять в больших пределах, и уменьшаться по мере зарядки аккумулятора. В этой схеме контакты К1.1 лишние. Провод от предохранителя проходит напрямую к латру.

Алекс 09.01.2017

Доброго времени суток Александр Николаевич.
От всей души поздравляю вас и вашу семью с наступившим Новым годом и Рождеством!
Случайно наткнулся на ваш сайт, когда искал схему зарядного устройства. Схема порадовала отсутствием электролитов (только в фильтре питания). Но у меня возникли вопросы …
Пока задам один, по регулятору тока в первичной обмотке. Вы применили МБГЧ и написали, что можно применять любые.

Можно ли использовать К73-15 или К73-17? Не взорвутся ли? ))) Либо их китайские аналоги CBB Металлизировало пленочные конденсаторы 4,7 µF 475j 630 V показанные на снимке?
Спасибо за ответ.

Александр

Здравствуйте, Алекс!
Вас тоже поздравляю с наступившим Новым годом и Рождеством!
Конденсатор С1 в фильтре можно и не ставить, он просто способствует более быстрому заряду аккумулятора при том же токе заряда, так как сглаживает пульсации.
Использовать К73-15 или К73-17 и любые другие можно, главное, чтобы они были рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Китайские конденсаторы тоже подойдут.

Алексей 24.01.2018

Здравствуйте, Александр.
На фотографии ЗУ помещено в корпус блока питания, однако все надписи на лицевой панели соответствуют именно ЗУ. Значит Вы их делали сами. А каким образом это получилось?
Известный лазерно-утюжный способ что-то не очень эффективен…

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Нарисовал в программе Визио картинку, напечатал на лазерном принтере на цветной плотной бумаге и поместил под оргстекло толщиной 1 мм и закрепил по углам четырьмя винтами.

Алексей 08.01.2021

Добрый день, подскажите, почему отключение настроено на 15,6 вольта, т.е 2,6 вольта на каждую банку. Это не многовато?

Александр

Здравствуйте, Алексей!
Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора через нескольких часов после окончания зарядки должно составлять 12,65 В. Но для того, чтобы при зарядке через аккумулятор пошел ток зарядки напряжение должно быть выше указанного, и чем больше нужен ток, тем больше должно быть напряжение зарядки. Это вытекает из Закона Ома: U=I×R.
Но внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от его технического состояния, типа, температуры. Поэтому, если нужна высокая точность, напряжение отключения нужно подбирать под конкретный аккумулятор. Указанное напряжение 15,6 В подобрано экспериментально при зарядке нескольких аккумуляторов током 8 А. Многократная зарядка автомобильных аккумуляторов в течение более десяти лет, находившихся в разном техническом состоянии и степени заряда, подтвердила правильность выбора.
В случае величины тока зарядки меньше, напряжение отключения тоже должно быть меньше.

Сергей 31.03.2021

День добрый!
Имеется два трансформатора от одинаковых ИБП PCM SMK-600A (по 360 Вт) с напряжениями на вторичной обмотке по 12,6 В. Имеет право на жизнь ЗУ по такой схеме?

Александр

Здравствуйте, Сергей!
Да, схема будет нормально работать, но заряжать током до 2 А. Указанная в маркировке мощность ИБП относится к отдаваемой мощности в режиме источника бесперебойного питания. Расчеты показали, для зарядки штатного аккумулятора ИБП емкостью 14,2 А·Ч нужен ток около 2 А.

Радиосхемы. — Маломощные зарядные устройства

Маломощные зарядные устройства

категория

Электронные самоделки в помощь автолюбителю

материалы в категории

Журнал Радио, 2000 год, №7

Наряду с мощными зарядными устройствами обеспечивающими ток заряда аккумуляторной батареи до 10 Ампер, автолюбителями широко используются и более слабые устройства (с током от 0,5 до 1,5 А). Такие слабенькие зарядки обычно применяются в тех случаях когда требуется только лишь частичная подзарядка аккумулятора (например во время длительного хранения). Преимущества таких маломощных зарядных устройств очевидны- меньшие габариты и вес из за отсутствия мощных трансформаторов.

В этой статье приводятся две схемы таких устройств

А. КОРСАКОВ, г. Орел

Описываемое маломощное сетевое зарядное устройство служит для зарядки автомобильной аккумуляторной батареи небольшим током. Конструктивно оно рассчитано на установку в транспортное средство с подключением к системе электрооборудования. Таким образом, не нужно каждый раз развертывать зарядное устройство и подключать его к батарее, достаточно лишь вставить вилку в розетку.

Схема маломощного зарядного устройства

 

Это дает возможность заряжать батарею автомобиля везде, где есть доступ к питающей электросети 220 В. Параллельно с зарядкой устройство допускает пользование автомагнитолой.

 

Схема зарядного устройства показана на рис. 1. ОУ DA1 контролирует напряжение на выходе устройства и при достижении установленного резистором R3 выходного напряжения ограничивает ток через аккумуляторную батарею на уровне ее тока саморазрядки. Конденсаюр С1 предназначен для сглаживания пульсаций. При токе в 1.5 А напряжение пульсаций равно примерно 5 В. Стабилитрон VD6 стабилизирует напряжение питания ОУ. Резистор R6 служит для ограничения тока зарядки.

 

С делителя напряжения, собранного на резисторах R7 и R8, на инвертирующий вход ОУ поступает напряжение, пропорциональное выходному. Светодиод HL1 служит для индикации наличия напряжения в сети, a HL2 — для индикации подключения к аккумуляторной батарее.

 

Благодаря резистору R6 зарядный ток мало зависит от напряжения на батарее, но при достижении установленного выходного напряжения ток зарядки снижается до значения тока ее саморазрядки. В таком режиме устройство может работать неограниченное время, поэтому контролировать процесс зарядки нет необходимости.

Устройство также мало чувствительно к аварийному замыканию выходной цепи, но длительное нахождение в таком режиме нежелательно. Для защиты оператора от поражения электрическим током применен сетевой трехпроводный кабель с двойной изоляцией и евровилкой X1 на конце. Разумеется, защитный контакт ответной евророзетки необходимо надежно заземлить.

При случайном попадании фазы сети на корпус автомобиля (из-за повреждения сетевого кабеля) перегорает один из предохранителей, устройство оказывается обесточенным. Вторичная обмотка сетевого трансформатора Т1 во всяком случае должна быть надежно изолирована от первичной и от магнитопровода.

Необходимо помнить, что при зарядке батареи в случайном месте, где евро-розетка может оказаться незаземленной, вы подвергаете себя реальной опасности, поэтому не пренебрегайте никакими мерами защиты (резиновый коврик или сухая доска под ноги, резиновые перчатки или сухие тканевые рукавицы).

Зарядное устройство конструктивно оформлено в пластмассовой коробке от электробритвы «Бердск». Коробку я поместил под капот своего автомобиля «ВАЗ 21063». прикрепив к внутренней перегородке машины рядом с местом для запчастей.

Трансформатор Т1 — любой малогабаритный сетевой мощностью 25 Вт со вторичной обмоткой на напряжение 15.5… 17.5 В при токе 1.5 А. Диоды VD1— VD4. VD7, VD8 подойдут любые из серии КД226; возможна их замена на КД212 КД213 и другие средней мощности. Диод VD5 — КД522. КД521 с любым буквенным индексом или другие малогабаритные. Вместо КС191Ж подойдет стабилитрон КС 191Е.

Светодиод АЛ307В зеленого свечения можно заменить на АЛ307Г. АЛ307ГМ. АЛ307НМ. а АЛ307Б красного свечения — на АЛ307К. АЛ307БМ. АЛ307КМ. ОУ К140УД1208 заменим на К140УД1408. при этом резистор R5 исключают, а вывод 8 оставляют свободным.

Транзистор КТ825Г устанавливают на теплоотводящую пластину площадью 60 см2 и толщиной 3 мм. Постоянные резисторы МЛТ, подсгроечные резисторы — СПЗ-38Б. СПЗ-19 или другие малогабаритные. Конденсаторы — К50-35, К50-24или К50-16.

Большинство деталей устройства смонтировано на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1.5 мм. Чертеж платы изображен на рис. 2.

При изготовлении устройства для установки на автомобиль необходимо особое внимание уделить жесткости монтажа массивных деталей на плате и других узлов и деталей в коробке, а также вопросам защиты прибора от влаги и пыли.

Для налаживания устройства подключают к его выходу вместо нагрузки вольтметр постоянного тока и резистором R3 устанавливают напряжение в пределах 13.4… 13.6 В. Затем к выходу устройства подключают разряженную батарею последовательно с амперметром и устанавливают резистором R6 требуемый ток зарядки в пределах 0. 5… 1.5 А.

И. ГЕРЦЕН, г. Березники Пермской обл.

Как известно, автомобильные аккумуляторные батареи в период длительного, например зимнего, хранения разряжаются, поэтому их рекомендуют периодически подзаряжать. Описываемое устройство предназначено для автоматического поддержания автомобильной аккумуляторной батареи в заряженном состоянии во время хранения. Его функциональные возможности по сравнению с комплектом аппаратуры, описанным автором этих строк в статье «Приставка-автомат к зарядному устройству» («Радио», 1997. ╧ 7. с. 44—46), более скромны, зато оно значительно проще и не содержит электромеханических реле.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 1.

Транзисторы VT1, VT3, VT4 и стабилитрон VD5 образуют последовательный стабилизатор напряжения. Напряжение, которое устройство поддерживает на батарее, устанавливают резистором R6. Пределы изменения этого напряжения определены сопротивлением резисторов R5 и R7. Ток зарядки контролируют по шкале амперметра РА1.

При подключении устройства к аккумуляторной батарее напряжение на ней обычно меньше зарядного. Поэтому регулирующий транзистор VT3 открыт и насыщен, через него протекает максимальный ток. Для защиты регулирующего транзистора от перегрузки служит ограничитель тока, собранный на транзисторе VT2.

При возрастании тока нагрузки падение напряжения на токоизмерительном резисторе R3 увеличивается, и в некоторый момент транзистор VT2 приоткрывается, уменьшая базовый ток составного регулирующего транзистора VT1, VT3. В результате зарядное напряжение, а значит, и ток через транзистор VT3 уменьшаются. Таким образом, максимально возможный ток через стабилизатор — зарядный ток аккумуляторной батареи — зависит от сопротивления резистора R3.

По мере зарядки батареи напряжение на ней увеличивается, приближаясь к напряжению стабилизации, а зарядный ток уменьшается до значения, необходимого лишь для компенсации ее саморазрядки. Диод VD6 служит для защиты батареи от разрядки через цепи стабилизатора в случае отключения сетевого напряжения.

За выпрямителем зарядного устройства включен сглаживающий конденсатор С1. Он нужен не для уменьшения уровня пульсаций при зарядке, поскольку, во-первых, при указанной на схеме емкости его сглаживающий эффект будет заметен лишь при крайне малом зарядном токе и. во-вторых, сглаживать зарядный ток вообще не требуется. Этот конденсатор позволяет производить регулировку выходного напряжения устройства — с ним нет пульсаций при малой нагрузке.

О включении устройства в сеть сигнализирует светодиод HL1.

Устройство рассчитано на длительную работу под напряжением без постоянного присмотра, поэтому для повышения надежности его детали выбраны с запасом по основным параметрам.

Трансформатор Т1 подойдет любой, мощностью 20…25 Вт. с хорошей межобмоточной изоляцией, обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 17…19В при токе 0.5 А.

Постоянные резисторы, кроме R3. — МЛТ; переменный резистор R6 — ППЗ-1З. Резистор R3 — проволочный, самодельный (рис. 2). Он намотан ни-хромовым проводом 3 диаметром 0,3 мм на стеклотекстолитовой планке 2 толщиной 1 мм. Так как нихром плохо паяется, соединение провода с медными выводами 1 выполнено винтами 4 с гайками МЗ.

 

 

 

Амперметр РА1 — любой с током полного отклонения 0.5…0.6 А. Транзистор VT3 и диод VD6 установлены на теплоотводы площадью не менее 100 и 10 см2 соответственно.

Устройство смонтировано в прочном кожухе размерами 170x120x90 мм. На переднюю панель выведены амперметр РА1. индикатор сетевого напряжения HL1. держатели предохранителей FU1 и FU2 и ручка резистора R6. В кожухе необходимо просверлить вентиляционные отверстия.

Большинство мелких деталей смонтировано на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы показан на рис. 3. На чертеже зачернены участки, где фольга удалена резцом.

Транзистор П702 можно заменить на КТ802А, КТ805А или КТ819 с любым буквенным индексом; КТ608А — на КТ801А или КТ8 15А; КТ315В — на КТ315Б или КТ315Г; КТЗ12В — на КТ312Б. Вместо Д809 подойдут стабилитроны Д808, Д810, Д814А — Д814В.

Налаживание устройства начинают с проверки пределов регулирования напряжения резистором R6. Для этого к выходу подключают временный нагрузочный резистор сопротивлением 300 Ом мощностью 1 Вт. В крайних положениях движка резистора R6 напряжение на эмиттере транзистора VT3 должно быть равно 13.8 и 16.8 В. При необходимости эти пределы корректируют подборкой резисторов R5, R7. Шкалу под ручкой резистора R6 градуируют от 13 до 16 В по образцовому вольтметру, подключенному параллельно нагрузке.

Подбирая длину провода резистора R3, устанавливают граничный ток через стабилизатор на уровне около 0.5 А. Типовая зависимость выходного напряжения стабилизатора от тока нагрузки представлена на рис. 4.

Для зарядки аккумуляторную батарею подключают к устройству в соответствующей полярности, устанавливают резистором R6 напряжение, которое должен иметь заряженный аккумулятор в соответствии с инструкцией по его эксплуатации, и включают устройство в сеть.

Конструируя устройство, следует позаботиться о надежной изоляции токоведущих деталей, электрически связанных с сетью. И тем не менее при эксплуатации аппарата, особенно в условиях гаража, следует принимать все меры предосторожности, чтобы не попасть под удар электротоком.

 

 

9 Простые схемы зарядного устройства для солнечных батарей

Простые солнечные зарядные устройства — это небольшие устройства, которые позволяют быстро и дешево заряжать аккумулятор с помощью солнечной энергии.

Простое солнечное зарядное устройство должно иметь 3 встроенных базовых функции:

  • Оно должно быть недорогим.
  • Удобство для неспециалистов и простота сборки.
  • Должен быть достаточно эффективным, чтобы удовлетворить основные потребности в зарядке аккумулятора.

В этом посте всесторонне объясняются девять лучших, но простых схем зарядного устройства для солнечных батарей с использованием IC LM338, транзисторов, MOSFET, понижающего преобразователя и т. Д., Которые могут быть построены и установлены даже неспециалистом для зарядки всех типов батарей и работы с другим сопутствующим оборудованием

Обзор

Солнечные панели для нас не новость, и сегодня они широко используются во всех секторах. Основное свойство этого устройства — преобразование солнечной энергии в электрическую — сделало его очень популярным, и теперь оно серьезно рассматривается как будущее решение всех кризисов или дефицитов электроэнергии.

Солнечная энергия может использоваться непосредственно для питания электрического оборудования или просто храниться в соответствующем накопителе для дальнейшего использования.

Обычно есть только один эффективный способ хранения электроэнергии — это использование аккумуляторных батарей.

Перезаряжаемые батареи, вероятно, являются лучшим и наиболее эффективным способом сбора или хранения электроэнергии для дальнейшего использования.

Энергия от солнечного элемента или солнечной панели также может эффективно храниться, чтобы ее можно было использовать в соответствии с собственными предпочтениями, обычно после захода солнца или когда стемнело, и когда накопленная мощность становится очень необходимой для работы огни.

Хотя это может показаться довольно простым, зарядка аккумулятора от солнечной панели никогда не бывает легкой по двум причинам:

Напряжение от солнечной панели может сильно варьироваться в зависимости от падающих солнечных лучей и

Ток также варьируется по тем же причинам, указанным выше.

Две вышеуказанные причины могут сделать параметры зарядки типичной аккумуляторной батареи очень непредсказуемыми и опасными.

ОБНОВЛЕНИЕ:

Прежде чем углубляться в следующие концепции, вы, вероятно, можете попробовать это очень простое зарядное устройство для солнечных батарей, которое обеспечит безопасную и гарантированную зарядку небольшой батареи 12 В 7 Ач через небольшую солнечную панель:

Требуемые детали

  • Солнечная панель — 20 В, 1 ампер
  • IC 7812 — 1no
  • 1N4007 Диоды — 3nos
  • 2k2 Резистор 1/4 Вт — 1no

Выглядит круто, не правда ли.Фактически, ИС и диоды могут уже лежать в вашем электронном мусорном ящике, поэтому необходимо их покупать. Теперь давайте посмотрим, как их можно настроить для окончательного результата.

Расчетное время, необходимое для зарядки аккумулятора с 11 В до 14 В, составляет около 8 часов.

Как мы знаем, IC 7812 выдает фиксированное напряжение 12 В на выходе, которое нельзя использовать для зарядки аккумулятора 12 В. 3 диода, подключенные к его клеммам заземления (GND), введены специально для решения этой проблемы и для увеличения выхода IC примерно до 12 + 0.7 + 0,7 + 0,7 В = 14,1 В, что как раз и требуется для полной зарядки аккумулятора 12 В.

Падение на 0,7 В на каждом диоде увеличивает порог заземления ИС за счет установленного уровня, вынуждая ИС регулировать выход на уровне 14,1 В вместо 12 В. Резистор 2k2 используется для активации или смещения диодов, чтобы он мог провести и обеспечить запланированное полное падение на 2,1 В.

Делаем это еще проще

Если вы ищете еще более простое солнечное зарядное устройство, то, вероятно, нет ничего проще, чем подключить солнечную панель соответствующего номинала напрямую к соответствующей батарее через блокирующий диод, как показано ниже:

Хотя вышеуказанная конструкция не включает в себя регулятор, она все равно будет работать, поскольку токовый выход панели является номинальным, и это значение будет показывать только ухудшение по мере того, как солнце меняет свое положение.

Однако для аккумулятора, который не полностью разряжен, описанная выше простая установка может нанести некоторый вред аккумулятору, поскольку аккумулятор будет быстро заряжаться и будет продолжать заряжаться до небезопасного уровня и в течение более длительных периодов времени. время.

1) Использование LM338 в качестве солнечного контроллера

Но благодаря современным универсальным микросхемам, таким как LM 338 и LM 317, которые могут очень эффективно справляться с вышеуказанными ситуациями, делая процесс зарядки всех аккумуляторных батарей через солнечную панель очень безопасным и желательно.

Схема простого зарядного устройства для солнечных батарей LM338 показана ниже с использованием IC LM338:

На принципиальной схеме показана простая установка с использованием IC LM 338, настроенного для работы в стандартном режиме регулируемого источника питания.

Использование функции контроля тока

Особенностью конструкции является то, что она также включает функцию контроля тока.

Это означает, что, если ток имеет тенденцию к увеличению на входе, что обычно может иметь место, когда интенсивность солнечных лучей увеличивается пропорционально, напряжение зарядного устройства пропорционально падает, снижая ток до указанного номинального значения.

Как мы видим на схеме, коллектор / эмиттер транзистора BC547 подключен через ADJ и землю, он становится ответственным за инициирование действий по управлению током.

По мере увеличения входного тока батарея начинает потреблять больше тока, при этом на R3 создается напряжение, которое преобразуется в соответствующее базовое возбуждение транзистора.

Транзистор проводит и корректирует напряжение через C LM338, так что скорость тока регулируется в соответствии с безопасными требованиями к батарее.

Формула предела тока:

R3 можно рассчитать по следующей формуле

R3 = 0,7 / Максимальный предел тока

PCB Конструкция для описанной выше простой схемы зарядного устройства солнечной батареи приведена ниже:

Измеритель и входной диод не входят в состав печатной платы.

2) Схема зарядного устройства солнечной батареи за 1 доллар

Вторая конструкция объясняет дешевую, но эффективную, менее чем за 1 доллар дешевую, но эффективную схему солнечного зарядного устройства, которую может построить даже неспециалист для использования эффективной зарядки солнечных батарей.

Вам понадобится только панель солнечных батарей, селекторный переключатель и несколько диодов для установки достаточно эффективного солнечного зарядного устройства.

Что такое слежение за солнечной точкой максимальной мощности?

Для непрофессионала это было бы чем-то слишком сложным и изощренным, чтобы понять, и системой, включающей экстремальную электронику.

В некотором смысле это может быть правдой, и, конечно же, MPPT — это сложные высокопроизводительные устройства, которые предназначены для оптимизации зарядки аккумулятора без изменения кривой V / I солнечной панели.

Проще говоря, MPPT отслеживает мгновенное максимальное доступное напряжение от солнечной панели и регулирует скорость зарядки аккумулятора таким образом, чтобы напряжение панели оставалось неизменным или вдали от нагрузки.

Проще говоря, солнечная панель будет работать наиболее эффективно, если ее максимальное мгновенное напряжение не снижается близко к напряжению подключенной батареи, которая заряжается.

Например, если напряжение холостого хода вашей солнечной панели составляет 20 В, а заряжаемая батарея рассчитана на 12 В, и если вы подключите их напрямую, напряжение на панели упадет до напряжения батареи, что приведет к слишком неэффективно.

И наоборот, если бы вы могли сохранить неизменным напряжение на панели, но при этом извлечь из него наилучший вариант зарядки, это заставило бы систему работать по принципу MPPT.

Таким образом, все дело в оптимальной зарядке аккумулятора без снижения напряжения на панели.

Существует один простой и нулевой метод реализации вышеуказанных условий.

Выберите солнечную панель, напряжение холостого хода которой соответствует напряжению зарядки аккумулятора. То есть для батареи 12 В вы можете выбрать панель с напряжением 15 В, что обеспечит максимальную оптимизацию обоих параметров.

Однако практически вышеуказанных условий может быть трудно достичь, потому что солнечные панели никогда не производят постоянную мощность и имеют тенденцию генерировать ухудшающиеся уровни мощности в ответ на меняющееся положение солнечных лучей.

Вот почему всегда рекомендуется использовать солнечную батарею с более высоким номиналом, чтобы даже в худших дневных условиях она продолжала заряжаться.

Сказав, что нет необходимости использовать дорогие системы MPPT, вы можете получить аналогичные результаты, потратив на это несколько долларов.Следующее обсуждение прояснит процедуры.

Как работает схема

Как обсуждалось выше, для того, чтобы избежать ненужной нагрузки на панель, нам необходимо иметь условия, идеально соответствующие напряжению фотоэлектрической батареи и напряжению батареи.

Это можно сделать, используя несколько диодов, дешевый вольтметр или имеющийся у вас мультиметр и поворотный переключатель. Конечно, при цене около 1 доллара вы не можете ожидать, что он будет автоматическим, вам, возможно, придется работать с переключателем довольно много раз в день.

Мы знаем, что прямое падение напряжения на выпрямительном диоде составляет около 0,6 В, поэтому, добавив много диодов последовательно, можно изолировать панель от перетаскивания на подключенное напряжение батареи.

Ссылаясь на схему, приведенную ниже, можно организовать маленькое классное зарядное устройство MPPT с использованием показанных дешевых компонентов.

Предположим, что на схеме напряжение холостого хода панели составляет 20 В, а батарея рассчитана на 12 В.

Их прямое подключение приведет к увеличению напряжения панели до уровня заряда батареи, что сделает работу неприемлемой.

Последовательно добавляя 9 диодов, мы эффективно изолируем панель от нагрузки и перетаскивания к напряжению батареи, но при этом извлекаем из нее максимальный зарядный ток.

Общее прямое падение объединенных диодов будет около 5 В, плюс напряжение зарядки аккумулятора 14,4 В дает около 20 В, что означает, что после последовательного подключения всех диодов во время пикового солнечного света напряжение на панели незначительно упадет до 19 В. эффективная зарядка аккумулятора.

Теперь предположим, что солнце начинает опускаться, вызывая падение напряжения на панели ниже номинального. Это можно отслеживать с помощью подключенного вольтметра и пропускать несколько диодов до тех пор, пока аккумулятор не будет восстановлен с получением оптимальной мощности.

Символ стрелки, показанный на соединении с плюсом напряжения панели, можно заменить поворотным переключателем для рекомендуемого выбора диодов, включенных последовательно.

Реализовав описанную выше ситуацию, можно эффективно моделировать четкие условия зарядки MPPT без использования дорогостоящих устройств.Вы можете сделать это для всех типов панелей и батарей, просто подключив большее количество диодов последовательно.

3) Схема солнечного зарядного устройства и драйвера для белого светодиода SMD высокой мощности 10 Вт / 20 Вт / 30 Вт / 50 Вт

Третья идея учит нас, как построить простой светодиод на солнечной батарее со схемой зарядного устройства для освещения светодиодов высокой мощности (SMD) в порядка 10 ватт на 50 ватт. Светодиоды SMD полностью защищены термически и от перегрузки по току с помощью недорогого каскада ограничения тока LM 338. Идею запросил г-н.Сарфраз Ахмад.

Технические характеристики

В основном я сертифицированный инженер-механик из Германии 35 лет назад, много лет работал за границей и уехал много лет назад из-за личных проблем дома.
Извините, что беспокою вас, но я знаю о ваших способностях и опыте в области электроники и искренности, чтобы помочь и направить таких начинающих, как я. Я видел эту схему где-то для 12 В постоянного тока.

Я подключил SMD, 12 В 10 Вт, емкость 1000 мкФ, 16 В и мостовой выпрямитель, вы можете увидеть номер детали на нем.Когда я включаю свет, выпрямитель начинает нагреваться, и оба SMD тоже. Боюсь, если оставить эти лампы включенными в течение длительного времени, это может повредить SMD и выпрямитель. Не знаю, в чем проблема. Вы можете мне помочь.

У меня на крыльце есть свет, который включается на диске и выключается на рассвете. К сожалению, из-за отключения нагрузки, когда нет электричества, этот свет не горит до тех пор, пока электричество не вернется.

Я хочу установить как минимум два SMD (12 вольт) с LDR, чтобы, как только свет погас, загорелся свет SMD.Я хочу добавить еще два аналогичных светильника в другом месте на крыльце автомобиля, чтобы все они были освещены. Я думаю, что если я подключу все эти четыре SMD-светильника к источнику питания 12 В, который будет получать питание от цепи ИБП.

Конечно, это приведет к дополнительной нагрузке на батарею ИБП, которая вряд ли полностью заряжена из-за частого отключения нагрузки. Другое лучшее решение — установить 12-вольтовую солнечную панель и прикрепить к ней все четыре лампы SMD. Он зарядит аккумулятор и включит / выключит свет.

Эта солнечная панель должна поддерживать эти огни всю ночь и отключаться на рассвете. Пожалуйста, также помогите мне и расскажите подробнее об этой схеме / проекте.

Вы можете найти время, чтобы выяснить, как это сделать. Я пишу вам, так как, к сожалению, ни один продавец электроники или солнечной энергии на нашем местном рынке не готов мне помочь. Ни один из них, похоже, не имеет технической квалификации и они просто хотят продать свои запчасти.

Sarfraz Ahmad

Равалпинди, Пакистан

Конструкция

На показанной выше солнечной светодиодной схеме SMD мощностью от 10 до 50 Вт с автоматическим зарядным устройством мы видим следующие этапы:

  • Солнечная панель
  • Пара схем регулятора LM338 с регулируемым током
  • Реле переключения
  • Перезаряжаемая батарея
  • и 40-ваттный светодиодный SMD-модуль

Вышеупомянутые ступени объединены следующим образом:

Два Ступени LM 338 сконфигурированы в стандартных режимах регулятора тока с использованием соответствующих сопротивлений измерения тока для обеспечения выхода с регулируемым током для соответствующей подключенной нагрузки.

Нагрузкой для левого LM338 является аккумулятор, который заряжается от этого каскада LM338 и входной источник солнечной панели. Резистор Rx рассчитывается таким образом, что батарея получает установленный ток и не перезаряжается.

Правая сторона LM 338 загружена светодиодным модулем, и здесь Ry проверяет, что модуль получает правильную заданную величину тока, чтобы защитить устройства от теплового разгона.

Напряжение на солнечной панели может быть от 18 до 24 В.

Реле вводится в схему и соединяется со светодиодным модулем таким образом, что оно включается только ночью или когда темно ниже порогового значения для солнечной панели для выработки необходимой любой мощности.

Пока доступно солнечное напряжение, реле остается под напряжением, изолируя светодиодный модуль от батареи и гарантируя, что светодиодный модуль мощностью 40 Вт остается выключенным в дневное время и во время зарядки аккумулятора.

После наступления сумерек, когда солнечное напряжение становится достаточно низким, реле больше не может удерживать свое Н / Н положение и переключается на НЗ переключение, соединяя батарею со светодиодным модулем и освещая массив через доступный полностью заряженный аккумулятор.

Видно, что светодиодный модуль прикреплен к радиатору, который должен быть достаточно большим для достижения оптимального результата от модуля и для обеспечения более длительного срока службы и яркости устройства.

Расчет номиналов резисторов

Указанные ограничивающие резисторы можно рассчитать по приведенным формулам:

Rx = 1,25 / ток зарядки аккумулятора

Ry = 1,25 / номинальный ток светодиода.

Предполагая, что это свинцово-кислотная батарея на 40 Ач, предпочтительный зарядный ток должен составлять 4 ампера.

, следовательно, Rx = 1,25 / 4 = 0,31 Ом

мощность = 1,25 x 4 = 5 Вт

Ток светодиода можно найти, разделив его общую мощность на номинальное напряжение, то есть 40/12 = 3,3 ампера

следовательно Ry = 1,25 / 3 = 0,4 Ом

мощность = 1,25 x 3 = 3,75 Вт или 4 Вт.

Ограничительные резисторы не используются для 10-ваттных светодиодов, поскольку входное напряжение от батареи соответствует указанному пределу 12 В для светодиодного модуля и, следовательно, не может превышать безопасных пределов.

Приведенное выше объяснение показывает, как микросхему LM338 можно просто использовать для создания полезной схемы солнечного светодиодного освещения с автоматическим зарядным устройством.

4) Автоматическая цепь солнечного освещения с использованием реле

В нашей 4-й автоматической цепи солнечного освещения мы включаем одно реле в качестве переключателя для зарядки батареи в дневное время или пока солнечная панель вырабатывает электричество, а также для освещения подключенный светодиод, когда панель не активна.

Обновление до реле переключения

В одной из моих предыдущих статей, в которой объяснялась простая схема солнечного садового освещения, мы использовали один транзистор для операции переключения.

Одним из недостатков более ранней схемы является то, что она не обеспечивает регулируемую зарядку батареи, хотя это не может быть строго важным, поскольку батарея никогда не заряжается до полного потенциала, этот аспект может потребовать улучшения.

Еще одним связанным недостатком более ранней схемы является ее низкая мощность, которая не позволяет использовать батареи высокой мощности и светодиоды.

Следующая схема эффективно решает обе вышеупомянутые проблемы с помощью реле и транзисторного каскада эмиттерного повторителя.

Принципиальная схема

Как это работает

Во время оптимального солнечного света реле получает достаточную мощность от панели и остается включенным с активированными замыкающими контактами.

Это позволяет аккумулятору получать зарядное напряжение через стабилизатор напряжения на транзисторном эмиттерном повторителе.

Конструкция эмиттерного повторителя сконфигурирована с использованием TIP122, резистора и стабилитрона. Резистор обеспечивает необходимое смещение для проводимости транзистора, в то время как значение стабилитрона ограничивает напряжение эмиттера, которое контролируется на уровне чуть ниже значения напряжения стабилитрона.

Таким образом, стабилитрон выбирается соответствующим образом, чтобы соответствовать зарядному напряжению подключенной батареи.

Для батареи 6 В напряжение стабилитрона может быть выбрано как 7,5 В, для батареи 12 В напряжение стабилитрона может составлять около 15 В и так далее.

Эмиттерный повторитель также следит за тем, чтобы аккумулятор никогда не перезарядился сверх установленного предела заряда.

В вечернее время, когда обнаруживается значительное падение солнечного света, реле блокируется от требуемого минимального напряжения удержания, заставляя его переключаться с замыкающего контакта на замыкающий.

Вышеупомянутое переключение реле мгновенно переводит аккумулятор из режима зарядки в режим светодиода, подсвечивая светодиод через напряжение аккумулятора.

Список деталей для автоматической цепи солнечного освещения 6 В / 4 Ач с релейным переключением
  1. Солнечная панель = 9 В, 1 ампер
  2. Реле = 6 В / 200 мА
  3. Rx = 10 Ом / 2 Вт
  4. стабилитрон = 7,5 В, 1/2 Вт

5) Схема транзисторного контроллера солнечного зарядного устройства

Пятая идея, представленная ниже, описывает простую схему солнечного зарядного устройства с автоматическим отключением только с использованием транзисторов.Идея была предложена г-ном Мубараком Идрисом.

Цели и требования схемы

  1. Пожалуйста, сэр, вы можете сделать мне литий-ионный аккумулятор 12 В, 28,8 Ач, автоматический контроллер заряда, использующий солнечную панель в качестве источника питания, который составляет 17 В при 4,5 А при максимальном солнечном свете.
  2. Контроллер заряда должен иметь возможность иметь защиту от перезарядки и отключение низкого заряда батареи, а схема должна быть простой для новичка без микросхемы или микроконтроллера.
  3. Схема должна использовать реле или bjt-транзисторы в качестве переключателя и стабилитрона для опорного напряжения, спасибо, сэр, надеюсь скоро услышать от вас!

Конструкция

Конструкция печатной платы (сторона компонентов)

Ссылаясь на приведенную выше простую схему солнечного зарядного устройства с использованием транзисторов, автоматическое отключение для полного уровня заряда и нижнего уровня осуществляется через пару BJT, сконфигурированных как компараторы .

Вспомните более раннюю схему индикатора низкого заряда батареи с использованием транзисторов, где низкий уровень заряда батареи указывался с помощью всего двух транзисторов и нескольких других пассивных компонентов.

Здесь мы используем идентичный дизайн для определения уровня заряда батареи и для принудительного переключения батареи через солнечную панель и подключенную нагрузку.

Давайте предположим, что изначально у нас есть частично разряженная батарея, из-за которой первый BC547 слева перестает проводить (это устанавливается путем настройки базовой предустановки на этот пороговый предел) и позволяет проводить следующее BC547.

Когда этот BC547 проводит, он позволяет TIP127 включиться, что, в свою очередь, позволяет напряжению солнечной панели достигать батареи и начинать ее зарядку.

Вышеупомянутая ситуация, наоборот, удерживает TIP122 выключенным, так что нагрузка не может работать.

По мере того, как батарея начинает заряжаться, напряжение на шинах питания также начинает расти до точки, когда левая сторона BC547 просто может проводить ток, в результате чего правая сторона BC547 перестает проводить дальше.

Как только это происходит, TIP127 блокируется от отрицательных базовых сигналов, и он постепенно перестает проводить, так что батарея постепенно отключается от напряжения солнечной панели.

Тем не менее, вышеупомянутая ситуация позволяет TIP122 медленно получать триггер смещения базы, и он начинает проводить … что гарантирует, что теперь нагрузка может получить необходимое питание для своих операций.

Вышеупомянутая схема солнечного зарядного устройства, использующая транзисторы и с автоматическим отключением, может использоваться для любых небольших приложений солнечного контроллера, таких как безопасная зарядка аккумуляторов мобильных телефонов или других форм литий-ионных аккумуляторов.

Для , получившего регулируемое зарядное устройство

На следующем рисунке показано, как преобразовать или модернизировать приведенную выше принципиальную схему в регулируемое зарядное устройство, чтобы аккумулятор поставлялся с фиксированным и стабилизированным выходом независимо от повышения напряжения. от солнечной панели.

Вышеупомянутые конструкции могут быть дополнительно упрощены, как показано на следующей схеме контроллера солнечной батареи с перезарядкой и переразрядкой:

Нижний NPN-транзистор — BC547 (не показан на схеме)

Здесь стабилитрон ZX решает время полного заряда аккумулятора отключено, и его можно рассчитать по следующей формуле:

ZX = значение полного заряда аккумулятора + 0.6

Например, если уровень полной зарядки аккумулятора составляет 14,2 В, то ZX может иметь стабилитрон 14 + 0,6 = 14,6 В, который можно построить, добавив несколько последовательно соединенных стабилитронов вместе с несколькими диодами 1N4148, если необходимо.

Стабилитрон ZY определяет точку отсечки чрезмерной разрядки батареи и может быть просто равен значению желаемого низкого заряда батареи.

Например, если минимальный низкий уровень заряда батареи составляет 11 В, тогда ZY может быть выбран в качестве стабилитрона 11 В.

6) Схема карманного светодиодного освещения на солнечной батарее

Шестая конструкция здесь объясняет простую недорогую схему карманного светодиодного освещения на солнечной батарее, которая может использоваться нуждающимися и малоимущими слоями общества для дешевого освещения своих домов в ночное время.

Идея была предложена г-ном Р.К. Rao

Цели и требования схемы

  1. Я хочу сделать карманный светодиодный светильник SOLAR из прозрачного пластикового бокса 9 см x 5 см x 3 см [доступный на рынке за 3 рупий / -] с использованием светодиода мощностью 1 Вт / 20 мА Светодиоды питаются от герметичной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи 4 В, 1 А [SUNCA / VICTARI], а также с возможностью зарядки с помощью зарядного устройства для сотового телефона [при наличии сетевого тока].
  2. Батарея подлежит замене, если она разряжена после использования в течение 2/3 лет / предписанного срока службы сельским / племенным пользователем.
  3. Предназначен для использования детьми из племен / деревень, чтобы зажечь книгу; На рынке есть лучшие светодиодные фонари по цене около 500 рупий [d.light] за 200 рупий [Thrive].
  4. Эти фонари хороши, за исключением того, что у них есть мини-солнечная панель и яркий светодиод со сроком службы десять лет, если не больше, но с перезаряжаемой батареей без возможности ее замены в случае разрядки после двух или трех лет использования. это пустая трата ресурсов и неэтична.
  5. Я планирую проект, в котором аккумулятор может быть заменен и будет доступен на месте по низкой цене.Цена на свет не должна превышать 100/150 рупий.
  6. Он будет продаваться на некоммерческой основе через неправительственные организации в районах проживания племен и, в конечном итоге, будет поставлять комплекты для молодежи из племен / сельских районов, чтобы они могли изготавливать их в деревне.
  7. Я вместе с коллегой сделал несколько светильников с батареями большой мощности 7V EW и 2x20mA pirahna Led и проверил их — они длились более 30 часов непрерывного освещения, достаточного для освещения книги с полуметрового расстояния; и еще один с солнечной батареей 4 В и светодиодом мощностью 350 А мощностью 1 Вт, обеспечивающим достаточно света для приготовления пищи в хижине.
  8. Можете ли вы предложить схему с одной перезаряжаемой батареей AA / AAA, мини-солнечной панелью размером 9×5 см для установки на крышку коробки, усилителем DC-DC и светодиодами 20 мА. Если вы хотите, чтобы я пришел к вам для обсуждения, я могу.
  9. Вы можете увидеть огни, которые мы сделали на фотографиях Google по адресу https://goo.gl/photos/QyYU1v5Kaag8T1WWA Спасибо,

Дизайн

По запросу, солнечные карманные светодиодные схемы должны быть компактный, работает с одним 1.Элемент 5AAA, использующий преобразователь постоянного тока в постоянный и оснащенный саморегулирующейся схемой солнечного зарядного устройства.

Схема, показанная ниже, вероятно, удовлетворяет всем вышеперечисленным спецификациям, но все же остается в пределах доступной стоимости.

Принципиальная схема

Конструкция представляет собой базовую схему «похитителя джоулей», в которой используется один элемент фонарика, BJT и индуктор для питания любого стандартного светодиода на 3,3 В.

На схеме показан светодиод мощностью 1 Вт, хотя можно использовать светодиод меньшей яркости 30 мА.

Схема солнечного светодиода способна выдавить последнюю каплю «джоуля» или заряда из элемента, отсюда и название «джоулевый вор», что также подразумевает, что светодиод будет продолжать светиться до тех пор, пока внутри элемента практически ничего не останется. Однако аккумулятор здесь не рекомендуется разряжать ниже 1 В.

Зарядное устройство на 1,5 В в этой конструкции построено с использованием другого маломощного BJT, сконфигурированного в его конфигурации эмиттерного повторителя, что позволяет ему выдавать выходное напряжение эмиттера, которое точно равно потенциалу на его базе, установленному предустановкой 1K.Это должно быть точно установлено так, чтобы эмиттер выдавал не более 1,8 В при входном постоянном токе более 3 В.

Источником входного постоянного тока является солнечная панель, которая может обеспечивать превышение 3 В при оптимальном солнечном свете и позволять зарядному устройству заряжать аккумулятор с максимальным выходным напряжением 1,8 В.

При достижении этого уровня эмиттерный повторитель просто запрещает дальнейшую зарядку элемента, таким образом предотвращая любую возможность избыточного заряда.

Катушка индуктивности для схемы карманного солнечного светодиода состоит из небольшого трансформатора с ферритовым кольцом, имеющего 20:20 витков, которые можно соответствующим образом изменить и оптимизировать для обеспечения наиболее благоприятного напряжения для подключенного светодиода, которое может сохраняться даже до тех пор, пока напряжение не упадет ниже 1.2В.

7) Простое солнечное зарядное устройство для уличных фонарей

Седьмое солнечное зарядное устройство, обсуждаемое здесь, лучше всего подходит, поскольку солнечная светодиодная уличная система освещения специально разработана для начинающих любителей, которые могут построить ее, просто обратившись к представленной здесь графической схеме.

Благодаря простой и относительно дешевой конструкции система может быть подходящим образом использована для уличного освещения в деревнях или в других подобных отдаленных районах, тем не менее, это никоим образом не ограничивает ее использование и в городах.

Основные характеристики этой системы:

1) Зарядка с контролем напряжения

2) Работа светодиодов с контролем тока

3) Реле не используются, все твердотельные конструкции

4) Отключение нагрузки при низком критическом напряжении

5) Индикаторы низкого и критического напряжения

6) Отключение при полной зарядке не включено для простоты и потому, что зарядка ограничена контролируемым уровнем, который никогда не позволит аккумулятору перезарядиться.

7) Использование популярных микросхем, таких как LM338, и транзисторов, таких как BC547, обеспечивает беспроблемную закупку.

8) Ступень определения дневного и ночного режима, обеспечивающая автоматическое выключение в сумерках и включение на рассвете.

Вся принципиальная схема предлагаемой простой светодиодной системы уличного освещения проиллюстрирована ниже:

Схема соединений

Цепной каскад, состоящий из T1, T2 и P1, сконфигурирован в простой датчик низкого заряда батареи, индикаторную схему

Точно идентичный Этап также можно увидеть чуть ниже, используя T3, T4 и связанные с ними детали, которые образуют еще один каскад детектора низкого напряжения.

Ступень T1, T2 определяет напряжение аккумулятора, когда оно падает до 13 В, путем включения подключенного светодиода на коллекторе T2, в то время как ступень T3, T4 обнаруживает напряжение аккумулятора, когда оно достигает уровня ниже 11 В, и указывает ситуацию, подсвечивая Светодиод связан с коллектором Т4.

P1 используется для регулировки каскада T1 / T2 таким образом, чтобы светодиод T2 загорался только при напряжении 12 В, аналогично P2 настраивается так, чтобы светодиод T4 начинал светиться при напряжении ниже 11 В.

IC1 LM338 сконфигурирован как простой источник питания с регулируемым напряжением для точного регулирования напряжения солнечной панели до 14 В, это делается путем соответствующей настройки предустановки P3.

Этот выход IC1 используется для зарядки батареи уличного фонаря в дневное время и при ярком солнечном свете.

IC2 — это еще одна микросхема LM338, подключенная в режиме регулятора тока, ее входной контакт соединен с плюсом батареи, а выход соединен со светодиодным модулем.

IC2 ограничивает уровень тока от батареи и подает правильное количество тока на светодиодный модуль, чтобы он мог безопасно работать в ночном резервном режиме.

T5 — это силовой транзистор, который действует как переключатель и срабатывает на стадии критического разряда батареи, когда напряжение батареи стремится достичь критического уровня.

Каждый раз, когда это происходит, база T5 мгновенно заземляется с помощью T4, мгновенно отключая его. Когда Т5 выключен, светодиодный модуль может светиться и, следовательно, также выключен.

Это условие предотвращает и предохраняет аккумулятор от чрезмерной разрядки и повреждения. В таких ситуациях аккумулятору может потребоваться внешняя зарядка от сети с использованием источника питания 24 В, подключенного к линиям питания солнечной панели, через катод D1 и землю.

Ток от этого источника питания можно указать на уровне около 20% от емкости аккумулятора, и аккумулятор можно заряжать до тех пор, пока оба светодиода не перестанут светиться.

Транзистор T6 вместе с его базовыми резисторами расположен для обнаружения питания от солнечной панели и обеспечения того, чтобы светодиодный модуль оставался отключенным до тех пор, пока с панели поступает разумный объем питания, или, другими словами, T6 сохраняет светодиод. модуль отключается до тех пор, пока не становится достаточно темно для светодиодного модуля, а затем включается.Обратное происходит на рассвете, когда светодиодный модуль автоматически выключается. R12, R13 должны быть тщательно отрегулированы или выбраны для определения желаемых пороговых значений для циклов включения / выключения светодиодного модуля.

Как построить

Чтобы успешно завершить эту простую систему уличного освещения, описанные этапы должны быть построены отдельно и проверены отдельно перед интеграцией. их вместе.

Сначала соберите ступень T1, T2 вместе с R1, R2, R3, R4, P1 и светодиодом.

Затем, используя переменный источник питания, подайте точные 13 В на этот каскад T1, T2 и отрегулируйте P1 так, чтобы светодиод просто загорелся, немного увеличьте напряжение, скажем, до 13.5V и светодиод должен погаснуть. Этот тест подтвердит правильную работу этого каскада индикатора низкого напряжения.

Аналогичным образом сделайте ступень T3 / T4 и установите P2 аналогичным образом, чтобы светодиод светился при напряжении 11 В, что становится критической настройкой уровня для ступени.

После этого вы можете перейти к этапу IC1 и отрегулировать напряжение на его «корпусе» и земле до 14 В, отрегулировав P3 до нужной степени. Это должно быть снова сделано путем подачи питания 20 В или 24 В на его входной контакт и линию заземления.

Ступень IC2 может быть сконструирован, как показано, и не потребует какой-либо процедуры настройки, за исключением выбора R11, который может быть выполнен с использованием формулы, выраженной в этой статье об универсальном ограничителе тока

Список деталей

  • R1, R2, R3 R4, R5, R6, R7 R8, R9, R12 = 10k, 1/4 WATT
  • P1, P2, P3 = 10K PRESETS
  • R10 = 240 OHMS 1/4 WATT
  • R13 = 22K
  • D1, D3 = 6A4 ДИОД
  • D2, D4 = 1N4007
  • T1, T2, T3, T4 = BC547
  • T5 = TIP142
  • R11 = СМОТРЕТЬ ТЕКСТ
  • IC1, IC2 = 24 LM338 IC TO3, соединительный пакет
  • 9000 Сделано с помощью Светодиоды мощностью 1 Вт при последовательном и параллельном подключении
  • Батарея = 12 В SMF, 40 Ач
  • Солнечная панель = 20/24 В, 7 ампер

Создание светодиодного модуля на 24 Вт

Светодиодный модуль на 24 Вт для вышеупомянутой простой солнечной улицы световую систему можно построить, просто соединив 24 светодиода мощностью 1 Вт, как показано на следующем рисунке:

8) Схема понижающего преобразователя солнечной панели с защитой от перегрузки

В восьмой концепции солнечной батареи, обсуждаемой ниже, говорится о простой схеме понижающего преобразователя солнечной панели, которую можно использовать для получения любого желаемого низкого пониженного напряжения на входах от 40 до 60 В.Схема обеспечивает очень эффективное преобразование напряжения. Идея была предложена господином Дипаком.

Технические характеристики

Я ищу понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный со следующими характеристиками.

1. Входное напряжение = от 40 до 60 В постоянного тока

2. Выходное напряжение = регулируемое 12, 18 и 24 В постоянного тока (несколько выходов из одной и той же цепи не требуются. Отдельная цепь для каждого выходного напряжения также штраф)

3.Максимальный выходной ток = 5-10A

4. Защита на выходе = перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.

5. Небольшой светодиодный индикатор работы устройства будет преимуществом.

Был бы признателен, если бы вы помогли мне разработать схему.

С уважением,
Deepak

Конструкция

Предлагаемая схема понижающего преобразователя с 60 В на 12 В, 24 В показана на рисунке ниже, детали можно понять, как объяснено ниже: конфигурацию можно разделить на этапы, а именно.каскад нестабильного мультивибратора и понижающий преобразователь, управляемый МОП-транзистором.

BJT T1, T2 вместе со связанными с ним частями образуют стандартную схему AMV, подключенную для генерации частоты с частотой примерно от 20 до 50 кГц.

Mosfet Q1 вместе с L1 и D1 образуют стандартную топологию понижающего преобразователя для реализации необходимого понижающего напряжения на C4.

AMV управляется входом 40 В, и генерируемая частота подается на затвор подключенного МОП-транзистора, который мгновенно начинает колебаться при доступном токе от входа, управляющего сетью L1, D1.

Вышеупомянутое действие генерирует необходимое пониженное напряжение на C4,

D2 гарантирует, что это напряжение никогда не превышает номинальную отметку, которая может быть фиксированной 30 В.

Это макс. Предельное пониженное напряжение 30 В далее подается на регулятор напряжения LM396, который может быть настроен на получение конечного желаемого напряжения на выходе с максимальной скоростью 10 ампер.

Выход может использоваться для зарядки предполагаемого аккумулятора.

Принципиальная схема

Список деталей для вышеуказанного понижающего преобразователя на 60 В, 12 В, 24 В на выходе для солнечных панелей.
  • R1 — R5 = 10K
  • R6 = 240 OHMS
  • R7 = 10K POT
  • C1, C2 = 2nF
  • C3 = 100uF / 100V
  • C4 = 100uF / 50V
  • Q1, = ANY МОП-транзистор с P-каналом 20 А
  • T1, T2 = BC546
  • D1 = ЛЮБОЙ ДИОД БЫСТРОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ 10 А
  • D2 = ЗЕНЕР 30 В, 1 Вт
  • D3 = 1N4007
  • L1 = 30 витков 21 провода с суперэмалированной медью SWG Ферритовый стержень диаметром 10 мм.

9) Домашняя солнечная установка электричества для жизни вне сети

Девятая уникальная конструкция, описанная здесь, иллюстрирует простую расчетную конфигурацию, которая может использоваться для реализации солнечной панели любого размера, установленной для удаленных домов или для обеспечения автономной системы электроснабжения от солнечных батарей.

Технические характеристики

Я очень уверен, что у вас должна быть наготове такая принципиальная схема. Просматривая ваш блог, я заблудился и не мог выбрать ни одного, наиболее подходящего для моих требований.

Я просто пытаюсь изложить здесь свое требование и убедиться, что я правильно его понял.

(Это пилотный проект для меня, чтобы рискнуть в этой области. Вы можете считать меня большим нулевым в электрических знаниях.)

Моя основная цель — максимально использовать солнечную энергию и свести к минимуму мой счет за электричество. (🙁 Я остаюсь в Thane. Итак, вы можете представить счета за электричество.) Итак, вы можете считать, что я полностью делаю систему освещения на солнечной энергии для своего дома.

1. Когда достаточно солнечного света, мне не нужен искусственный свет. Я хочу, чтобы мои огни включались автоматически, когда интенсивность солнечного света опускается ниже допустимых норм.

Я бы хотел их выключить перед сном.3. Моя текущая система освещения (которую я хочу осветить) состоит из двух обычных ламп яркого света (36 Вт / 880 8000K) и четырех КЛЛ мощностью 8 Вт.

Хотел бы воспроизвести всю установку со светодиодным освещением на солнечной энергии.

Как я уже сказал, я большой ноль в области электричества. Итак, пожалуйста, помогите мне также с ожидаемой стоимостью установки.

Модель

36 Вт x 2 плюс 8 Вт дает в сумме около 80 Вт, что является общим требуемым уровнем потребления.

Теперь, поскольку лампы предназначены для работы при уровнях сетевого напряжения, которое в Индии составляет 220 В, становится необходим инвертор для преобразования напряжения солнечной панели в требуемые характеристики для включения фонарей.

Кроме того, поскольку инвертору для работы требуется аккумулятор, который можно предположить как аккумулятор на 12 В, все параметры, необходимые для настройки, могут быть рассчитаны следующим образом:

Общее предполагаемое потребление = 80 Вт.

Вышеуказанная мощность может потребляться с 6 утра до 6 вечера, что становится максимальным периодом, который можно оценить, и это примерно 12 часов.

Умножение 80 на 12 дает = 960 ватт-час.

Это означает, что солнечная панель должна будет производить столько ватт-часов в течение желаемого периода в 12 часов в течение всего дня.

Однако, поскольку мы не ожидаем получения оптимального солнечного света в течение года, мы можем предположить, что средний период оптимального дневного света составляет около 8 часов.

Разделив 960 на 8, мы получим 120 Вт, что означает, что необходимая солнечная панель должна быть не менее 120 Вт.

Если выбрано напряжение панели около 18 В, текущие характеристики будут 120/18 = 6.66 ампер или просто 7 ампер.

Теперь давайте посчитаем размер аккумулятора, который может использоваться для инвертора и который может потребоваться для зарядки с указанной выше солнечной панелью.

Опять же, поскольку общее количество ватт-часов за весь день рассчитано примерно на 960 Вт, разделив это на напряжение батареи (которое предполагается равным 12 В), мы получим 960/12 = 80, это около 80 или просто 100 Ач. , поэтому необходимая батарея должна быть рассчитана на 12 В, 100 Ач для обеспечения оптимальной работы в течение дня (период 12 часов).

Нам также понадобится контроллер заряда от солнечной батареи для зарядки аккумулятора, а поскольку аккумулятор будет заряжаться в течение примерно 8 часов, скорость зарядки должна быть около 8% от номинальной АЧ, что составляет 80 x 8% = 6,4 ампера, поэтому необходимо указать контроллер заряда, чтобы он мог комфортно выдерживать не менее 7 ампер для требуемой безопасной зарядки аккумулятора.

На этом завершаются все расчеты солнечных панелей, аккумуляторов и инверторов, которые могут быть успешно реализованы для любого подобного типа установки, предназначенного для проживания вне сети в сельской местности или другом отдаленном районе.

Для других спецификаций V, I цифры могут быть изменены в приведенных выше расчетах для достижения соответствующих результатов.

В случае, если аккумулятор кажется ненужным, и солнечная панель также может быть напрямую использована для управления инвертором.

Простая схема регулятора напряжения солнечной панели может быть показана на следующей схеме, данный переключатель может использоваться для выбора варианта зарядки аккумулятора или прямого управления инвертором через панель.

В приведенном выше случае регулятор должен вырабатывать от 7 до 10 ампер тока, поэтому в ступени зарядного устройства необходимо использовать LM396 или LM196.

Вышеупомянутый регулятор солнечной панели может быть сконфигурирован со следующей простой схемой инвертора, которая будет вполне достаточной для питания запрошенных ламп через подключенную солнечную панель или батарею.

Список деталей для вышеуказанной схемы инвертора: R1, R2 = 100 Ом, 10 Вт

R3, R4 = 15 Ом 10 Вт

T1, T2 = TIP35 на радиаторах

Последняя строка в запросе предлагает вариант светодиодной подсветки спроектирован для замены и модернизации существующих люминесцентных ламп КЛЛ.То же самое можно реализовать, просто исключив аккумулятор и инвертор и интегрировав светодиоды с выходом солнечного регулятора, как показано ниже:

Минус адаптера должен быть подключен и объединен с минусом солнечной панели

Заключительные мысли

Итак, друзья, это были 9 основных конструкций зарядных устройств для солнечных батарей, которые были вручную отобраны с этого веб-сайта.

В блоге вы найдете много других таких усовершенствованных конструкций на основе солнечных батарей для дальнейшего чтения.И да, если у вас есть какие-либо дополнительные идеи, вы можете обязательно представить их мне, я обязательно представлю их здесь, чтобы наши зрители получили удовольствие от чтения.

Отзыв от одного из читателей

Hi Swagatam,

Я наткнулся на ваш сайт и считаю вашу работу очень вдохновляющей. В настоящее время я работаю по программе естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) для студентов 4-5 курсов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и ее связи с реальными приложениями.

Программа также привносит сочувствие в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и взаимодействуют со своими одноклассниками для решения мирских проблем. В течение следующих трех лет мы сосредоточены на ознакомлении детей с наукой об электричестве и практическим применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают реальные проблемы на благо общества.

В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на молодых учащихся (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, т.е.е. солнечный в данном случае. В рамках программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию по мере того, как они знакомятся с реальным проектом, то есть с освещением детей, проживающих в лагерях беженцев по всему миру. По завершении пятинедельной программы дети объединяются в группы, чтобы построить солнечные светильники, которые затем отправляют детям из неблагополучных семей по всему миру.

Как некоммерческий образовательный фонд, мы ищем вашу помощь в разработке простой принципиальной схемы, которую можно было бы использовать для создания солнечного светильника мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе.Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети собирают, однако нам нужен кто-то, чтобы упростить принципиальную схему этих комплектов освещения, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, схемам и расчету мощности. вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую.

Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.

Решение запроса

Я ценю ваш интерес и ваши искренние усилия по просвещению нового поколения в области солнечной энергии.
Я приложил самую простую, но эффективную схему драйвера светодиода, которую можно использовать для безопасного освещения 1-ваттного светодиода от солнечной панели с минимальным количеством деталей.
Обязательно прикрепите к светодиоду радиатор, иначе он может быстро сгореть из-за перегрева.
Схема управляется напряжением и током для обеспечения оптимальной безопасности светодиода.
Дайте мне знать, если у вас возникнут дополнительные сомнения.

Почему лучше не использовать машины во время зарядки

Время — деньги…

Все слышали эту поговорку, но поспешная работа может привести к неприятным и опасным ситуациям.
Зарядка аккумулятора вашей машины — важный процесс, но, к сожалению, люди часто уделяют ему слишком мало внимания. Ситуации, в которых машина ездит, пока она еще заряжается, являются частым явлением. Это может иметь серьезные последствия:

  • Повреждение инфраструктуры : существует большая вероятность того, что вы повредите кабель, когда ваша машина все еще подключена к зарядному устройству. Также существует опасность выдергивания розетки из стены.
  • Безопасность : подумайте о безопасности водителя и людей, находящихся рядом с машиной. Передвижение с подключенным к машине кабелем чрезвычайно опасно!
  • Срок службы : отсутствие зарядки аккумулятора полностью сокращает срок службы машины и аккумулятора. Дайте аккумулятору достаточно времени для зарядки.

Подробнее о том, как правильно заряжать тяговые аккумуляторы, читайте здесь.

Вы хотите избежать подобных ситуаций? Читайте ниже, как это сделать!

Решение: установка системы блокировки

Система блокировки зарядных устройств аккумуляторов — это система безопасности или система блокировки , которая не дает вам запустить машину, пока она заряжается.
Большинство встроенных зарядных устройств оснащены дополнительным реле, которое дает вам возможность реализовать систему блокировки .

Система состоит из 2-х проводов, которые подключаются к зарядному устройству (см. Изображение). Это реле подключено к вашей пусковой цепи таким образом, что пусковая цепь прерывается, в результате чего машина не может запуститься.
Проводка блокировки может предотвратить множество проблем и повреждений.

Универсальной системы блокировки пока не существует.Систему блокировки не всегда можно купить отдельно или дооснастить.

На некоторых встроенных зарядных устройствах по умолчанию установлена ​​проводка блокировки.
Это относится к встроенным зарядным устройствам Delta-Q. Систему блокировки для этих зарядных устройств можно приобрести отдельно.

Если зарядное устройство оборудовано реле системы блокировки, мы рекомендуем всегда подключать его. Это может сэкономить вам много денег и избежать несчастных случаев!
Поэтому всегда проверяйте наличие проводки блокировки при покупке нового зарядного устройства.

Хотите получить дополнительную информацию о зарядных устройствах Delta-Q или о системе блокировки?
Тогда обязательно обращайтесь к нам, мы с радостью Вам поможем.

Также прочтите следующие статьи блога о зарядных устройствах и безопасности аккумуляторов:

Основы зарядки аккумулятора через USB

Оглавление
Введение
Массив источников питания
Определение типа источника
Терминология USB-подключения
Обнаружение порта и самонаборное зарядное устройство
Добавление обнаружения порта
Другие стратегии зарядки
USB 3.0
«Обман» — несоответствующая зарядка через USB
Заключение
Введение
USB стал таким же стандартом для подключения питания к портативным устройствам, как и для последовательной связи. В последнее время аспекты питания USB были расширены, чтобы охватить зарядку аккумуляторов, а также адаптеры переменного тока и другие источники питания. Ощутимым преимуществом такого широкого использования является появление сменных вилок и адаптеров для зарядки и питания портативных устройств. Это, в свою очередь, позволяет заряжать от гораздо более широкого круга источников, чем раньше, когда каждому устройству требовался уникальный адаптер.

Пожалуй, наиболее полезным преимуществом возможностей USB-источника питания является возможность зарядки аккумуляторов портативных устройств. Тем не менее, зарядка аккумулятора — это больше, чем выбор источника питания, USB или другого. Это особенно верно для аккумуляторов Li +, неправильная зарядка которых может не только сократить срок службы аккумулятора, но и стать угрозой безопасности. Хорошо продуманное зарядное устройство оптимизирует безопасность и удобство использования. Это также снижает затраты за счет сокращения возврата клиентов и гарантийного ремонта.

Зарядка аккумуляторов с помощью USB требует баланса между «уходом и питанием» аккумуляторов с ограничениями мощности USB, а также размерами и ценами, которые когда-либо присутствовали в портативных потребительских устройствах.В этой статье рассказывается, как достичь этого баланса.

Массив источников энергии
Спецификация USB охватывает несколько поколений управления питанием. Первоначальные спецификации USB 1 и 2.0 описывали два типа источников питания (5 В 500 мА и 5 В 100 мА соответственно) для питания подключенных устройств. Эти спецификации были написаны не с учетом зарядки аккумулятора, а предназначены только для питания небольших периферийных устройств, таких как мыши и клавиатуры. Конечно, это не помешало дизайнерам самостоятельно отработать зарядку аккумулятора через USB.Однако без единого руководства совместимость между различными устройствами и зарядными устройствами была затруднена. Это ограничение послужило причиной недавней разработки дополнительной спецификации USB, Спецификации зарядки аккумулятора , Ред. 1.1, 15.04.2009 (BC1.1) , ¹, которая подтверждает зарядку и описывает источники питания, которые могут обеспечивать ток до 1,5 А. Несмотря на то, что документ озаглавлен «Спецификация зарядки аккумулятора», на самом деле он не содержит ничего о специфике зарядки аккумуляторов. Он касается только того, как должно потребляться питание от USB-порта для зарядки.Фактические методы зарядки остаются на усмотрение отдельных разработчиков.

До BC1.1 все порты питания USB, когда они были активны (т.е. «не приостановлены», на языке USB), классифицировались как «маломощные» (100 мА) или «высокие» (500 мА). Любой порт также может быть «приостановлен», что означает, что почти отключены, но все еще могут обеспечивать ток 2,5 мА. По большей части порты на ПК, ноутбуках и концентраторах с питанием (концентратор с питанием — это коммутационная коробка USB с собственной розеткой для питания шины) являются «High Power», а порты на концентраторах, которые не получают никакого питания, кроме как питание от восходящего USB-хоста считается «маломощным».«После подключения устройству сначала разрешается потреблять до 100 мА при подсчете и согласовании своего текущего бюджета с хостом. Впоследствии ему может быть разрешено увеличить потребление до 500 мА или оно может поддерживаться на уровне 100 мА. Это подробно описано в Спецификация последовательной шины USB версии 2.0, раздел 7.2.1.4.

BC1.1 выходит за рамки распределения питания, описанного в USB 2.0, определяя дополнительные источники питания для зарядки. Он определяет три различных типа источников:

  1. Стандартный нисходящий порт (SDP) Это тот же порт, который определяется USB 2.0 и является типичной формой для настольных и портативных компьютеров. Максимальный ток нагрузки составляет 2,5 мА в режиме ожидания, 100 мА в режиме подключения и без приостановки и 500 мА (макс.) При настройке на этот ток. Устройство может распознать SDP с помощью оборудования, обнаружив, что линии передачи данных USB, D + и D-, отдельно заземлены через 15 кОм, но его все равно необходимо перечислить, чтобы они соответствовали USB. В USB 2.0 не совсем законно потреблять питание без перечисления, хотя большая часть современного оборудования делает именно это и в нарушение спецификации.
  2. Нисходящий порт зарядки (CDP) BC1.1 определяет этот новый, более мощный порт USB для ПК, ноутбуков и другого оборудования. Теперь CDP может подавать до 1,5 А, что отличается от USB 2.0, поскольку этот ток может подаваться до перечисления. Устройство, подключенное к CDP, может распознать его как таковое с помощью аппаратного квитирования, реализованного путем манипулирования и мониторинга линий D + и D-. (См. Спецификацию зарядки аккумулятора USB , раздел 3.2.3 .) Аппаратный тест проводится перед переключением линий данных на приемопередатчик USB, что позволяет обнаружить CDP (и начать зарядку) перед перечислением.
  3. Выделенный порт зарядки (DCP) BC1.1 описывает источники питания, такие как настенные бородавки и автоматические адаптеры, которые не перечисляются, поэтому зарядка может происходить без цифровой связи вообще. DCP могут подавать ток до 1,5 А и обозначаются коротким замыканием между D + и D-. Это позволяет создавать «настенные бородавки» DCP, в которых используется мини- или микроразъем USB вместо постоянно подключенного провода с цилиндрическим или индивидуальным разъемом. Такие переходники позволяют использовать для зарядки любой USB-кабель (с подходящими штекерами).
Дополнительные сведения об этих типах портов описаны в спецификации зарядки аккумулятора USB , ред. 1.1, 15 апреля 2009 г., .
Определение типа источника
Уловка для устройства, которое подключается к любому USB-разъему и использует эту мощность для автономной работы или зарядки аккумулятора, заключается в том, чтобы знать, какой ток необходимо потреблять. Попытка получить 1 А от источника, способного выдавать только 500 мА, не будет хорошей. Перегруженный порт USB, скорее всего, отключится, перегорит предохранитель или сработает переключатель.Даже при наличии сбрасываемой защиты он часто не перезапускается, пока устройство не будет отключено и повторно подключено. В портах с менее строгой защитой перегруженный порт может вызвать перезагрузку всей системы.

Портативная конструкция позволяет выбирать способ обнаружения портов. Он может быть совместим с BC1.1, совместим только с USB 2.0 или несовместим. Если он полностью совместим с BC1.1, он должен иметь возможность определять и ограничивать входной ток для всех типов источников USB, включая устаревшие порты USB 1 и 2.0. Если соответствует 2.0, он будет взимать плату с SDP после перечисления, но может не распознавать CDP и DCP. Если он не может распознать CDP, он все еще может заряжаться и оставаться совместимым, но только после перечисления, так же, как это было бы с SDP. Другие частично совместимые и несовместимые схемы зарядки будут обсуждены позже.

Устройство может реализовать обнаружение порта с помощью собственного программного обеспечения или может использовать зарядное устройство или интерфейсную ИС, которые обнаруживают, взаимодействуя с линиями данных USB D + и D-, не полагаясь на системные ресурсы.Разделение этих ролей в проекте зависит от архитектуры системы. Например, устройство, которое уже использует микроконтроллер или выделенную ИС для управления питанием, может предпочесть использовать эту ИС для обнаружения портов и выбора тока. Поскольку устройство уже может обмениваться данными с хостом через USB-соединение, оно может выбирать зарядку на основе результатов перечисления и конфигурации. Эти варианты могут находиться под управлением процессора приложений или отдельного микроконтроллера, который может обрабатывать управление питанием и другие системные функции.Система определяет тип порта, перечисляет и отправляет соответствующие команды зарядному устройству. Зарядное устройство управляет аппаратными и безопасными аспектами зарядки и имеет встроенные ограничения, которые не позволят системе повредить аккумулятор ( Рисунок 1 ).


Рисунок 1. Зарядное устройство без счетчика. Приемопередатчик USB и микропроцессор обрабатывают перечисление USB. Затем микропроцессор устанавливает правильные параметры зарядного устройства.

Другое устройство может быть не предназначено для связи с USB или не хочет выделять системное программное обеспечение для управления зарядкой USB.Он просто хочет использовать доступные USB-порты в качестве источника питания. Этот подход можно использовать, чтобы избежать сложности или в ответ на опасения, что ошибка программного обеспечения может привести к неправильной зарядке. Поскольку система не перечисляет, лучшим вариантом зарядки является самонаборное зарядное устройство. Зарядное устройство заботится об обнаружении порта и выбирает соответствующий предел тока нагрузки USB, не требуя помощи со стороны системы (, рис. 2, ).


Рис. 2. Зарядное устройство с автоматическим перечислением подключается непосредственно к линиям передачи данных USB, что позволяет простым системам полностью использовать зарядку через USB без ресурсов приемопередатчика USB или микропроцессора.

Терминология USB-подключения
На этом этапе некоторые термины USB заслуживают пояснения. Это «присоединение», «подключение», «перечисление» и «настройка».
    Присоединить Физический процесс подключения USB-кабеля.
    Подключение Когда устройство (которое вы только что подключили) подключает подтягивающее сопротивление 1,5 кОм к линиям данных D + или D-.
    Перечислить Начальный обмен данными между устройством и хостом для определения типа устройства.
    Конфигурация Настройка параметров устройства.
В USB 2.0 именно во время перечисления и настройки устройство узнает, какой ток через порт USB может быть источником. Для перечисления и настройки требуется цифровой диалог между устройством и хостом. BC1.1 расширяет спецификацию USB. В дополнение к опциям USB 2.0, BC1.1 также позволяет «глупые» методы определения типа порта, так что с некоторыми портами зарядка может происходить без перечисления. Зарядное устройство с обнаружением портов
и функцией автоматического перечисления портов
MAX8895 определяет, как лучше всего использовать доступную входную мощность, не полагаясь на систему для оценки источника питания.Зарядное устройство автоматически определяет тип адаптера и может различать:
  1. DCP : от 500 мА до 1,5 А
  2. CDP (хост или концентратор): до 900 мА (580 мА во время чирпа) для Hi-Speed; до 1,5 А для низкой и быстрой скорости
  3. SDP с низким энергопотреблением (хост или концентратор): 100 мА
  4. SDP высокой мощности (хост или концентратор): 500 мА
Доступный ток может использоваться батареей или системой, или он может быть разделен между ними. Встроенный таймер приостановки автоматически запускает приостановку, если трафик шины не обнаружен в течение 10 мс.

Помимо автоматической оптимизации тока от источников USB и адаптеров, MAX8895 также ловко выполняет переключение с адаптера и питания USB на питание от батареи; это позволяет системе использовать всю доступную входную мощность при необходимости ( Рисунок 3 ). Это обеспечивает немедленную работу с разряженной или отсутствующей батареей при подаче питания. Все полевые МОП-транзисторы с усилителем рулевого управления интегрированы, и внешние диоды не требуются. Температура кристалла поддерживается на низком уровне с помощью контура терморегулирования, который снижает ток заряда при экстремальных температурах.


Рис. 3. Зарядное устройство MAX8895 автоматически регистрируется с источником USB для оптимальной настройки тока заряда в зависимости от типа подключенного источника питания. Он также может поддерживать работу системы, одновременно поддерживая глубоко разряженный аккумулятор.

Добавление обнаружения порта
BC1.1 описывает методы обнаружения оборудования для определения типа порта. Ожидается, что для этого будет использоваться интегральная схема, как в случае с MAX8895 на рисунке 2, или что эта схема будет включена в приемопередатчик USB.Тем не менее, иногда может быть предпочтительнее добавить обнаружение порта или, по крайней мере, его часть к существующему зарядному устройству. На рис. 4 показана схема элементарной схемы обнаружения зарядного устройства USB, которая работает под управлением системного микроконтроллера. Этот подход может обнаруживать DCP, но не может различать SDP и CDP. Он рассматривает оба как SDP, что означает, что в некоторых случаях он может упустить возможность потреблять больше зарядного тока от CDP. Этот недостаток может быть приемлемым в малобюджетных конструкциях.


Рис. 4. Высокоскоростной USB-переключатель реализует ограниченную форму обнаружения зарядного устройства USB.

Соединение, показанное на Рисунке 4, реализует ограниченное обнаружение порта следующим образом. Когда портативное устройство подключено к одному из трех типов портов, шина V BUS питает коммутатор U1 и микроконтроллер устройства. Низкий логический уровень на входе CB U1 переводит его в режим обнаружения, где линия D + подтягивается до напряжения системной логики через 10 кОм, а D- подтягивается к GND через 100 кОм.Если подключен DCP (у которого D + закорочен на D-), то D- станет высоким. Если подключен SDP или CDP, выход D- и обнаружения будет низким. Если обнаруживается SDP или CDP, система затем переводит CB в низкий уровень, чтобы перевести коммутатор в режим данных, который соединяет D + и D- с каналом данных для перечисления и другой передачи данных. Существует ограничение вышеупомянутой схемы: она не распознает и, следовательно, не заряжает сразу же, когда присоединена к CDP, хотя она будет взимать плату с CDP после перечисления.

Полное обнаружение порта показано на рис. 5 . MAX14578 содержит все схемы, необходимые для обнаружения подключенного устройства (USB-кабель, USB-CDP или специальное зарядное устройство) и управления внешним зарядным устройством для литий-ионных аккумуляторов. В устройстве реализована логика обнаружения, совместимая с USB Battery Charging Rev 1.1, которая включает обнаружение контакта данных, обнаружение короткого замыкания D + / D- и идентификацию CDP. Кроме того, он включает в себя таймер зарядки и монитор низкого напряжения батареи для поддержки USB BC1.1 Положения о «разряженной батарее».

MAX14578 включает переключатель данных, совместимый с USB Hi-Speed ​​и исходными (полная и низкая скорость) сигналами. Он имеет низкое сопротивление в открытом состоянии (R ON ), низкую плоскостность сопротивления и очень низкую емкость. Контакты CDN и CDP также защищены от электростатического разряда до 15 кВ в соответствии с моделью человеческого тела.


Рис. 5. Полностью совместимое обнаружение порта USB BC1.1 можно добавить к зарядному устройству с помощью детектора порта зарядки USB MAX14578 и ИС коммутатора данных.

In Рисунок 6 Простая функция зарядки Li + добавлена ​​к USB-устройству. MAX8814 можно настроить для зарядки аккумулятора от USB-портов 100 мА или 500 мА. Схема инициализируется при 100 мА. Затем микропроцессор перечисляет хост, чтобы определить его текущие возможности. Если порт USB поддерживает, зарядный ток увеличивается путем включения N1 и R1 в сети установки тока. Заряд высокого уровня номинально установлен на 425 мА, чтобы избежать превышения предела SDP 500 мА после рассмотрения допусков.Зарядное устройство также включает в себя схему автоматической загрузки, которая выдает выходной сигнал (ABO), который уведомляет систему о подключении внешнего источника питания. Несмотря на совместимость с USB, на рис. 6 отсутствует BC1.1, поэтому для зарядки требуется перечисление.


Рис. 6. MAX8814 предоставляет простое средство с небольшим количеством контактов для добавления зарядки к USB-устройству. Перечисление находится под управлением системы, которая отслеживает и контролирует ток заряда с помощью вывода ISET. Эта конструкция совместима с USB, но не включает BC1.1, поэтому для зарядки требуется перечисление.

Другие стратегии начисления платы
Ситуация с зарядкой аккумулятора через USB может быть сложной. Портативные устройства, подключенные через USB, не соответствуют одному формату и имеют множество ограничений, наиболее очевидными из которых являются размер, стоимость и время зарядки. Ранжирование этих и других более тонких проблем может помочь вам выбрать конструкцию зарядного устройства USB. Среди этих дополнительных соображений по дизайну:
  • Должно ли устройство быть способным к полнофункциональной работе с разряженной батареей после подключения внешнего (USB или адаптера) питания?
  • Требуются ли отдельные входные соединения для питания USB и адаптера?
  • Есть ли у устройства вычислительная мощность и прошивка для согласования решений о зарядке через порт USB?
  • Можно ли на мгновение снизить ток заряда, чтобы уменьшить тепловыделение, или требуется конструкция в режиме переключения?
  • Какие меры защиты входа необходимы?
Зарядка с несколькими входами
С BC1.1 устройства могут заряжаться только от источников, определенных через USB. Эти устройства становятся все более распространенными, но вы все же можете сохранить возможность зарядки с помощью обычного, возможно, несовместимого с USB адаптера. Это лучше всего достигается с помощью зарядного устройства с двумя входами, которое выполняет переключение, когда один внешний источник питания заменяет другой. В прошлом переключение питания часто выполнялось с помощью диодов ИЛИ с потерями или дискретных схем компаратора на полевых МОП-транзисторах, которые могут стать сложными, если учесть пути «незаметного» тока и время переключения.К счастью, многие микросхемы зарядных устройств (, рис. 7, ) теперь включают управление переключением питания. Интеграция этой функции не просто заменяет внешние компоненты. Это также улучшает переходные характеристики при изменении мощности, поскольку встроенное зарядное устройство знает, что делает схема переключения.


Рис. 7. Зарядное устройство с двумя входами, такое как MAX8844, обеспечивает зарядку как от USB, так и от адаптера. Это устройство также защищает от перенапряжения на входе до 28 В.

Общая проблема зарядных устройств, которые принимают питание от нескольких источников, особенно с использованием обычного цилиндрического разъема, — это возможное подключение к неправильному адаптеру.Чтобы предвидеть это, MAX8844 предотвращает зарядку входов, превышающих 7,5 В. Он также может выдерживать и блокировать входное напряжение до 28 В. Это защищает аккумулятор, зарядное устройство и последующие цепи от случайного подключения практически к любому известному типу адаптера. Кроме того, MAX8844 включает LDO с защитой от перенапряжения, смещенные от входов USB и адаптера (IN), которые могут подавать в систему 30 мА. Эти выходы LDO (SAFEUSB и SAFEOUT) остаются включенными независимо от того, включено зарядное устройство или нет. Другие функции зарядного устройства, выполняемые устройством: обнаружение батареи; тепловое ограничение, которое снижает ток заряда для поддержания низкой температуры кристалла при экстремальных температурах окружающей среды; и логический выход автозагрузки, который сигнализирует системе о подаче внешнего питания.

Переключение нагрузки батареи (Smart Power) и прямое подключение
В приложениях для зарядки с питанием от USB и адаптера ключевым дизайнерским решением является то, будет ли схема зарядки подключаться напрямую к аккумулятору и нагрузке системы или требуется дополнительное переключение. необходим для отключения аккумулятора от системы при подключении внешнего источника питания. Эти два случая проиллюстрированы на рис. 8 .


Рис. 8. Иллюстрация зарядки с прямым подключением и технологии Maxim’s Smart Power Selector ™.

Архитектура прямого подключения является самой простой и наиболее экономичной в реализации. Его главный недостаток проявляется в том, что аккумулятор сильно разряжен, а затем применяется внешнее питание. В этом случае система может не загрузиться, пока заряд батареи не достигнет приемлемого уровня. В некоторых приложениях для пользователя может быть приемлемым подождать, пока батарея частично перезарядится, прежде чем будет восстановлена ​​полная функциональность; однако в других приложениях немедленная работа при подключении внешнего источника питания является обязательной, независимо от состояния батареи.В этих последних случаях технология Smart Power Selector от Maxim позволяет системе использовать внешнее питание, когда батарея находится в глубоко разряженном состоянии. См. Рисунок 9 .


Рис. 9. Зарядное устройство USB / адаптер с двумя входами и функцией Smart Power Selector, такое как MAX8934, может немедленно запитать систему при подаче внешнего питания, одновременно заряжая разряженную батарею.

На рисунке 9 встроенный МОП-транзистор с низким сопротивлением (40 мОм) между выходом системной нагрузки (SYS) и аккумулятором (BAT) выполняет несколько функций во время операций зарядки и разрядки.Во время зарядки этот переключатель Smart Power Selector наилучшим образом использует ограниченную мощность USB или адаптера, используя входную мощность, которая не требуется системе для зарядки аккумулятора. Это также позволяет батарее служить буфером хранения, обеспечивая пики нагрузки, которые могут на мгновение превысить предел входного тока. Во время разряда коммутатор обеспечивает путь от батареи к системе с малыми потерями.

Системное программное обеспечение снова обрабатывает связь с USB-хостом и отправляет команды зарядному устройству. MAX8394 управляет аппаратными аспектами зарядки и предоставляет простые крючки для настройки параметров зарядки, относящихся к зарядке через USB и адаптер.Пределы входного тока USB предварительно установлены, чтобы гарантировать, что указанные пределы не превышаются; для адаптеров используется ток, установленный пользователем. Зарядное устройство также подает в систему полный набор сигналов о состоянии и неисправностях.

MAX8934 включает в себя новейшие функции безопасности при зарядке, в том числе новые протоколы зарядки в зависимости от температуры, разработанные Японской ассоциацией электроники и информационных технологий (JEITA), которые останавливают или сокращают зарядку при повышенных температурах. Кроме того, входы имеют защиту от перенапряжения (OVP) до 16 В, а устройство ограничивает повышение температуры, регулируя ток зарядки в экстремальных условиях.

Switch-Mode Быстрая зарядка до 2 А с минимальным нагревом
Некоторым компактным устройствам требуются большие токи заряда (значительно превышающие 1 А), но они не могут переносить избыточное тепло, которое такая скорость заряда генерирует в линейном зарядном устройстве. В таких ситуациях MAX8903 (, рис. 10, ) работает с преобразователем постоянного тока в постоянный ток с частотой 4 МГц, который позволяет уменьшить занимаемую площадь, занимаемую компонентами, при этом обеспечивая подачу тока до 2 А на батарею от источников адаптера. Как и MAX8934, MAX8903 представляет собой дизайн с двумя входами, который позволяет подключать входы USB и адаптера через отдельные соединения.Переключение между источниками питания происходит автоматически, как и переключение между входным питанием и питанием от батареи.


Рис. 10. Импульсное зарядное устройство MAX8903 с функцией Smart Power Selector заряжает до 2 А от входов адаптера и до 500 мА от источников USB.

Частота переключения MAX8903 4 МГц сохраняет пассивные компоненты импульсного преобразователя крошечными, поэтому зарядное устройство на 2 А, изготовленное с этим устройством, может быть меньше линейного эквивалента с учетом более низких потерь мощности.Фактически, из-за рассеивания тепла большинство портативных устройств не выдержат линейной конструкции зарядного устройства 2А ни при каких условиях.

Встроенная защита от перенапряжения и обратной полярности. цилиндрический разъем для питания (общий для многих устройств только с адаптером и с двумя входами).Потребителям слишком легко подключить «найденный» адаптер, у которого может быть неправильное выходное напряжение или даже неправильная полярность. За счет интеграции положительной и отрицательной защиты 22 В на входе питания зарядного устройства MAX8900 добавляет разумности этим конструкциям, не требуя внешних устройств защиты или переключателей MOSFET (, рис. 11, ).


Рис. 11. Импульсное зарядное устройство с прямым подключением, с защитой от перенапряжения ± 22 В и защитой от обратной полярности.

MAX8900 — это зарядное устройство с прямым подключением, система которого обычно подключается к батарее.Его конструкция с переключаемым режимом 3,25 МГц сохраняет компактность компонентов при зарядке до 1,2 А с минимальным тепловыделением. Помимо защиты от биполярного входа, безопасность батареи повышается за счет регулировки параметров заряда в зависимости от температуры в соответствии с директивами JEITA.

NiMH Зарядка от USB


Рис. 12. Одноэлементное NiMH зарядное устройство с питанием от USB.

Несмотря на то, что кажется, что Li + -элементы захватили мир портативных устройств, NiMH-элементы не стоят на месте.Удивительно, но энергия NiMH на единицу объема всего примерно на 15% ниже, чем у Li +, хотя энергия на единицу веса все же намного меньше. Самым большим недостатком NiMH является его высокий саморазряд, который в значительной степени решен гибридными NiMH элементами, такими как SANYO® Eneloop®, которые сохраняют до 85% своего заряда через год. Преимущества NiMH-элементов заключаются в стоимости, безопасности и простоте замены пользователем, по крайней мере, при использовании стандартных элементов.

На рисунке 12 показано небольшое портативное устройство, которое питается от одного NiMH элемента AA и заряжается от USB.Зарядное устройство DS2710 переключается на частоте примерно 150 кГц и заряжает аккумулятор при токе 1,1 А (около 0,5 ° C для типичного никель-металлгидридного элемента AA). Схема получает больший ток в батарею (1,1 А), чем через порт USB (500 мА), потому что понижающий коэффициент преобразует 5 В при 500 мА в 1,5 В при 1,1 А. Следует отметить, что зарядка может происходить только с портами 500 мА или более, поскольку правильное завершение зарядки не может быть гарантировано при низких скоростях зарядки. Следовательно, зарядку не следует активировать, если перечисление определяет, что доступно только 100 мА.Система деактивирует зарядное устройство, отключив Q2, чтобы стабилизировать резистор таймера на уровне TMR.

Другой особенно полезной особенностью этого зарядного устройства является то, что оно определяет полное сопротивление батареи, чтобы определить, вставлен ли щелочной элемент или неисправный аккумулятор. В этом случае зарядка приостанавливается. Это позволяет конечным пользователям подключить щелочную батарею в экстренной ситуации и не беспокоиться о случайной зарядке.

USB 3.0
Спецификация USB 3.0 обеспечивает еще более высокую скорость передачи данных через USB. Характеристики питания в спецификации аналогичны USB 2.0, за исключением того, что «единичная нагрузка» повышается со 100 мА до 150 мА, а порт высокой мощности должен обеспечивать шесть, а не пять единичных нагрузок. Это означает, что порт USB 3.0 с низким энергопотреблением может обеспечивать ток 150 мА, а порт USB 3.0 высокой мощности — 900 мА.
«Обман» — несоответствующая зарядка через USB
Как и в случае любого стандарта, который используется для целей, не предназначенных изначально, производители иногда игнорировали часть требований USB 2.0, чтобы обеспечить хотя бы ограниченную форму зарядки. Одна из таких несоответствующих схем, используемых крупным производителем, заключалась в том, чтобы потреблять не более 100 мА при любых обстоятельствах, так что ни мощные, ни маломощные концентраторы не были перегружены.Обратной стороной ограничения тока до этого уровня было то, что время зарядки аккумулятора было долгим, но если устройство большую часть дня проводило в стыковке с USB-портом, этого могло быть достаточно. Помимо длительного времени зарядки, у этого подхода было еще одно ограничение: если в системе разряжена батарея, полная функциональность будет отложена до тех пор, пока батарея не достигнет достаточного уровня заряда.

Другой аспект несоответствующей зарядки связан с обработкой приостановки USB. USB 2.0 требует, чтобы все устройства были приостановлены (менее 2.5 мА) после заданного периода бездействия шины. Поскольку когда это было написано, зарядка никогда не включалась, не предполагалось, что устройство продолжит заряжать аккумулятор в выключенном состоянии, но все еще подключено. Однако, поскольку большинство USB-хостов фактически не отключают питание, это нарушение спецификации редко препятствует зарядке.

Более смелая несовместимая схема предполагает, что будет доступно 500 мА, и инструктирует пользователей подключаться только к портам с питанием и концентраторам, способным к 500 мА. Опять же, поскольку большинство портов USB не отключают питание, этот подход может работать в большинстве случаев.Когда такое устройство подключено к порту, который не может поддерживать ток 500 мА, предполагается, что порт отключится. Однако поведение USB-порта при перегрузке не всегда четко определено и может привести к перезагрузке или повреждению системы. К счастью, такого уровня отчаяния больше не требуется, поскольку зарядка аккумулятора теперь является активной частью спецификации USB.

Заключение
Зарядка от USB может принимать разные формы, в зависимости от уникальных требований каждого USB-устройства. Спецификация зарядки аккумулятора USB .Версия 1.1 , наконец, добавляет столь необходимую единообразие к тому, что раньше было спонтанной зарядкой. Внедрение BC1.1 должно привести к снижению затрат для производителей и потребителей, а также к большей совместимости по мере появления стандартных адаптеров. Тем не менее, рекомендации USB касаются только того, как отводится питание от порта; они по-прежнему оставляют открытыми для интерпретации архитектуры управления питанием и особенности зарядки. Именно здесь становится важным широкий спектр зарядных устройств Maxim, поскольку они могут помочь ускорить разработку безопасных и надежных зарядных устройств практически для любого портативного устройства, подключенного через USB.

Обсуждаемые зарядные устройства приведены в таблице , таблица 1 . Это лишь малая часть того, что предлагает Maxim. Чтобы узнать о других возможностях, посетите Управление батареями.

Таблица 1. Типичные USB-зарядные устройства

¹Спецификации последовательной шины USB и зарядки можно найти по адресу: www.usb.org/developers/docs/.

Зарядное устройство — обзор

Простое недорогое зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Зарядное устройство, запрограммированное на 300 мА в режиме постоянного тока с функцией контроля зарядного тока, показано на рисунке 210.1. PNP необходим для источника зарядного тока, а резистор R1 используется для программирования максимального зарядного тока. Выводы I SENSE и BAT используются для контроля тока заряда и напряжения соответственно, а вывод DRIVE управляет базой PNP. Обратите внимание, что не требуется внешний резистор для измерения тока или диод для блокировки обратного тока. Для большинства других зарядных устройств требуется блокирующий диод, включенный последовательно с источником питания, чтобы предотвратить разряд батареи, если вход источника питания без питания станет низким импедансом.Когда источник питания размыкается или замыкается на массу, зарядное устройство отключается, и от аккумулятора к зарядному устройству течет только несколько наноампер тока утечки. Эта функция продлевает срок службы батареи, особенно если портативное устройство выключено в течение длительного времени. Напряжение питания может находиться в диапазоне от 4,75 В до 8 В, но рассеиваемая мощность PNP может стать чрезмерной около верхнего предела, особенно при более высоких уровнях зарядного тока. Рассеивание мощности PNP потребует надлежащего теплоотвода. Требования к теплоотводу см. В паспорте производителя PNP.

Рисунок 210.1. Недорогое литий-ионное зарядное устройство, рассчитанное на 300 мА

Когда напряжение питания приближается к нижнему пределу, напряжение насыщения PNP становится важным. В этом случае может потребоваться транзистор CESAT с низким V , такой как показанный на рисунках, чтобы предотвратить сильное насыщение PNP и требование чрезмерного тока базы от вывода DRIVE.

Для поддержания хорошей стабильности переменного тока в режиме постоянного напряжения на батарее требуется конденсатор для компенсации индуктивности в проводке к батарее.Этот конденсатор (C2) может иметь диапазон от 4,7 мкФ до 100 мкФ, а его ESR может находиться в диапазоне от почти нуля до нескольких Ом в зависимости от компенсируемой индуктивности. Как правило, лучше всего подходит для компенсации емкость от 4,7 мкФ до 22 мкФ и ESR от 0,5 до 1,5 Ом. В режиме постоянного тока хорошая стабильность переменного тока достигается за счет поддержания емкости на выводе PROG на уровне менее 25 пФ. Более высокая емкостная нагрузка, например, от входного фильтра нижних частот к АЦП, может быть легко допущена путем изоляции емкости сопротивлением не менее 1 кОм.

Если входной источник питания подключен к «горячему» подключению, следует избегать использования керамического входного конденсатора (C1), поскольку его высокая добротность может вызвать скачки напряжения в два раза превышающие уровень постоянного тока и, возможно, повредить зарядное устройство. Если используется конденсатор с таким низким ESR, добавление сопротивления от 1 до 2 Ом последовательно с конденсатором C1 будет достаточно для гашения этих переходных процессов.

Вывод программирования (PROG) выполняет несколько функций. Он используется для установки тока в режиме постоянного тока, контроля зарядного тока и ручного отключения зарядного устройства.В режиме постоянного тока LTC1734 поддерживает вывод PROG на уровне 1,5 В. Значение программного резистора определяется делением 1,5 В на требуемый ток R1 в режиме постоянного тока. Зарядный ток всегда в 1000 раз больше тока через R1 и, следовательно, пропорционален напряжению на выводе PROG. Напряжение на выводе PROG падает ниже 1,5 В при входе в режим постоянного напряжения и падении зарядного тока. При 1,5 В зарядный ток составляет 300 мА, а при 0,15 В — 1000 · (0.15/5100) или около 30 мА. Если на заземленной стороне R1 напряжение превышает 2,15 В или разрешается оставаться на плаву, зарядное устройство переходит в режим ручного отключения и зарядка прекращается. Эти функции поддерживают зарядку аккумулятора до полной емкости, позволяя микроконтроллеру контролировать ток зарядки и выключать зарядное устройство в соответствующее время. Внутренний подтягивающий ток 3 мкА подтянет плавающий вывод PROG вверх. По своей конструкции этот ток не добавляет ошибки, но устанавливает минимальный ток через программный резистор в 3 мкА.

Во время зарядки в режиме постоянного напряжения токи, создаваемые активными динамическими нагрузками, могут создавать чрезмерные переходные уровни на выводе PROG. При желании эти переходные процессы можно отфильтровать с помощью простого RC-фильтра нижних частот. Подключите резистор 1 кОм к выводу PROG, чтобы его противоположный конец был подключен к конденсатору 0,1 мкФ, а его другой конец был заземлен. Контролируйте отфильтрованное напряжение PROG на общем узле RC. Переходные процессы нагрузки не отражаются на выводе PROG, если зарядное устройство остается в режиме постоянного тока.

12 способов исправить проблему, когда аккумулятор MacBook не заряжается

1. Что такое проблема с зарядкой аккумулятора MacBook?

A Аккумулятор MacBook не заряжается Проблема означает, что вы можете включить MacBook, но зарядное устройство не заряжает аккумулятор. Другими словами, ваш MacBook в основном работает хорошо , за исключением функции зарядки аккумулятора. Следующие симптомы указывают на то, что у вас MacBook Air или MacBook Pro не заряжается:

  1. В меню состояния появляется сообщение «Аккумулятор не заряжается».
  2. В меню состояния отображается сообщение «Батарея недоступна».
  3. У вас нет зеленого или оранжевого индикатора на разъеме MagSafe.
  4. В меню состояния показано, что аккумулятор в норме и полностью заряжен. Но если снять зарядное устройство, MacBook моментально выключится.

Многие люди путаются между «Аккумулятор MacBook не заряжается» и «MacBook не включается». MacBook с проблемой зарядки аккумулятора можно включить, если подключить к нему исправное зарядное устройство.С другой стороны, проблема «MacBook не включается» означает, что когда вы нажимаете кнопку питания на клавиатуре MacBook, независимо от того, подключаете ли вы к нему работающее зарядное устройство или нет, вы ничего не видите на экране Mac, нет. звонка, отсутствие света на клавиатуре и шума вращения вентилятора. Другими словами, MacBook вообще не подает признаков жизни. Если ваш MacBook не включается, прочтите нашу статью MacBook не включается? 10 способов исправить это.

2. Почему аккумулятор MacBook не заряжается?

Система зарядки аккумулятора MacBook состоит из четырех компонентов: зарядного устройства, аккумулятора, цепи зарядки и микросхемы SMC.Выход из строя любого из этих компонентов может привести к тому, что MacBook Air или MacBook Pro не будет заряжаться.

  1. Зарядное устройство MagSafe или зарядное устройство USB-C . Он обеспечивает питание вашего MacBook и его аккумулятора.
  2. Аккумулятор . Он накапливает энергию (зарядка) и обеспечивает питание (разрядку).
  3. Цепь зарядки . Он преобразует напряжение зарядного устройства для работы вашего Mac и заряжает аккумулятор.
  4. Контроллер управления системой (SMC). Он контролирует поведение цепи зарядки, включая запуск или остановку зарядки аккумулятора.

Неисправные зарядные устройства, неисправные батареи и неверные данные SMC являются причиной большинства проблем с зарядкой MacBook. К счастью, эти неисправности легко исправить. Неисправности в цепи зарядки трудно исправить, и мы обсудим это в последнем разделе.

Если вы заметили, что в меню «Состояние аккумулятора» указано « Not Charging », и сообщение исчезнет позже, с MacBook все в порядке. Вы могли увидеть сообщение временно не заряжается по нескольким причинам:

  1. Вы используете переходник с низким энергопотреблением .Адаптера питания едва хватает для работы MacBook, но недостаточно для зарядки аккумулятора. Например, если вы подключите зарядное устройство Macbook Air (45 Вт) к 15-дюймовому MacBook Pro (требуется зарядное устройство 85 Вт), вы можете получить уведомление о том, что аккумулятор не заряжается. Если выключить Mac или перевести его в спящий режим, адаптер питания начнет заряжать Mac.
  2. Забота о безопасности . Если вы подключите Mac к адаптеру питания авиакомпании, ваш Mac может не заряжать аккумулятор, даже если вы выключите Mac или переведете его в спящий режим.Вы по-прежнему можете использовать свой Mac, не разряжая его аккумулятор. По соображениям безопасности зарядка аккумулятора в самолете считается задачей риска.
  3. Запуск высокопроизводительных приложений . Если на вашем Mac работают высокопроизводительные приложения, такие как программное обеспечение для редактирования видео и видеоигры, аккумулятор Mac может не заряжаться. Если приложениям требуется больше энергии, чем может предоставить пользователь, ваш Mac будет сочетать мощность адаптера и батарею для работы MacBook, чтобы удовлетворить высокие потребности в энергии.Это дизайнерская особенность Apple для повышения производительности по запросу. Если приложения разряжают аккумулятор слишком быстро, вам может потребоваться приостановить приложения и дать Mac начать зарядку аккумулятора. Если вы выключите Mac, адаптер зарядит Mac намного быстрее.
  4. Увеличение срока службы батареи . Ваша батарея может разрядиться до 90% или ниже, прежде чем она снова начнет заряжаться. Это конструктивная особенность, позволяющая продлить срок службы литий-ионного аккумулятора MacBook. Вы можете отключить управление состоянием батареи в настройках энергосбережения.Мы не рекомендуем изменять настройку, если у вас нет особой необходимости.

3. Как MacBook заряжает аккумулятор?

Чтобы быстро диагностировать и устранить проблему, когда аккумулятор Mac не заряжается, вам необходимо знать, как MacBook заряжает аккумулятор. Есть два типа зарядных устройств MacBook: зарядное устройство MagSafe и зарядное устройство USB-C. Apple прекратила выпуск зарядных устройств MagSafe в 2015–16 годах.

Зарядное устройство Magsafe

Выходное напряжение зарядного устройства Magsafe составляет фиксированное .Зарядное устройство MacBook Air выдает 14,5 В. Зарядное устройство MacBook Pro выдает 16,5 В, 18,5 В или 20 В в зависимости от модели.

Когда вы подключаете зарядное устройство MagSafe к MacBook, SMC будет «рукопожатие» с информационным чипом внутри разъема Magsafe, чтобы определить тип зарядного устройства, включая выходное напряжение, выходной ток, код производителя и т. Д. Если зарядное устройство соответствует критериям , SMC загорится зеленым светом на разъеме.Этот зеленый свет означает, что SMC успешно определил подходящее зарядное устройство для вашего MacBook.

SMC также «установит связь» с информационным чипом внутри батареи, чтобы определить тип батареи, включая рабочее напряжение, код производителя, текущую температуру и т. Д. На основе данных, полученных от зарядного устройства и батареи, SMC определяет, требуется ли или не заряжать аккумулятор, и какое количество тока будет применяться к элементам аккумулятора.

SMC сообщит схеме зарядки начать зарядку аккумулятора, если ВСЕ выполнены следующие условия:

  1. Зарядное устройство MagSafe обладает достаточной мощностью для одновременного включения MacBook и зарядки аккумулятора.
  2. Температура аккумулятора нормальная, аккумулятор заряжен не полностью.
  3. Цепь зарядки обнаруживает NO перегрузку по току или перегрев.

Пока SMC управляет цепью зарядки для зарядки аккумулятора, он включает оранжевый индикатор на разъеме. Оранжевый свет говорит о том, что зарядное устройство в настоящее время заряжает аккумулятор.

Когда батарея полностью заряжена, SMC отключит ток, протекающий в батарею, чтобы предотвратить перезарядку батареи.Затем SMC меняет цвет света на зеленый. На этот раз зеленый свет означает, что зарядное устройство завершило зарядку. Зарядное устройство на данный момент обеспечивает достаточную мощность только для питания MacBook, если MacBook включен.

Зарядное устройство USB-C

Выходное напряжение зарядного устройства типа USB-C не фиксировано . Зарядное устройство USB-C будет согласовывать с MacBook для динамической выработки оптимального выходного напряжения. Зарядное устройство USB-C могло выдавать 5 В, 14.5В и 20В в зависимости от ситуации. Например, зарядное устройство MacBook Pro USB-C будет выдавать 20 В для зарядки аккумулятора. Когда аккумулятор полностью заряжен и MacBook выключен, зарядное устройство USB-C снизит выходное напряжение до 5 В.

На разъеме зарядного устройства USB-C нет светового индикатора, указывающего на то, что происходит. Но принцип работы системы зарядки аккумулятора MacBook такой же, хотя связь между зарядным устройством USB-C и SMC намного сложнее.

Еще для опытных читателей: обсуждение схемы зарядки MacBook и последовательность включения MacBook

Вооружившись этими знаниями, вы готовы исправить проблему, когда аккумулятор Mac не заряжается.

4. Пошаговое устранение проблемы с зарядкой MacBook.

Проблемы с зарядкой аккумулятора MacBook могут быть вызваны множеством факторов. В зависимости от причины, по которой MacBook Pro или MacBook Air не заряжается, соответствующее решение варьируется от простого до сложного. Сначала мы обсудим простые решения, а в конце — самое сложное. Для решения некоторых аппаратных проблем требуется специальное оборудование и (или) запасные части. В начале каждого раздела мы укажем уровень сложности ремонта и оборудования и (или) запасных частей, необходимых для ремонта.Таким образом, вы можете оценить свой успешный рейтинг, основываясь на своих навыках. Удачи!

4.1 Проверить выходное напряжение зарядного устройства

Уровень сложности: Начальный

Требуется запчасть: Поможет запасное зарядное устройство

Если зарядное устройство MacBook не работает, конечно, оно не может заряжать аккумулятор. Поэтому вам нужно убедиться, что зарядное устройство работает нормально.

Во-первых, нужно убедиться в исправности розетки.Вы можете подключить зарядное устройство для телефона или лампу к розетке или подключить зарядное устройство MagSafe к другой розетке. Этот простой шаг позволяет узнать, исправна розетка.

Не забудьте проверить подключение шнура питания к зарядному устройству. Адаптер Apple состоит из двух частей: зарядного устройства MagSafe и съемного шнура питания. Убедитесь, что вы надежно вставили шнур питания в MagSafe.

Затем внимательно осмотрите и входной, и выходной кабель зарядного устройства, начиная с одного конца и продвигаясь до другого конца.Обратите внимание на любые потертости или разрывы кабеля. Если есть какие-либо недостатки, подобные упомянутым, скорее всего, это проблема. Замените зарядное устройство или попробуйте другое доступное зарядное устройство. Вы не поверите, но эти простые проверки часто решают проблему отсутствия зарядки аккумулятора MacBook.

При использовании запасного зарядного устройства для тестирования MacBook помните, что существует несколько типов зарядных устройств MagSafe для разных моделей ноутбуков Mac. Выходные напряжения составляют 14,5 В для MacBook Air, 16,5 В и 18,5 В для MacBook Pro, 20 В для 15-дюймового MacBook Pro с экраном Retina.Основное правило состоит в том, что зарядное устройство с более высоким напряжением (а значит, и с большей мощностью) может заменить зарядное устройство с более низким напряжением.

Фактически, Apple использует одну и ту же микросхему зарядки (ISL6259) на материнской плате с 2008 по 2015 год для работы с различными типами зарядных устройств MagSafe. Эта микросхема автоматически подаст нужное напряжение для питания MacBook и зарядки аккумулятора. Таким образом, зарядное устройство с более высоким напряжением не повредит вашему MacBook. Конечно, когда вы покупаете зарядное устройство на замену, покупайте то же самое, что и ваше оригинальное.

Кроме того, зарядные устройства MagSafe 1 и MagSafe 2 не подлежат замене, так как размеры разъемов немного отличаются.

Если ваш MacBook использует зарядное устройство Magsafe, пока вы можете горит зеленый или оранжевый свет на разъеме Magsafe, зарядное устройство MacBook работает нормально.

Зарядное устройство MacBook USB-C умнее. Ваш MacBook автоматически установит подходящее выходное напряжение (5 В, 14,5 В и 20 В) от зарядного устройства USB-C. Вам не нужно беспокоиться о типе зарядного устройства, если зарядное устройство способно питать MacBook.

Если ваш MacBook использует зарядное устройство USB-C, вы можете купить небольшой тестер питания USB-C, чтобы отслеживать поведение зарядного устройства USB-C, как показано ниже. Он может предоставить информацию, включая выходное напряжение, выходной ток и температуру зарядного устройства. Если вы получаете 14,5 В от зарядного устройства MacBook Air USB-C или 20 В от зарядного устройства MacBook Pro, зарядное устройство работает нормально. На фото ниже показано, что зарядное устройство USB-C обеспечивает питание MacBook Pro 20,3 В и 0,20 А.

4.2 Проверьте порт зарядки и разъем Magsafe

Уровень сложности: Начальный

Необходимая запчасть: Нет

Проверьте порт зарядки MacBook и разъем MagSafe на предмет мусора и пригоревших следов.Порт и разъем удерживают их вместе благодаря сильному магнитному притяжению. Порт зарядки имеет тенденцию притягивать мелкие металлические предметы, такие как скрепки и скрепки. Эти посторонние предметы препятствуют тесному контакту разъема с портом зарядки. Разъем может быть очень теплым из-за дополнительного резистора, создаваемого неплотным контактом. В крайнем случае можно увидеть даже электрические искры. Если вы обнаружите следы ожогов на зарядном порте или разъеме, вам необходимо очистить их или заменить как можно скорее, прежде чем они вызовут новые повреждения.

Если в зарядном порте обнаружен мусор, вы можете использовать зубочистку или металлический пинцет, чтобы вытащить его из порта. На четырех выводах порта зарядки отсутствует напряжение питания. Затвор защиты от обратного тока (транзистор) на плате логики предотвращает обратное направление питания батареи на порт. Вы не сможете случайно замкнуть цепь, используя металлический инструмент для очистки.

Обратите внимание на средний контакт порта зарядки. Убедитесь, что штифт не покрыт пленкой.SMC использует этот контакт для связи с зарядным устройством MagSafe. Любая тонкая пленка заблокирует электронную передачу, и вы не увидите зеленого или оранжевого света, даже если ваш MacBook и MagSafe работают. Воспользуйтесь небольшим острым ножом, чтобы очистить булавки, а затем обработайте ватные палочки с 95% спиртом.

Порты и штекеры

USB-C также подвержены загрязнению. Для их очистки можно использовать вату и спирт. Не забудьте вынуть зарядное устройство из розетки перед чисткой разъемов.

4.3 Сброс микросхемы SMC

Уровень сложности: Начальный

Необходимая запчасть: Нет

Контроллер управления системой (SMC) контролирует процесс зарядки аккумулятора MacBook. Если SMC каким-то образом имеет неверные данные зарядного устройства MagSafe или аккумулятора MacBook, зарядное устройство будет заряжать аккумулятор очень медленно или даже не заряжать вообще.

Apple начала использовать несъемные батареи во всех моделях MacBook с 2008 года.Выполните следующие действия, чтобы сбросить SMC на MacBook с несъемным аккумулятором:

  1. Удерживайте кнопку питания не менее 5 секунд, пока MacBook не выключится.
  2. Подключите зарядное устройство MagSafe, удерживайте Shift-Control-Option на левой клавиатуре и кнопку питания одновременно в течение 10 секунд.
  3. Отпустите все клавиши.
  4. Нажмите кнопку питания, чтобы включить Mac. Теперь вы успешно сбросили SMC.

Сброс SMC на MacBook со съемными батареями прост.

  1. Удерживайте кнопку питания не менее 5 секунд, пока MacBook не выключится.
  2. Извлеките адаптер питания и аккумулятор из MacBook.
  3. Удерживайте кнопку питания в течение 5 секунд, чтобы разрядить оставшуюся электрическую энергию в конденсаторах цепи SMC. В качестве альтернативы вы можете подождать несколько минут, пока конденсаторы не разрядятся естественным образом.
  4. Переустановите аккумулятор обратно в MacBook. Теперь вы успешно сбросили SMC.

Если сброс SMC не может решить проблему с зарядкой вашего MacBook, выполните сброс PRAM, как описано ниже.

4.4 Сброс энергонезависимой оперативной памяти (NVRAM)

Уровень сложности: Начальный

Необходимая запчасть: Нет

NVRAM содержит определенные пользователем данные, такие как яркость экрана, настройки подсветки клавиатуры и настройки громкости звука. Если эти данные повреждены, ваш MacBook не будет заряжать аккумулятор или заряжается очень медленно.

Чтобы сбросить NVRAM, выполните следующие действия:

  1. Удерживайте кнопку питания не менее 5 секунд, пока MacBook не выключится.
  2. Нажмите кнопку питания, чтобы включить MacBook.
  3. Как только вы услышите звонок или увидите какой-либо свет на экране, одновременно удерживайте четыре клавиши Control-Option-R-P, пока MacBook не перезагрузится.
  4. Отпустите все четыре клавиши.
  5. После перезагрузки вы сбросили NVRAM.

Если MacBook по-прежнему не заряжается, перейдите на следующий уровень — устранение неполадок оборудования.

4.5 Проверить разъем аккумулятора

Уровень сложности: Базовый

Необходимая запчасть: Нет

Во всех MacBook до 2016 года используются девятиконтактные разъемы для подключения батарей к системным платам.Контакт 6 используется для обнаружения батареи. Когда вы подключаете батарею к материнской плате, этот вывод будет посылать сигнал на внутреннюю «интеллектуальную» схему батареи, чтобы включить «предохранительный выключатель», называемый MOSFET. Таким образом, электрический ток может свободно входить и выходить из батареи. Эта защитная конструкция предотвращает случайное короткое замыкание клемм аккумулятора, что может привести к повреждению аккумулятора или даже возгоранию.

Кроме того, SMC использует контакты 4 и 5 для связи с батареей. Поскольку все эти контакты 4, 5 и 6 передают электронные сигналы низкого напряжения, слабый контакт любого из них приведет к тому, что MacBook не будет заряжаться.

Убедитесь, что на разъеме и гнезде нет грязи или жидкости. Используйте ватные палочки с содержанием спирта не менее 95%, чтобы очистить контакты и надежно подсоединить разъем.

4.6 Заменить неисправный аккумулятор

Уровень сложности: Базовый

Необходимая запчасть: Аккумулятор для модели MacBook

SMC использует пару линий данных, называемых шиной SM, для связи с батареей. SMC также использует цепи измерения тока для отслеживания в реальном времени тока, входящего или выходящего из батареи.На основе этих данных ваш MacBook отображает информацию о батарее в разделе уведомлений.

Есть пять уведомлений о батарее:

  1. Обычный
  2. Сервисная батарея
  3. Скоро замена
  4. Заменить сейчас
  5. Батарея отсутствует

В документе Apple определены только сообщения «Нормальный» и «Сервисный аккумулятор», что приводит к множеству недоразумений и даже вводящей в заблуждение информации о сообщениях «Скоро заменить» и «Заменить сейчас».Мы уточним эти сообщения здесь.

«Нормальный» означает, что с вашей батареей все в порядке. Ваша батарея сохраняет на более более 80% первоначальной емкости.

«Сервисная батарея» означает, что батарея разрядилась до менее , чем 80% от первоначальной емкости. Обычно заряда аккумулятора хватает на два-три часа при нормальном использовании. Вы можете заменить батарею, но это не срочно. Батареи может хватить на год или два, если вы большую часть времени подключаете MacBook к зарядному устройству, чтобы снизить расход заряда батареи.

«Скоро заменить» означает, что вам нужно в ближайшее время организовать замену батареи. Apple не уточнила критерии этого сообщения. Наши тестовые данные показывают, что это сообщение означает, что ваша батарея сохраняет менее 50% первоначальной емкости. Если вы все еще используете аккумулятор, следите за ним и убедитесь, что аккумулятор не вздулся. Ниже изображена вздутая батарея в MacBook Pro 13 дюймов. Раздутая батарея оказывает давление на корпус, тачпад и даже материнскую плату.

Если вы заметили, что ваш тачпад трескается или выскакивает, как показано на фото ниже, скорее всего, у вас увеличенный аккумулятор.Вам необходимо немедленно заменить батарею, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение.

«Заменить сейчас» означает, что SMC все еще может обмениваться данными с батареей, но в батарею или из нее не может протекать очень слабый ток или даже не ток. Если вы отключите зарядное устройство, MacBook сразу выключится. Батарея, наконец, подходит к концу.

«Батарея отсутствует» с крестиком на значке батареи, как на фотографии ниже:

Это означает, что SMC вообще не может связаться с аккумулятором.Ваша батарея либо полностью разряжена, либо неправильно подключена к материнской плате. Обычно проблему может решить замена батареи. Но время от времени, даже когда вы заменяете батарею, вы все равно получаете сообщение «Батарея недоступна». Этот симптом является убедительным свидетельством того, что ваша материнская плата неисправна. Вам необходимо отремонтировать материнскую плату, чтобы решить, что MacBook не заряжается. проблема.

Если ваша батарея неисправна, вы можете заменить ее в сервисном центре или заменить батарею самостоятельно.Когда вы заказываете аккумулятор через Интернет, укажите модель аккумулятора, а не модель MacBook, чтобы убедиться, что вы получите правильный аккумулятор для своего MacBook. Например, 15-дюймовый MacBook Pro A1398 2012 года использует аккумулятор модели A1417.

При самостоятельной замене аккумулятора MacBook используйте ноготь или пластиковую палочку, чтобы отсоединить разъем аккумулятора от материнской платы. Никогда не используйте металлическую отвертку. В противном случае вы можете накоротко замкнуть батарею или, что еще хуже, вывести из строя SMC, направив питание от батареи 12 В непосредственно на него.

Аккумулятор прикреплен к корпусу MacBook винтами в MacBook Pro до 2013 г. и MacBook Air до 2018 г. Вы просто выкручиваете винты и отсоединяете разъем аккумулятора от материнской платы. Если вы покупаете сменные батареи в Интернете, к большинству из них прилагается удобная отвертка.

Apple предпочитает приклеивать батареи к корпусу MacBook начиная с MacBook Pro 2013 года и с MacBook Air 2018 года. Извлечь приклеенную батарею из корпуса MacBook новичкам непросто.Обратите внимание на специальную материнскую плату. Вы же не хотите выбивать микросхемы на материнской плате и разрушать ее.

Подключение аккумулятора в новых MacBook с портами для зарядки USB-C отличается. Линии электропередач и линии передачи данных больше не подключены к одному и тому же разъему. Вместо этого линии питания (клеммы «+» и «-») подключаются к материнской плате, закрепленной винтом T-5 для обеспечения лучшего контакта. Линии данных подключены к материнской плате с помощью гибкого кабеля.

Правильная процедура извлечения батареи этого типа имеет решающее значение.Сначала вам нужно отсоединить гибкий кабель от материнской платы. Затем отверткой T-5 открутите винт и отсоедините силовые клеммы. Как только вы отсоедините гибкий кабель для передачи данных, интеллектуальная батарея отключит «предохранительный выключатель» внутри батареи, и на клеммах питания не будет питания.

Если гибкий кабель для передачи данных не работает из-за плохого контакта или повреждения жидкостью, вы получите сообщение «Нет доступной батареи».

IT-Tech Online — ведущий специалист по ремонту Mac в Австралии.Мы более чем рады помочь вам, если вы не можете решить проблему самостоятельно. Мы предлагаем конкурентоспособные цены на замену аккумулятора MacBook. Пожалуйста, свяжитесь с нами . Наши опытные сотрудники свяжутся с вами, чтобы оценить вашу ситуацию и предоставить бесплатное ценовое предложение.

4.7 Проверить цепь индикатора батареи

Уровень сложности: Базовый

Необходимая запчасть: Нет

MacBook Pro до 2013 года выпуска поставляется с индикатором состояния батареи.Вы можете нажать кнопку, чтобы увидеть, на сколько процентов батарея сохраняет заряд. Этот индикатор использует ту же цепь, что и SMC для связи с батареей. Если индикатор неисправен, особенно после контакта с водой, SMC не может связаться с батареей, поэтому сообщает, что батарея не найдена.

Исправить эту проблему несложно. Вы можете заменить индикатор или просто отсоединить кабель индикатора, если решите больше не использовать функцию индикатора.

4.8 Проверить неисправную плату входа постоянного тока

Уровень сложности: Средний

Запчасть: плата DC-in для MacBook Pro

Аккумулятор MacBook Pro не заряжается, это может быть вызвано неисправностью платы DC-IN в Mac до 2013 года. SMC использует средний контакт (контакт 3) для связи с зарядным устройством MagSafe. На плате DC-IN есть диод, соединяющий контакт 3 с землей для защиты цепи SMC.

Если на контакт 3 случайно подано более высокое напряжение, например, скачок напряжения или контакт 2 (16.5 В — 18,5 В), замкнутое на контакт 3, диод закоротит это высокое напряжение на землю, чтобы предотвратить повреждение выделенного SMC.

Если диод поврежден, SMC не может связаться с зарядным устройством MagSafe, поэтому зеленый свет не загорится. Конечно, ваш MacBook не будет заряжать аккумулятор, так как от зарядного устройства нет энергии.

Устранить проблему несложно. Вы можете купить плату постоянного тока в Интернете за несколько долларов. В зависимости от модели MacBook вам может потребоваться снять материнскую плату, чтобы отсоединить кабель платы постоянного тока.

Если вам нужно снять материнскую плату, обратите внимание на разъем вентилятора. Разъем вентилятора отклеивается очень легко. Ремонт разъема вентилятора требует навыков микропайки и увеличивает счет за ремонт.

Можно даже диод убрать, и плата постоянного тока снова заработает. Но имейте в виду, что ваша цепь SMC не имеет защиты в случае скачка напряжения.

4.9 Заменить неисправный кабель платы ввода-вывода

Уровень сложности: Средний

Запчасть: кабель платы ввода-вывода MacBook

Существует кабель, соединяющий материнскую плату с платой ввода-вывода.SMC использует «однопроводную» схему для связи с зарядным устройством MagSafe. Этот «однопроводной» сигнал должен пройти кабель к плате ввода-вывода и, наконец, достичь зарядного устройства.

Если кабель отсоединен, «однопроводной» сигнал не передается на зарядное устройство, поэтому на разъеме зарядного устройства не загорится зеленый свет, и MacBook не будет заряжать аккумулятор.

Снимите кабель, очистите кабель и два разъема на материнской плате и плате ввода-вывода с помощью зубной щетки и 95% спирта.Запомните направление кабеля. Если вы подключите зарезервированный кабель, вы можете повредить MacBook.

Кабель подвержен повреждению жидкостью. Если вы пролили воду на MacBook Air прямо перед тем, как MacBook не заряжается, у вас, скорее всего, есть корродированный кабель и (или) разъемы.

Вы можете купить кабель платы ввода-вывода за несколько долларов в Интернете. Если ваша плата ввода-вывода неисправна, вы также можете получить ее менее чем за пятьдесят долларов.

4.10 Отремонтировать неисправную цепь обратной защиты.

Уровень сложности: Продвинутый

Необходимое оборудование: ремонтная установка с термофеном

Если вы подключите к MacBook оригинальное зарядное устройство Apple MagSafe, на разъеме не загорится зеленый или оранжевый свет.Но если вы подключите стороннее зарядное устройство к MacBook, вы увидите зеленый или оранжевый свет, и ваш MacBook аккумулятор заряжает аккумулятор идеально. Этот уникальный признак указывает на неисправность схемы обратной защиты на материнской плате.

Схема защиты от обратного тока предназначена для предотвращения «обратного» направления питания внутренней батареи от аккумулятора к зарядному устройству. Если схема защиты от обратного тока имеет утечку тока, даже всего несколько миллиампер, оригинальное зарядное устройство MagSafe будет обнаружите утечку, поэтому отключите выход.

С другой стороны, зарядное устройство стороннего производителя не имеет функции обнаружения утечек; поэтому продолжайте вывод как обычно.

Теперь у вас есть два варианта. Вы можете продолжать использовать стороннее зарядное устройство, так как утечка не влияет на производительность вашего MacBook. Второй вариант — заменить полевой МОП-транзистор с защитой от обратного тока. Для выполнения этой задачи вам понадобится паяльная станция с термофеном.

5. Понять принцип работы схемы зарядки аккумулятора MacBook

Мы собираемся рассмотреть некоторые тематические исследования на уровне экспертов.Полное понимание принципа схемы зарядки MacBook — ключ к успеху. Здесь мы берем для изучения схему MacBook Pro 820-4924A.

  1. Когда батарея подключена к материнской плате, резистор R7050 10 кОм подключается к контакту 15 разъема J7050 батареи. Внутренняя схема интеллектуальной батареи обнаруживает наличие резистора 10 кОм, затем размыкает внутренний МОП-транзистор батареи для вывода напряжения батареи. . Другими словами, выход батареи будет оставаться закрытым, если не будет обнаружен резистор 10 кОм.Это функция безопасности интеллектуальной батареи.
  2. Напряжение батареи PPVBAT_G3H_CONN составляет около 10-12,6 В в зависимости от того, полностью заряжена батарея или нет. PPVBAT_G3H_CONN проходит через внутренний диод Q7155, резистор измерения зарядного тока R7150, предохранитель F7140 и становится шиной питания PPBUS_G3H.
  3. Теперь у нас есть шина питания PPBUS_G3H. Имейте в виду, что это напряжение передается с диода внутри полевого МОП-транзистора Q7155. Q7155 еще не открыт. Таким образом, на данный момент этот умеренный PPBUS_G3H является «слабой» шиной питания и может обеспечивать очень небольшой ток.Это отличная функция безопасности конструкции материнской платы Apple. Это предотвращает воздействие батареи из-за перегрева в случае короткого замыкания на материнской плате. Эта шина питания для умеренных температур достаточно мощна, чтобы запитать PMIC, чтобы создать постоянно включенную шину питания PP3V42_G3H.
  4. Шина питания PP3V42_G3H питает контроллер управления системой (SMC) и микросхему управления питанием U7100. SMC считывает код, хранящийся в микросхеме внутри батареи, через пару SMBus: SMBUS_BATT_SCL и SMBUS_BATT_SDA.Этот код содержит такую ​​информацию, как напряжение аккумулятора, состояние зарядки, емкость аккумулятора, количество циклов зарядки, температура и т. Д.
  5. Если проверка батареи в порядке и у нее достаточно энергии для питания системы, SMC будет связываться с заряжающим PMIC U7100 через пару SMBUS: SMBUS SMBUS_CHGR_SCL и SMBUS_CHGR_SDA. Затем U7100 выведет CHGR_BGATE, чтобы открыть MOSFET Q7155. Теперь у нас есть стабильная, «полная» шина питания PPBUS_G3H, готовая к использованию с ноутбуком.
  6. Когда мы нажимаем кнопку питания на клавиатуре, SMC включает ноутбук Apple, используя аккумулятор.
  7. Когда к MacBook подключен адаптер питания, U7100 создаст собственный PPBUS_G3H из адаптера питания. U7100 выводит CHGR_BGATE для управления Q7155 для обеспечения зарядки или разрядки аккумулятора в зависимости от состояния аккумулятора и приложений, которые мы запускаем на ноутбуке. Все эти функции регулируются SMC.

6. Расширенный ремонт MacBook (аккумулятор не заряжается) — пример из практики

Уровень сложности: Эксперт

Необходимое оборудование: паяльная станция термофена, мультиметр

Это 13-дюймовый MacBook Pro 2015 года с экраном Retina.Ноутбук работает нормально при подключенном зарядном устройстве, но сразу же выключается при снятии заряда. В разделе уведомлений отображается сообщение «сервисный аккумулятор», а на разъеме зарядного устройства горит оранжевый индикатор. Покупатель сказал, что аккумулятор ноутбука был заменен другим компьютерным магазином, но ноутбук все еще не заряжается. Первоначальный осмотр не выявил признаков повреждения водой или коррозии.

Подключите MacBook к источнику питания с дозатором. Ток, потребляемый от источника питания, равен 0.027A в режиме ожидания. Замените аккумулятор заведомо исправным. Потребляемый ток по-прежнему составляет 0,027 А. Это подтверждает, что проблема в материнской плате. Как это исправить?

Вынимаем материнскую плату из корпуса и осматриваем под микроскопом. Нет никаких доказательств того, что жидкость была повреждена. Схема для этого MacBook Pro — 820-4924A.

  1. Измерить разъем аккумуляторной батареи J7050. Значения выводов 13 и 14 линии синхронизации SMBUS и линии данных равны 0,508 и 0,509 соответственно в диодном режиме.Это означает, что с шиной связи аккумулятора с SMC все в порядке. Измерьте контакт 15 обнаружения батареи SYS_DETECT_L. Цифра составляет 9,8 кОм. Он соответствует рисунку R7050 на схемах. Так что схема обнаружения батареи тоже должна быть в порядке.
  2. Осмотрите схему зарядки U7100 PMIC (интегральную схему управления питанием). Нет пригоревших следов или пригоревших деталей. Измерьте значение резисторов между контактами 27 и 28 U7100 CHGR_CSI_R. Цифра 22 Ом, ок. Измерьте номинал резисторов между контактами 17 и 18 CHGR_CSO.Цифра 2,9 Ом, ок. Схема зарядки в порядке.
  3. Измерить полевой МОП-транзистор Q7155 в диодном режиме. Выводы с 5 по 3 — 0,472, хорошо. Контакты с 3 по 5 — открытая линия, очень хорошо. И контакт 5, и контакт 3 к контакту 1 — все разомкнутые линии, отлично. Все эти измерения показывают, что Q7155 работает нормально.
  4. Не обнаружено явно неисправных компонентов. Эту материнскую плату исправить непросто. Мы должны полагаться на разумные предположения, основанные на прошлом опыте — подход «проб и ошибок». U7100 (ИС управления питанием цепи зарядки) является первым подозреваемым.Заменим. После замены U7100 аккумулятор все еще не заряжается. Мы только что убили невинную микросхему зарядки.
  5. Второй подозреваемый — Q7155. Этот МОП-транзистор используется для управления током зарядки аккумулятора. Заменим. Проблема осталась после замены Q7155. Мы только что убили еще одну невинную микросхему. Очевидно, что этот метод предположений на собственном опыте в данном случае не работает. Мы должны прекратить этот подход к решению проблем, прежде чем ремонтные работы превратятся в кошмар.
  6. Пора переосмыслить наши стратегии.В этом случае сложно заставить схему зарядки заряжать аккумулятор, но мы можем сделать наоборот. Мы можем использовать только хорошую батарею для питания ноутбука без подключения к адаптеру питания, чтобы мы могли следить за током разряда батареи, чтобы определить неисправные компоненты. Давай сделаем это.
  7. Подключите материнскую плату к исправной батарее и измерьте напряжение Q7155. Напряжение на контактах 5 и 3 падает с 12,4 В до 0 В и продолжает повторяться. Напряжение на выводе 4 падает с 5.2V до 0V и повторяется по кругу. Короткое замыкание на контактах 5, 3 и 4 отсутствует. Этот результат измерения подтверждает, что полевой МОП-транзистор Q7155 работает безупречно. Почему-то открывается на 1-2 секунды, потом закрывается. Вот почему напряжение поднимается до 12,4 В, а затем снова падает до 0 В. Мы нашли проблему сейчас, но почему Q7155 не остался открытым?
  8. Q7155 контакт 5 подключается к положительной клемме аккумуляторной батареи напрямую. Падение напряжения на контакте 5 означает, что батарея сама снижает выходное напряжение.Если аккумулятор исправен и на стороне нагрузки нет коротких замыканий, то единственное, что может заставить аккумулятор отключиться само по себе, — это цепь обнаружения аккумулятора. Эта схема очень проста и состоит всего из одного резистора R7050 на 10 кОм.
  9. Мы измерили этот резистор R7050 час назад и получили значение 9,8 кОм. Давайте еще раз измерим его, даже если он по-прежнему выглядит хорошо, без каких-либо следов повреждений. На этот раз цифра составляет 5,9 кОм. Этот резистор периодически неисправен! Этот периодический сбой заставил нас потратить один час и убить два невинных чипа.Если сопротивление резистора все время остается на уровне 5,9 кОм, мы могли бы устранить проблему за пять минут. Прерывистые неисправности — это самые сложные неисправности.
  10. Заменим R7050 на исправный резистор 10кОм и получим рабочий ноутбук.

Объяснение беспроводной зарядки: что это такое и как это работает?

Беспроводная зарядка существует с конца 19 века, когда пионер электричества Никола Тесла продемонстрировал магнитно-резонансную связь — способность передавать электричество по воздуху путем создания магнитного поля между двумя цепями, передатчиком и приемником.

Но около 100 лет эта технология не использовалась на практике, за исключением, пожалуй, нескольких моделей электрических зубных щеток.

Сегодня используется почти полдюжины технологий беспроводной зарядки, и все они предназначены для обрезки кабелей ко всему, от смартфонов и ноутбуков до кухонной техники и автомобилей.

Беспроводная зарядка набирает обороты в здравоохранении, автомобилестроении и обрабатывающей промышленности, потому что она предлагает обещание повышенной мобильности и достижений, которые могут позволить крошечным устройствам Интернета вещей (IoT) получать питание на расстоянии многих футов от зарядного устройства.

Оссия

Плата беспроводной зарядки, используемая для технологии Ossia Cota RF, которая может передавать энергию на расстояние более 15 футов.

Самые популярные беспроводные технологии, используемые в настоящее время, основаны на электромагнитном поле между двумя медными катушками, что значительно ограничивает расстояние между устройством и зарядной площадкой. Этот тип зарядки Apple встроила в iPhone 8 и iPhone X.

Как работает беспроводная зарядка

Вообще говоря, по словам Дэвида Грина, менеджера по исследованиям IHS Markit, существует три типа беспроводной зарядки.Существуют зарядные площадки, в которых используется сильносвязанная электромагнитная индукционная или безызлучательная зарядка; зарядные чаши или зарядные устройства сквозного типа, которые используют слабосвязанный или радиационный электромагнитный резонансный заряд, который может передавать заряд в несколько сантиметров; и несвязанная радиочастотная (RF) беспроводная зарядка, которая обеспечивает возможность непрерывной зарядки на расстоянии многих футов.

Как сильносвязанная индукционная, так и слабосвязанная резонансная зарядка работают по одному и тому же физическому принципу: изменяющееся во времени магнитное поле индуцирует ток в замкнутом контуре провода.

Икеа

Линейка беспроводных зарядных устройств Ikea, включающая площадку, способную заряжать три устройства одновременно (в центре).

Это работает следующим образом: магнитная рамочная антенна (медная катушка) используется для создания колеблющегося магнитного поля, которое может создавать ток в одной или нескольких приемных антеннах. Если соответствующая емкость добавлена ​​так, чтобы контуры резонировали на одной и той же частоте, количество наведенного тока в приемниках увеличивается. Это резонансная индукционная зарядка или магнитный резонанс; он обеспечивает передачу энергии на большие расстояния между передатчиком и приемником и повышает эффективность.Размер катушки также влияет на расстояние передачи энергии. Чем больше катушка или чем больше катушек, тем большее расстояние может пройти заряд.

Например, в случае подушек для беспроводной зарядки смартфонов медные катушки имеют диаметр всего несколько дюймов, что сильно ограничивает расстояние, на которое может эффективно передаваться мощность.

Но чем больше размер катушек, тем больше энергии можно передавать по беспроводной сети. Это тактика, которую компания WiTricity, созданная на основе исследований в Массачусетском технологическом институте десять лет назад, помогла первооткрывателю.Он лицензирует слабосвязанные резонансные технологии для всего, от автомобилей и ветряных турбин до робототехники.

В 2007 году профессор физики Массачусетского технологического института Марин Солячич доказал, что может передавать электричество на расстояние до двух метров; в то время эффективность передачи энергии на таком расстоянии составляла лишь 40%, что означало, что 60% мощности терялось при преобразовании. Позднее в том же году Солячич основал WiTricity, чтобы коммерциализировать эту технологию, и с тех пор ее эффективность передачи энергии значительно выросла.

В автомобильной зарядной системе WiTricity большие медные катушки — более 25 сантиметров в диаметре для приемников — обеспечивают эффективную передачу энергии на расстояние до 25 сантиметров. По словам технического директора WiTricity Морриса Кеслера, использование резонанса обеспечивает передачу высоких уровней мощности (до 11 кВт) и высокую эффективность (более 92% от конца до конца). WiTricity также добавляет конденсаторы в проводящую петлю, что увеличивает количество энергии, которое может быть захвачено и использовано для зарядки аккумулятора.

Система предназначена не только для автомобилей: в прошлом году японский производитель робототехники Daihen Corp. начал поставки беспроводной системы передачи энергии на основе технологии WiTricity для транспортных средств с автоматическим управлением (AGV). Автомобили AGV, оснащенные системой беспроводной зарядки Daihen D-Broad, могут просто подъехать к зоне зарядки, чтобы включить питание, а затем приступить к своим складским обязанностям.

Хотя зарядка на расстоянии имеет большой потенциал, публичное лицо беспроводной зарядки до сих пор оставалось зарядными подушками.

IHS Markit

«С точки зрения прогресса и готовности отрасли, зарядные колодки поставляются в больших количествах с 2015 года; зарядные чаши / зарядные устройства со сквозной поверхностью действительно только запускаются в этом году; и зарядка по комнате, вероятно, все еще по крайней мере год вдали от коммерческой реальности больших объемов — хотя новые продукты Energous показывают, что этот метод работает сейчас на очень коротких расстояниях, например, на пару сантиметров », — сказал Грин.

В 2016 году было отгружено чуть более 200 миллионов устройств с поддержкой беспроводной зарядки, причем почти все из них имеют конструкцию индуктивного типа (зарядная панель) в той или иной форме.

В сентябре Apple наконец выбрала сторону после долгого отставания от других производителей мобильных телефонов, приняв стандарт Qi от WPC, который Samsung и другие производители смартфонов на базе Android используют уже не менее двух лет.

Первый класс беспроводных зарядных устройств для мобильных устройств появился около шести лет назад; они использовали плотно связанную или индуктивную зарядку, которая требует, чтобы пользователи поместили смартфон в точное положение на планшете, чтобы он мог заряжаться.

«На мой взгляд, точное выравнивание для зарядки не избавит вас от лишних усилий от простого подключения к электросети», — сказал Бенджамин Фрис, главный аналитик Navigant Research.

В то время как первые пользователи и технические специалисты покупали индуктивную зарядку, другие этого не делали, сказал Фрис.

Belkin / IDG Беспроводная зарядная панель BoosUp

Belkin похожа на другие в том, что она содержит зарядку медного передатчика, набор микросхем для управления мощностью, подаваемой на устройство, и технологию обнаружения посторонних предметов, чтобы гарантировать, что объекты, которые не должны получать заряд, этого не делают.

В сентябре 2012 года Nokia 920 стал первым коммерчески доступным смартфоном со встроенной функцией беспроводной зарядки на основе спецификации Qi.

Битва стандартов беспроводной зарядки

В течение нескольких лет существовало три конкурирующих группы стандартов беспроводной зарядки, сосредоточенных на спецификациях индуктивной и резонансной зарядки: Alliance for Wireless Power (A4WP), Power Matters Alliance (PMA) и Консорциум Wireless Power Consortium (WPC). Список из 296 членов последнего включает Apple, Google, Verizon и целый ряд известных производителей электроники.

WPC создал самый популярный из стандартов беспроводной зарядки — Qi (произносится как «чи»), который обеспечивает индуктивную зарядку или зарядку с помощью контактных площадок, а также зарядку на короткие расстояния (1.5 см или меньше) электромагнитно-резонансная индуктивная зарядка. Стандарт Qi используется Apple.

Яблоко

Apple Watch, выпущенные в 2015 году, используют индуктивный кабель для беспроводной зарядки, который по-прежнему требует привязки устройства к шнуру.

PMA и его спецификация для индуктивной зарядки Powermat достигли успеха благодаря пилотной технологии беспроводной зарядки в кафе и аэропортах. Starbucks, например, начала выпускать беспроводные зарядные устройства в 2014 году.

Из-за конкурирующих стандартов поддержка мобильных устройств оставалась фрагментированной, и большинству мобильных устройств требовался адаптивный чехол для беспроводной зарядки.

В 2015 году A4WP и PMA решили объединиться и сформировать AirFuel Alliance, в который сейчас входят 110 членов, включая Dell, Duracell, Samsung и Qualcomm.

PMA / Starbucks

В 2014 году Starbucks объявила о развертывании беспроводной зарядки на основе спецификации Powermat для своих клиентов в США почти в 8000 кафе.

Как часть AirFuel Alliance, Duracell Powermat утверждает, что у нее более 1500 мест для зарядки в США.S., и через партнерство Powermat PowerKiss, 1000 зарядных станций в европейских аэропортах, отелях и кафе. AirFuel также анонсировала беспроводную зарядку в некоторых ресторанах McDonald’s. По словам Фреаса, это один из способов, которым беспроводная зарядка может получить более широкое распространение.

AirFuel фокусируется на электромагнитном резонансе, а RF

AirFuel фокусируется на двух технологиях зарядки: электромагнитно-резонансной и радиочастотной, которая дает возможность перемещаться по пространству, сохраняя при этом заряд вашего мобильного устройства.

«Мы увидели четкие рыночные индикаторы, которые резонируют, и радиочастотное излучение — лучший вариант. Обе технологии предлагают явные преимущества с точки зрения пространственной свободы, простоты использования и простоты установки — важные факторы в создании рыночной стоимости и удовлетворенности клиентов, «сказал официальный представитель AirFuel Шарен Сантоски. «И мы считаем, что резонансная технология — лучшая технология, позволяющая в ближайшем будущем широко развернуть общественную инфраструктуру».

В результате, по словам Сантоски, все большее количество кафе, ресторанов и аэропортов развертывают станции беспроводной зарядки с резонансным диапазоном.«Тайвань, как и Китай, вкладывают большие средства», — сказал Сантоски.

AirFuel недавно объявила о проекте с метро в аэропорту Таоюань, по которому в поездах и станциях будут установлены резонансные зарядные устройства. А производитель мебели Order Furniture создал новую линейку мебели с резонансным эффектом.

«Если он есть в каждом ресторане и кафе, люди с большей вероятностью воспользуются им и получат зарядку дома», — сказал Фрис.

Большинство из этих проектов все еще являются лишь пилотными программами, сказал Фрис, добавив, что потребители и предприятия с меньшей вероятностью захотят использовать жестко связанную зарядку и с большей вероятностью выберут слабосвязанную резонансную зарядку. Это потому, что слабосвязанная зарядка обеспечивает большую пространственную свободу — возможность просто уронить телефон, планшет или ноутбук на рабочий стол и зарядить.

WiTricity и беспроводная зарядка в транспортных средствах

В июле Dell выпустила ноутбук Latitude с резонансной беспроводной зарядкой от WiTricity, компании из Уотертауна, штат Массачусетс, которая лицензирует технологию, первоначально разработанную в Массачусетском технологическом институте (MIT). Беспроводное зарядное устройство Dell обеспечивает мощность зарядки до 30 Вт, поэтому ноутбук Latitude будет заряжаться с той же скоростью, что и при подключении к розетке.

WiTricity

Новый ноутбук Dell Latitude 7285 2-в-1 и подставка для беспроводной зарядки.

Но основное внимание WiTricity уделяется автомобильной промышленности. По словам генерального директора WiTricity Алекса Грузена, компания, которая является частью AirFuel Alliance, ожидает, что ряд производителей электромобилей объявят о беспроводной зарядке для своих автомобилей.

Электромагнитно-резонансная технология компании позволяет передавать энергию на расстояние до девяти дюймов от зарядной площадки. Это позволит электромобилям заряжаться, просто припарковавшись на большой зарядной площадке.

Например, Mercedes-Benz в этом году выпустит подключаемые гибридные седаны S550e с возможностью использования технологии WiTricity; S550e можно просто припарковать над площадкой, и они начнут заряжаться даже более эффективно, чем если бы он был подключен к электросети.

Беспроводное питание Constortium

Около 50 моделей автомобилей теперь предлагают в салоне беспроводную зарядку на основе Qi.

Приложение для электромобилей создано специально для электромагнитно-резонансной зарядки, сказал Кеслер. Это связано с тем, что автомобилю не нужен зарядный кабель, а беспроводная зарядная площадка подает электричество более эффективно, чем кабель. (В проводных системах зарядки используется электроника для преобразования переменного тока в постоянный и регулирования потока энергии, снижая эффективность примерно до 86%, — сказал Кеслер.)

«Наша беспроводная зарядка может быть на 93% эффективнее от начала до конца — от стены до того, что доставляется к аккумулятору», — сказал Кеслер.

Беспроводная зарядка на расстоянии

В этом месяце Apple удивила некоторых отраслевых наблюдателей, купив PowerByProxi, новозеландскую компанию, разрабатывающую технологию слабосвязанной резонансной зарядки, которая также основана на спецификации Qi.

PowerbyProxi была основана в 2007 году предпринимателем Фэди Мишрики как филиал Оклендского университета.PowerByProxi продемонстрировала зарядные устройства и емкости, в которые можно одновременно помещать и заряжать несколько устройств.

Компания из Окленда начала продавать крупномасштабные системы для строительства, телекоммуникаций, обороны и сельского хозяйства. Одним из таких продуктов является беспроводная система управления ветряными турбинами.

PowerByProxi, член Руководящего комитета WPC, также уменьшил свою технологию и поместил ее в аккумуляторные батареи AA, устраняя необходимость встраивать технологию непосредственно в устройства.Беспроводная технология занимает около 10% высоты батареи AA.

Apple может использовать технологию PowerByProxi, чтобы расширить область применения беспроводной зарядки, не ограничиваясь только смартфонами, используя ее, например, для зарядки пультов дистанционного управления телевизора, периферийных устройств компьютера или любого количества устройств, требующих аккумуляторов.

В то время как наиболее заметное использование технологии беспроводной зарядки было в зарядных устройствах для мобильных устройств, эта технология также проникает во все, от складских роботов до крошечных устройств Интернета вещей, которые в противном случае должны были бы подключаться или питаться от сменных батарей.

Использование капельного зарядного устройства Автомобильный аккумулятор

Если у вас есть машина, это, скорее всего, ваш спасательный круг до работы и с работы. Аккумулятор постоянно заряжается. Однако другие автомобили больше приспособлены к хобби. Они сидят в гараже большую часть года. Сохранять эти батареи заряженными — более сложная задача. Ваше силовое решение находится в комплекте с зарядным устройством. Узнайте, как использовать зарядное устройство для вашего автомобиля, чтобы он всегда был готов к работе в любое время.

1. Установите характеристики мощности

Несмотря на то, что автомобильный аккумулятор является относительно стандартным, когда речь идет о характеристиках мощности, всегда идеально проверять напряжение и силу тока на выходе из зарядного устройства перед выполнением каких-либо подключений. Используйте переключатели и кнопки на зарядном устройстве для постоянного тока, чтобы настроить его на точные числа, указанные на автомобильном аккумуляторе.

Установите значения в середине диапазона, указанного для батареи. Любые колебания все еще могут быть в пределах безопасной зоны. Как сообщает Battery University, перезарядка аккумулятора приводит к повреждению и возможному возгоранию из-за химических реакций.

2. Расположите автомобиль

Транспортное средство нельзя переместить, если вы соедините вместе компоненты зарядного устройства автомобильного аккумулятора. Определитесь с постоянным местом для автомобиля. Он может быть расположен в навесе для машины или в гараже.

Имейте в виду, что некоторые пары будут выходить из системы во время процесса струйки. Это совершенно нормально. Однако пары нельзя концентрировать в замкнутом пространстве. Убедитесь, что в зоне транспортного средства есть вентиляция, чтобы избежать воспламенения.

3. Заземлите зарядное устройство

Если вы когда-либо раньше тестировали автомобильный аккумулятор, вы понимаете важность заземления. Эта отрицательная сторона цепи обеспечивает путь для электрического скачка, если он присутствует. По сути, это предохранительный механизм для любого аккумулятора.

Зарядное устройство необходимо заземлить, прежде чем подключать его к аккумулятору. Заземляющий зажим обычно входит в комплект поставки источника питания. Прикрепите его к чистой части рамы автомобиля. В этом случае вам нужно будет исследовать ходовую часть.Соответствующее заземление снизит риск возникновения проблем с электричеством во время протекания струйки.

4. Закрепите разъемы на батарее

Найдите красный и черный зажимы типа «крокодил», свисающие с зарядного устройства. Удерживая красный зажим, прикрепите его к положительной клемме аккумулятора. Убедитесь, что зажим надежно удерживает клемму. Он не должен быть шатким или ненадежным.

Подсоедините черный зажим к отрицательной клемме аккумулятора. Оцените также его плотное соединение.На этом этапе не прикасайтесь ни к каким частям провода или батареи. Как сообщает Autotrader, мощность, которая должна пройти через компоненты, продлит срок службы батареи без каких-либо коротких замыканий.

5. Подключите к источнику питания

Вся система должна быть достаточно стабильной, чтобы ее можно было подключить к источнику питания. Убедитесь, что зарядное устройство выключено.

Схем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *