Carregador de bateria de chumbo-ácido faça você mesmo (2023)

Mais do autor:

Na verdade, isso pode ser usado para carregar qualquer tipo de bateria onde você deseja uma corrente e uma tensão constantes.

Neste instrutível, irei guiá-lo por todo o processo até a produção de um sistema in a box final.

Será necessária uma entrada de qualquer adaptador AC/DC com um conector. Você simplesmente precisa ter certeza de que o adaptador está classificado para a tensão e corrente que deseja criar. Este sistema permitirá até 36V e 2Amps.

Os componentes necessários são:

Caixa de Projeto,
capacitor 220nF,
capacitor 100nF,
seleção de resistores entre 1 e 5 Ohms,
Potenciômetro 5K/10K,
Resistor de 820 Ohms
Fiação - alguns cabos auxiliares (adequados para conectar partes da placa de circuito), algum cabo com dois cabos de alimentação dentro (pos + neg)
Grommett
Clipes de crocodilo/espada
Conector de entrada de 2,1 mm ou 2,5 mm (dependendo da fonte de alimentação)
Placa de tira de cobre
L200C
Dissipador de calor

Todo o circuito gira em torno do regulador de corrente/tensão L200C (o diagrama do circuito que seguiremos é mostrado abaixo). Você pode baixar a ficha técnica emAQUI

As ferramentas necessárias são

Ferro de solda
Chave de fenda (Philips) e uma chave de fenda bem pequena
Furar

A caixa do projeto é feita de plástico ABS, se você planeja usar todo o potencial do chip, pode precisar de uma caixa de metal. Isto será explicado um pouco mais tarde. Deve ter tamanho suficiente para permitir a inserção de sua placa de cobre e também ter algum espaço para o chip L200C - esse chip pode gerar algum calor e, a menos que a caixa seja de metal, você não quer que ela pressione contra a caixa.

Você pode ver que um furo foi feito na caixa para acomodar o conector de entrada DC. Se você olhar para a entrada DC, verá que ela possui 3 guias. Aquele ligado ao centro é o positivo, o próximo a sair é o negativo - estes são os únicos dois nos quais estamos interessados.

Esteja ciente de que os plugues jack também têm polaridade - geralmente a polaridade é mostrada na 2ª imagem - verifique sempre. (Eu até coloquei as informações importantes em vermelho)

Verifique se a placa de cobre cabe na sua caixa, pode ser necessário apará-la - projetei o circuito para que caiba em uma placa com 23 furos e 9 tiras. Um furo em cada extremidade não é usado para permitir que deslize nas ranhuras fornecidas pela caixa do projeto. É melhor certificar-se do ajuste agora, antes de iniciar qualquer soldagem.

Você também precisará fazer um segundo furo na outra extremidade da caixa. O fio preto que contém as duas linhas de alimentação de saída principais deve passar pelo anel isolante de plástico. Faça o furo, instale o anel isolante e verifique se o cabo passa - deve estar bem ajustado para que o cabo não se solte e force a placa de circuito.

Incluo duas versões da placa de circuito. Você tem o diagrama de circuito tradicional e uma representação gráfica da placa de cobre.

C1 é um capacitor de 220nF
C2 é um capacitor de 100nF

Os dois capacitores ajudam a suavizar e filtrar as tensões de entrada e saída.

R2 é um resistor de 820 Ohm.

W1 a W6 são todos fios de jumper de vários comprimentos. A maioria das lojas de eletrônicos os tem disponíveis.

As marcas X que você vê nos trilhos são quebras nas tiras de cobre. Você pode quebrá-los usando uma ferramenta de quebra de trilhos - um fornecedor que uso para eles pode ser encontrado emProjetos Eletrônicos Online

R1 é o potenciômetro de 5K ou 10K.

Os 3 resistores R3 compõem o valor de Ohms necessário para fornecer a corrente correta. Observe que eles são configurados em paralelo. Isso está usando resistores com capacidade de 0,25 W, perfazendo um total de 0,75 W. A corrente passa diretamente por esses resistores, portanto, precisa ser classificada corretamente. Falaremos sobre as equações para calcular valores corretos em breve.

Finalmente você pode ver o L200C. Ele tem os pinos numerados que você pode combinar na folha de dados. Você terá que fazer uma pequena flexão suave para alinhar os pinos como eu os fiz - infelizmente, os pinos estão um pouco próximos demais para se encaixarem perfeitamente no painel de tiras.

O pino 1 aceita o terminal positivo da fonte de alimentação. O pino 3 é aterrado (negativo). O pino 5 é a saída. O pino 2 e o pino 4 são usados ​​para determinar a tensão e a corrente corretas.

Equações!

R3 = 0,45/Amperes

Então, no meu caso, eu queria limitar a corrente a 700mA
R3 = 0,45 / 0,7 = 0,64 Ohm

No meu caso usei 3 resistores diferentes para chegar perto desse valor - 1,2,5 e 5 Ohms. A maneira de calcular resistores em paralelo é

1 / ((1/R1)+(1/R2)+(1/R3))

no meu caso é isso

1 / ((1/1) + (1/2,5) + (1/5))
= 1 / (1 + 0,4 + 0,2) = 1 / 1,6 = 0,625 Ohms

O que está perto o suficiente! Para calcular a corrente obtida a partir de um valor definido de Ohm, você pode voltar atrás - é útil descobrir como suas aproximações com resistores o levam.

Corrente = 0,45 / 0,625 Ohm = 0,72 Ampere

A potência que passa por R3 é 0,45*0,45/R3 em Ohms

No meu caso é 0,45*0,45 / 0,625 = 0,324W, considerando que os 3 resistores permitem um total de 0,75W estamos bem dentro da tolerância.

Calcular o valor de R1 é fácil.

R1 = (Vout/2,77 - 1) * R2

Sabemos o que R2 é 820 Ohms e sabemos o que queremos que o VOut seja (no meu caso)

R1 = ((6,5 V/2,77) - 1) * 820 = 1104 Ohms

A maneira mais simples é conectar o multímetro ao Vout e depois ajustar o potenciômetro.

PONTOS IMPORTANTES
1) seus Volts IN precisam ser cerca de 2 Volts maiores que os Volts necessários.
2) O chip queima o excesso de tensão/corrente como calor. Para manter o calor baixo tente não ter um VIN muito maior que VOut - tendo em conta o ponto 1.

Para calcular os Watts que estão sendo dissipados pelo chip é necessário fazer (Vin-Vout) * corrente selecionada. A minha versão é 12V-6,5V * 0,7 = 3,85W. Também prendi um dissipador de calor em meu chip e a caixa esquenta bastante - embora pareça bastante capaz de lidar com isso. As coisas poderiam ficar muito complicadas se Vin fosse 24V e Vout fosse 6V e você estivesse na corrente total de 2A.... bem quente em 36W.. VENTILADOR POR FAVOR haha

Certifique-se de ter a configuração da área de soldagem e os componentes à mão. Eu uso uma esponja para ajudar a manter meus componentes na placa quando eu a viro para soldar... hmmm, acabei de me ocorrer... se o adesivo azul ou algum tipo de massa ajudaria a mantê-los no lugar... eu vou tente isso a seguir e deixe você saber ..

Imprima o diagrama do stripboard e coloque-o onde você possa vê-lo. Lembre-se de que ao colocar seus componentes na placa, você precisa deixar aquela borda do furo à esquerda e à direita para poder deslizá-los para dentro da caixa.

Se você tem pouca experiência em soldagem - não se preocupe - há muitos links na internet e um stripboard é uma das maneiras mais fáceis de praticar.

Depois de construir o circuito sem os cabos de alimentação finais, é uma boa ideia amarrar alguns cabos temporários (para que toquem na linha de cobre correta) para que você possa testar o circuito. Primeiro meça a corrente com o multímetro e depois a tensão. Ajuste o potenciômetro até obter a tensão necessária. Então você pode soldar os cabos de alimentação finais e inserir o circuito.

Em seguida, você precisará conectar os cabos de alimentação de entrada ao conector de entrada DC (mostrado nas imagens 3 e 4). Você também deve adicionar o dissipador de cabeça ao L200C - você pode ver na figura 4. Você pode ver que as espadas/clipes de crocodilo também foram conectados na Figura 4.

Uma dica final: se a placa de circuito estiver solta, você pode adicionar algumas gotas de cola onde a placa está encaixada na caixa, ou seja, nos corredores. Isso impedirá que a placa se mova para cima e para baixo. Você também pode ver pelas imagens que coloquei a placa posicionada de forma que o chip fique o mais próximo possível do centro - o mais longe possível do plástico que consegui. Falando isso, na configuração que escolho a caixa não esquenta.

A primeira foto mostra a caixa com todas as conexões feitas. O 2º com a tampa colocada e o 3º e 4º carregando a bateria.

Se alguém estiver interessado em comprar um kit para construir você mesmo, tenho alguns à venda na minha loja do ebay

http://stores.ebay.co.uk/Electronic-Widgets-Inc

Na verdade, existem dois kits, um kit básico e um kit avançado. O kit básico fornece uma explicação muito mais detalhada encontrada aqui, mas com praticamente o mesmo resultado. Ele fornece todos os componentes necessários para construí-lo, além das ferramentas. O kit avançado vem com dois botões e potenciômetros maiores para que você possa ajustar a corrente e a tensão. Existem também versões em caixa metálica.