Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов l200c

Возникла необходимость заряда герметичных гелевых аккумуляторов.

Проблема в том, что эти аккумуляторы нельзя заряжать обычными зарядными устройствами для кислотных свинцовых аккумуляторов, т.к. есть опасность закипания электролита, чего в герметичных аккумуляторах допускать нельзя.

Аккумуляторы этого типа заряжают иначе, сначала устанавливают ток в начале заряда также как и при зарядке обычных свинцовых аккумуляторов, равным 0,1С, где С — это ёмкость аккумулятора. Напряжение заряда устанавливается в пределах 14-15 вольт. В процессе заряда напряжение остается практически неизменным, а ток будет уменьшаться от установленного, до 15-20 мА конце заряда.

Поиск по сети выдал массу схем, но большинство из них собрано на микросхеме L200C (ST Microelectronics). Эта микросхема представляет собой стабилизатор напряжения с программируемым ограничителем выходного тока. Документация на эту микросхему лежит тут: www.st.com/stonline/products/literature/ds/1318.pdf

Схема зарядного устройства:

Схема найдена в сети, и представляет из себя практически типовую схему включения L200C, доработанную переключателем, что дает возможность заряжать аккумуляторы различной емкости.

Было разработано два варианта печатной платы. Первый вариант, рассчитан под конкретный тип аккумуляторов, поэтому в переключателе и резисторах R3-R6 не было необходимости, на плате предусмотрена установка только одного резистора. Второй вариант отличается от первого только тем, что используются отечественные диоды типа Д242. При необходимости изготовить универсальный вариант, резисторы R3-R6 могут быть размещены вне платы, например навесным методом на выводах переключателя. Отличие вариантов лучше всего видно на этом фото:

Печатные платы в формате LayOut: l200c.zip

Для универсального варианта, предполагающего зарядку больших аккумуляторов, я использовал трансформатор от источника бесперебойного питания, там и ток с запасом и напряжение на обмотке в 15,6 В. Для менее мощного варианта — подойдет любой трансформатор, с напряжением вторички 15-16 В и способный обеспечить ток не менее 1 А.

Фото платы в сборе (процесс зарядки аккумулятора GS 7,2-12)

Источник

Самодельное зарядное устройство для гелевых аккумуляторов

Досталась мне микросхема L200C и вспомнил как собирал свое первое зарядное устройство для гелевых герметичных аккумуляторов. Схватила настольгия, и решил повторить свою работу
Схема вообще поражает своей простотой и надежностью. Для опытов с проверкой буду использовать тот же АКБ что и раньше, который к слову живет у меня уже лет 6-7. Проработал 3 года у меня в UPS и высох, я восстановил АКБ и остальное время опыты проводил питая автомобильные усилители

Пару слов о АКБ. АКБ выдает 12В 2,16А, масса где-то 3кг. Разница их от автомобильных аккумуляторов в том, что они наполнены гелем и им нельзя закипеть, поэтому для них нужна спец зарядка. Вот такие дела. Ну приступим

Схема зарядного устройство для герметичных гелиевых АКБ

Питается схема от 5 до 40В, но лучше не превышать 30В
Выдает до 32В стабилизированного напряжения
Ток заряда до 2А, но лучше не превышать 1.5А
Перечень компонентов

C1 = 100n любой (керамика, пленка)
C2 = 3300мФ Напряжение берем выше, чем питание
C3 = до 1мФ любой (керамика, пленка)
R1 820 Ом
VD1 зависит от тока заряда, но можно поставить любой. При, например, заряде в 0,5А, диод ставим на 1А

Печатная плата зарядного устройства гелевых аккумуляторов:

Скачать печатную плату
Пароль от архива jhg561bvlkm556

Что бы задать нужное напряжение заряда, надо определить Rv. Определяется он по формуле, исходя из закона Ома, Rv=Uo*R1/(2.77-R1), где Uo – напряжение зарядки. R1 — со схемы. В данном случае 820Ом, 2.77 – это опорное напряжение 4 ноги микры. Для примера что бы напряжение зарядки было 14.4В, это стандартное напряжение для зарядки 12В АКБ, рассчитываем Rv=14.4*0.82/(2.77-0.82)=6.05К, лучше взять резистор на 5.7к+0.47к подстроечный, что бы выставить точное напряжение

Что бы задать максимальный ток зарядки, надо рассчитать резистор Ri на падение напряжения между ножками 5 и 2 на напряжение 0,45В, рассчитываем Ri по формуле Ri=0.45/I, где I — это ток заряда. К примеру ток 0.5 ампер будет при Ri=0.45/0.5=0.9Ом. Мощность резистора P=I^2*Ri. При токе заряда 0.5А мощность резистора равна P=0.22Вт, но лучше взять 0,5Вт

Так же при универсализации зарядки на несколько напряжения, лучше что бы разница напряжений между ногами 1 и 2, была как можно меньше, вы так сэкономите на радиаторах для микросхемы. Если планируете использовать зарядку на 6В и 12В, то лучше взять трансформатор с напряжением 15В с отводом от средней точки на которой 7,5В под нагрузкой. И при переключении с 12В на 6В зарядку обмотки переключаете с 15В на7,5В.

Кстати о трансформаторе. Его мощность зависит от напряжения заряда и тока заряда. Если Вы планируете заряжать 1.5А током при напряжении 14,4В, при обмотке вторички 15В под нагрузкой, то мощность транса нужна от 40Вт 15В 2.5А, при этом зарядка берет 22Вт, а остальные рассеивается в тепло на радиатор.

Напряжение на трансформаторе можно и больше взять, но до 30В. Но при этом и радиатор хороший. При этом помните, что после моста и фильтра C2 напряжение поднимется в 1,4 раза больше, поэтому транс можно взять с напряжением до 21В вторичной

Ну, на этом я с вами прощаюсь. Удачной сборки и удачи в наладке.

Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов, рекомендую универсальное зарядное устройство

Что бы не пропустить последние обновления в мастерской, подписывайтесь на обновления в Вконтакте или Одноклассниках, так же можно подписаться на обновления по электронной почте в колонке справа

Не хочется вникать в рутины радиоэлектроники? Рекомендую обратить внимание на предложения наших китайских друзей. За вполне приемлемую цену можно приобрести довольно таки качественные зарядные устройства

Зарядное устройство 12В 1.3А

Простенькое зарядное устройство с светодиодным индикатором зарядки, зеленый батарея заряжается, красный батарея заряжена.

Есть защита от короткого замыкания, есть защита от переполюсовки. Отлично подойдет для зарядки Мото АКБ емкостью до 20А\ч, АКБ 9А\ч зарядит за 7 часов, 20А\ч — за 16 часов. Цена на это зарядное всего 403 рубля,доставка бесплатна

Зарядное устройство для самых разнообразных типов аккумуляторов 12-24В с током до 10А и пиковым током 12А. Умеет заряжать Гелиевые АКБ и СА\СА. Технология зарядки как и у предыдущего в три этапа. Зарядное устройство способно заряжать как в автоматическом режиме, так и в ручном. На панеле есть ЖК индикатор указывающий напряжение, ток заряда и процент зарядки.

Хороший прибор если вам надо заряжать все возможные типы АКБ любых емкостей, аж до 150А\ч

Цена на это чудо 1 625 рублей, доставка бесплатна. На момент написания этих строк количество заказов 23, оценка 4,7 из 5. При заказе не забудьте указать Евровилку

Если какой то товар стал недоступен, пожалуйста напишите в комментарий внизу страницы.
С ув. Admin-чек

2 комментариев для “Самодельное зарядное устройство для гелевых аккумуляторов”

Здравствуйте, у меня есть несколько вопросов:
1.допустим, что, выходное напряжение 12.8 вольт (холостой ход, без нагрузки),
при достижении какого напряжения начнётся ограничение тока?
2.ограничивает-ли ток, эта микросхема, при подключении разряженного аккумулятора?
3.регулируются ли эти пороги ограничений тока?
нужно для зарядки 3-х параллельно соединённых 18650.

Добрый день. Для зарядки трех LI-ion выходное напряжение 12,6В. Первостепенно при разряженном акб идет стабилизация тока, а по мере зарядки схема работает в режиме стабилизации напряжения.

В статье же четко написано как изменить ток зарядки

Что бы задать максимальный ток зарядки, надо рассчитать резистор Ri на падение напряжения между ножками 5 и 2 на напряжение 0,45В, рассчитываем Ri по формуле Ri=0.45/I, где I — это ток заряда. К примеру ток 0.5 ампер будет при Ri=0.45/0.5=0.9Ом. Мощность резистора P=I^2*Ri. При токе заряда 0.5А мощность резистора равна P=0.22Вт, но лучше взять 0,5Вт.

Источник

Микросхема L200c. Технические характеристики, схема включения, datasheet

Интегральная схема L200c — это регулируемый линейный стабилизатор тока и напряжения. Ток регулируется в пределах до 2 ампер, и при этом напряжение на его выходе может составлять 2,85…40 вольт. Характерной чертой стабилизатора L200c является защита от возможного перегрева, защита от нежелательного перенапряжения на входе до 60 вольт, защита от случайного короткого замыкания, а так же небольшой ток потребления в ждущем режиме.

Технические характеристики L200c

Рабочая температура: от -25 до 150°C
Количество регуляторов: 1
Падение напряжения: 2 вольта
Входное напряжение: до 40 вольт
Выходное напряжение: от 2,85 до 36 вольт
Выходной ток: до 2А
Потребляемый ток (вывод 3): менее 9,2 мА
Опорное напряжение: 2,64..2,86 вольт
Выходное напряжение шумов: около 80 мВ
Топология регулятора: позитивный регулятор

Интегральный стабилизатор L200c выпускается в корпусе Pentawatt и TO-3:

Назначение выводов стабилизатора

Типовая схема включения L200c

Необходимый ток ограничения рассчитывается по формуле: Io(max)=(V_5-2)/R3, где V_5-2 = 0,45В (напряжение между выводами 5 и 2).

Для облегчения расчетов можно воспользоваться калькулятором для L200c:

Скачать datasheet и калькулятор для L200c (unknown, скачано: 7 143)

Примеры использования

Все эти замечательные характеристики электронного стабилизатора L200c можно использовать в разнообразных электронных устройствах для сборки схем блоков питания стабильного напряжения и тока.

Один из примеров применения микросхемы L200c – применение ее в регулируемом стабилизаторе тока и напряжения. Фиксация определенной величины выходного тока выполняется потенциометром R2. Помимо этого, с данным резистором реализуется схема источника стабильного тока с ограничением max напряжения на подключенной нагрузке, который выполняет переменный резистор R5.

Следующий пример подключения L200c – использование данной микросхемы в зарядном устройстве со стабилизированным током.

Величина сопротивления резистора R3 (задающего выходной ток) выбирается в соответствии с нужным выходным током заряда аккумулятора. Данное сопротивление вычисляется по следующей формуле:

R=0,45/I

где I – необходимый ток заряда.

Диод VD1 препятствует процессу разрядки аккумулятора через выводы стабилизатора. Если при подключении заряжаемого аккумулятора к заряднику случится пере-полюсовка, то сопротивление R1 предотвратит увеличение обратного тока в стабилизаторе.

Источник

Лабораторный БП + зарядное устройство на микросхеме L200C

В статье предложен лабораторный блок питания с выходным напряжением 2,8. 15 В на микросхеме L200C с функцией ограничения тока нагрузки 12. 600 мА. Это устройство также можно применять для зарядки аккумуляторов и аккумуляторных батарей.

Споры о том, какой стабилизатор напряжения, импульсный или линейный, лучше применить в лабораторном блоке питания (БП), наверное, не стихнут никогда. И тот и другой имеют свои преимущества, и ответ зачастую зависит от конкретных условий применения. Но кроме стабильного выходного напряжения, лабораторный БП должен обязательно иметь защиту по току или ограничитель тока нагрузки. Плавная установка тока ограничения в широком интервале имеет важное значение при налаживании маломощных устройств, например, на основе микроконтроллеров, и позволит предотвратить их выход из строя в аварийной ситуации.

Для построения несложного БП с ограничением выходного тока можно применить микросхему L200C, которая представляет собой управляемый комбинированный стабилизатор напряжения и тока [1]. В её состав входят элементы стабилизации выходного напряжения и тока, а также узлы защиты от превышения входного напряжения, выходного тока и перегрева. Максимальное входное напряжение микросхемы — 40 В, допустима подача напряжения 60 В в течение не более 10 мс. Максимальное напряжение между входом и выходом — 32 В. Минимальное напряжение между входом и выходом — 2. 2,5 В. Максимальный выходной ток — 2 А, ток замыкания выхода — 3,6 А. Собственный потребляемый ток — 4,2. 9,2 мА.

Стандартная схема включения микросхемы L200C показана на рис. 1. Выходное напряжение U_вых можно установить подборкой резисторов R1 и R2: U_вых = 2,8(1+R2/R1). В режиме стабилизации тока его значение 1ст можно установить подборкой резистора R3: I_ст = 0,45/R3.

Рис. 1. Схема включения микросхемы L200C

Эту микросхему можно с успехом применить в простом лабораторном БП, который к тому же будет выполнять функции зарядного устройства различных аккумуляторов и аккумуляторных батарей. Схема БП показана на рис. 2. Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора Т1 через выключатель питания SA1 и плавкую вставку FU1. Варистор RU1 совместно с плавкой вставкой FU1 защищают трансформатор и остальные элементы БП от повышенного сетевого напряжения. Напряжение вторичной обмотки выпрямляет диодный мост VD1, конденсаторы С1, С2 и С4 подавляют высокочастотные помехи, поступающие из сети. Конденсатор Сз сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Схемавключения микросхемы DA2 — стандартная. Переменными резисторами R5 и R6 устанавливают ток стабилизации (или ток ограничения) в интервале от 12 до 600 мА. В данном случае этот ток ограничен возможностями сетевого понижающего трансформатора. Оси этих резисторов выведены на переднюю панель и снабжены ручками со шкалами, с помощью которых можно приближённо установить ток стабилизации. Точное значение индицирует цифровой амперметр.

Поскольку сопротивления переменных резисторов R5 и R6 отличаются в десять раз, преимуществом в задании тока обладает резистор R6, поэтому установку тока ограничения проводят в следующей последовательности. Переместив движок резистора R5 в положение «120 мА», резистором R6 можно проводить установку тока в интервале 12. 120 мА. Если же движок переменного резистора R6 переместить в положение «120 мА», резистором R5 можно задать ток ограничения в интервале 120. 600 мА.

Выходное напряжение устанавливают переменным резистором R3. От его сопротивления зависит максимальное выходное напряжение. Минимальное выходное напряжение определяется встроенным в микросхему источником образцового напряжения, оно приблизительно равно 2,8 В. Резистор R3 размещен на передней панели устройства и шкалой не снабжен, поскольку выходное напряжение индицирует встроенный цифровой вольтметр.

На микросхеме DA1 и светодиодах HL1, HL2 собран индикатор режима работы БП. В режиме стабилизации напряжения на входе VR (вывод 4) микросхемы DA2 поддерживается постоянное напряжение около 2,8 В. При этом напряжение на движке подстроечного резистора R2 оказывается немногим более 2,5 В, поэтому микросхема DA1 открыта и через неё протекает ток, приводящий к свечению зелёного светодиода HL1 «Напряжение».

Когда ток нагрузки достигнет значения, установленного резисторами R5 и R6, устройство перейдёт в режим стабилизации тока. При этом напряжение на резисторе R2 уменьшится, на его движке напряжение станет менее 2,5 В, поэтому микросхема DA1 станет закрываться, а светодиод HL1 — гаснуть. В этом случае станет светить красный светодиод HL2 «Ток».

Для работы в режиме зарядного устройства необходимо сначала установить конечное напряжение U_a, до которого следует зарядить аккумулятор, а затем — ток зарядки I_з. При подключении разряженного аккумулятора устройство должно перейти в режим стабилизации тока, а амперметр — индицировать ток зарядки. Резисторами R5 и R6 устанавливают его точное значение. По мере зарядки аккумулятора (или батареи аккумуляторов) напряжение на нём увеличивается, а зарядный ток постепенно уменьшается. Когда напряжение на аккумуляторе приблизится к напряжению Ua, устройство перейдёт в режим стабилизации напряжения, светодиод HL2 погаснет, а светодиод HL1 загорится. Переключение светодиодов происходит не скачком, а плавно, поэтому некоторое время они могут светить вместе.

Для индикации выходных напряжения и тока можно применить самые различные встраиваемые вольтметры- амперметры как с жидкокристаллическим, так и со светодиодными индикаторами, которые можно недорого приобрести через Интернет. Поскольку в наличии оказалось такое доработанное устройство [2], оно и встроено в этот БП. Схема его подключения к стабилизатору на микросхеме L200C показана на рис. 2 цветом. Преимуществами этого вольтметра-амперметра является то, что датчик тока включён в плюсовую линию питания, а его сопротивление мало, и кроме того, можно скорректировать показания амперметра, устранив индикацию тока, потребляемого самим стабилизатором. Для других индикаторов схема включения может быть другой, обычно её приводят в описании конкретного вольтметра-амперметра.

Рис. 3. Печатная плата блока питания и размещение элементов на ней

Часть элементов размещена на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, чертёж которой показан на рис. 3. В устройстве применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4, переменный R3 — СП4-1, СПО, переменные R5 и R6 — проволочные ППБ, подстроечный R2 — СП3-19. Оксидные конденсаторы — импортные, остальные — плёночные импортные или отечественные серии К73. Стабилитрон КС156А можно заменить любым маломощным с напряжением стабилизации 3,3. 6,2 В. Светодиоды — маломощные любых, но разных цветов свечения с диаметром корпуса 3. 5 мм. Интервал выходных напряжений и максимальный выходной ток зависят от применённого трансформатора, но при этом следует учесть предельные параметры микросхемы L200C и возможности теплоотвода. В авторском варианте применён сетевой трансформатор от импортного блока питания с напряжением холостого хода на вторичной обмотке 15 В и максимальным током нагрузки 600 мА. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4.

Рис. 4. Внешний вид смонтированной платы

Устройство размещено в металлическом корпусе размерами 150x90x55 мм
от переключателя цифровых данных Data Switch. На задней панели установлены ребристый теплоотвод размерами 57x52x33 мм от процессора персонального компьютера и держатель плавкой вставки. На передней панели размещены переменные резисторы, переключатель, выключатель питания, светодиоды и выходные гнёзда. Внешний вид устройства показан на рис. 5.

Рис.5. Внешний вид устройства

Рис. 6. Вариант совмещённой шкалы для резисторов R5 и R6

Налаживание сводится к установке максимального выходного тока подборкой резистора R4, максимальное значение выходного напряжения зависит от сопротивления резистора R3. Вариант совмещённой шкалы для резисторов R5 и R6 показан на рис. 6 в натуральную величину. Яркость свечения светодиодов можно изменить подборкой резистора R1.

1. L200 ADJUSTABLE VOLTAGE AND CURRENT REGULATOR. — URL: http:// www.datasheet-pdf.com/PDF/L200CV-Datasheet-STMicroelectronics-69525 (25.10.19).

2. Нечаев И. Встраиваемый вольтметр- амперметр для регулируемого БП. — Радио, 2019, №3, с. 37-39.

Автор: И. Нечаев, г. Москва

Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов l200c