- Komponen yang Diperlukan:
- Penjelasan Litar:
- Paparkan Voltan dan Arus pada LCD menggunakan Arduino:
- Membangunkan Pengecas Bateri:
- Ujian Pengecas Bateri:
Sebilangan besar projek elektronik kami dikuasakan oleh bateri Asid plumbum, dalam projek ini mari kita bincangkan bagaimana untuk mengisi semula Bateri asid plumbum ini dengan bantuan litar sederhana yang mudah difahami dan dibina dari rumah. Projek ini akan menyelamatkan diri anda daripada melabur dalam pengecas bateri dan membantu anda memanjangkan jangka hayat bateri anda. Oleh itu mari kita mulakan !!!!
Mari kita mulakan dengan memahami beberapa perkara asas mengenai Bateri Asid Plumbum supaya kita dapat membina pengecas kita dengan lebih cekap. Sebilangan besar bateri asid plumbum di pasaran adalah bateri 12V. Ah (jam Ampere) setiap bateri mungkin berbeza-beza berdasarkan kapasiti yang diperlukan, bateri 7 Ah misalnya akan dapat menyediakan 1 Amps selama 7 jam (1 Amps * 7 jam = 7 Ah). Sekarang setelah habis bateri peratusan bateri sekitar 10.5, inilah masanya untuk kita mengecas bateri kita. Arus pengecasan bateri disarankan menjadi 1/10 dari penilaian Ah bateri. Jadi untuk bateri 7 Ah, arus pengecasan mestilah sekitar 0.7 Amps. Arus yang lebih besar daripada ini boleh membahayakan bateri sehingga mengurangkan jangka hayat bateri. Mengingat ini, buatan sendiri kecilpengecas akan dapat memberi anda voltan berubah dan arus berubah. Arus boleh disesuaikan berdasarkan penilaian Ah bateri sekarang.
Ini Lead Acid Battery pengecas litar juga boleh digunakan untuk mengecas telefon mudah alih anda, selepas melaraskan voltan dan mengikut semasa untuk telefon mudah alih, menggunakan POT. Litar ini akan menyediakan Bekalan Daya DC Teratur dari sesalur AC dan akan berfungsi sebagai Penyesuai AC-DC; Saya sebelum ini membuat Pembekalan Kuasa Berubah dengan arus dan voltan yang tinggi.
Komponen yang Diperlukan:
- Transformer 12V 1Amp
- IC LM317 (2)
- Jambatan Diode W005
- Blok Terminal Penyambung (2)
- Kapasitor 1000uF, 1uF
- Kapasitor 0.1uF (5)
- Perintang boleh ubah 100R
- Perintang 1k (5)
- Perintang 10k
- Diod - Nn007 (3)
- LM358 - Opamp
- 0.05R - Perintang Shunt / wayar
- LCD-16 * 2 (pilihan)
- Arduino Nano (pilihan)
Penjelasan Litar:
Skema lengkap Litar Pengecas Bateri ini ditunjukkan di bawah:
Objektif utama litar bekalan kuasa 12V kami adalah untuk mengawal voltan dan arus bateri supaya dapat dicas dengan cara yang terbaik. Untuk tujuan ini, kami telah menggunakan dua IC LM317, satu digunakan untuk mengawal voltan dan yang lain digunakan untuk mengehadkan arus. Di sini, di litar kami IC U1 digunakan untuk mengawal arus dan IC U3 digunakan untuk mengawal voltan. Saya sangat mengesyorkan anda untuk membaca lembar data LM317 dan memahaminya, supaya sangat berguna semasa mencuba projek serupa kerana LM317 adalah pengatur Variabel yang paling banyak digunakan.
Litar Pengatur Voltan:
Litar Pengatur Voltan ringkas , diambil dari lembaran data LM317, ditunjukkan dalam gambar di atas. Di sini voltan keluaran ditentukan oleh nilai perintang R1 dan R2, dalam kes kita perintang R2 digunakan sebagai perintang yang berubah-ubah untuk mengawal voltan keluaran. Rumus untuk mengira voltan keluaran ialah Vout = 1.25 (1 + R2 / R1). Dengan menggunakan formula ini, nilai rintangan 1K (R8) dan 10K - pot (RV2) dipilih. Anda juga boleh menggunakan kalkulator LM317 ini untuk mengira nilai R2.
Litar Limiter Semasa:
The Limiter litar semasa, diambil dari helaian data LM317 ini, ditunjukkan dalam rajah di atas; ini adalah litar sederhana yang boleh digunakan untuk mengehadkan arus dalam litar kita berdasarkan nilai rintangan R1. Rumus untuk mengira arus keluaran adalah Iout = 1.2 / R1. Berdasarkan formula ini, nilai pot RV1 dipilih sebagai 100R.
Oleh itu, untuk mengawal arus dan voltan, dua potensiometer RV1 dan RV2 digunakan masing-masing seperti yang ditunjukkan dalam skema di atas. LM317 dikuasakan oleh jambatan dioda; yang Bridge Diode sendiri adalah dihubungkan dengan Transformer melalui penyambung P1. Peringkat pengubah ialah 12V 1 Amps. Litar ini saja sudah mencukupi untuk kita membuat litar sederhana, tetapi dengan bantuan beberapa persediaan tambahan kita dapat memantau arus dan voltan pengecas kita pada LCD, yang dijelaskan di bawah.
Paparkan Voltan dan Arus pada LCD menggunakan Arduino:
Dengan bantuan Arduino Nano dan LCD (16 * 2), kami dapat memaparkan nilai voltan dan arus pengecas kami. Tetapi, bagaimana kita boleh melakukan ini !!
Arduino Nano adalah Mikrokontroler operasi 5V, lebih daripada 5V akan membunuhnya. Tetapi, pengecas kami berfungsi pada 12V, oleh itu dengan bantuan litar pembahagi voltan nilai (0-14) Volt dipetakan ke (0-5) V menggunakan perintang R1 (1k) dan R2 (500R), seperti sebelumnya dilakukan di 0-24v 3A Power Supply Circuit, untuk menampilkan Voltan pada LCD menggunakan Arduino Nano.
Untuk mengukur arus, kami menggunakan perintang shunt R4 dengan nilai yang sangat rendah untuk membuat penurunan voltan di perintang, seperti yang anda lihat di litar di bawah. Sekarang menggunakan kalkulator Hukum Ohms kita dapat mengira arus yang melewati perintang menggunakan formula I = V / R.
Di litar kami nilai R4 adalah 0.05R dan arus maksimum yang dapat melewati litar kami adalah 1.2 Amps kerana pengubah dinilai begitu. Penarafan kuasa perintang boleh dikira dengan menggunakan P = I ^ 2 R. Dalam kes kami P = (1.2 * 1.2 * 0.05) => 0.07 yang kurang dari seperempat watt. Tetapi jika anda tidak mendapat 0.05R atau jika penilaian semasa anda lebih tinggi, maka hitung Kuasa dengan sewajarnya. Sekiranya kita dapat mengukur penurunan voltan di perintang R4, kita dapat mengira arus melalui litar menggunakan Arduino kita. Tetapi, penurunan voltan ini sangat minimum bagi Arduino kami untuk membacanya. Oleh itu litar Amplifier dibina menggunakan Op-amp LM358 seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas, output Op-Amp ini diberikan kepada Arduino kami melalui rangkaian RC untuk mengukur arus dan paparan pada LCD.
Setelah kami memutuskan nilai komponen kami dalam litar kami, selalu disarankan untuk menggunakan perisian simulasi untuk mengesahkan nilai kami sebelum kami meneruskan perkakasan kami yang sebenarnya. Di sini, saya telah menggunakan Proteus 8 untuk mensimulasikan litar seperti gambar di bawah. Anda boleh menjalankan simulasi menggunakan fail (12V_charger.pdsprj) yang diberikan dalam fail zip ini.
Membangunkan Pengecas Bateri:
Setelah anda siap dengan litar, anda boleh mula membina pengecas anda, anda boleh menggunakan papan Perf untuk projek ini atau membina PCB anda sendiri. Saya telah menggunakan PCB, PCB dibuat menggunakan KICAD. KICAD adalah perisian merancang PCB sumber terbuka dan boleh dimuat turun dalam talian secara percuma. Sekiranya anda tidak biasa dengan reka bentuk PCB, jangan risau !!!. Saya telah melampirkan Gerber dan fail cetakan lain (muat turun di sini), yang boleh diserahkan kepada pengeluar PCB tempatan anda dan papan anda boleh dibuat. Anda juga dapat melihat bagaimana PCB anda akan menjaga pembuatannya, dengan memuat naik fail Gerber ini (fail zip) ke mana-mana Gerber Viewer. Yang reka bentuk PCB pengecas kami ditunjukkan di bawah.
Setelah PCB dibuat, pasang dan pasangkan komponen berdasarkan nilai yang diberikan dalam skema, untuk kemudahan anda BOM (Bill of material) juga dilampirkan dalam fail zip yang diberikan di atas, supaya anda dapat membeli dan memasangnya dengan senang. Selepas memasang Pengecas kami akan kelihatan seperti ini….
Ujian Pengecas Bateri:
Kini tiba masanya untuk menguji pengecas kami, Arduino dan LCD tidak diperlukan agar pengecas dapat beroperasi. Mereka digunakan hanya untuk tujuan pemantauan. Anda boleh memasangnya menggunakan Bergstick seperti yang ditunjukkan di atas, sehingga anda dapat menghapusnya semasa anda memerlukannya untuk projek lain.
Untuk tujuan ujian, keluarkan Arduino dan sambungkan pengubah anda, sekarang sesuaikan voltan keluaran ke voltan yang diperlukan dengan menggunakan POT RV2. Sahkan voltan menggunakan multimeter dan sambungkannya ke bateri seperti gambar di bawah. Itu sahaja pengecas kami kini beroperasi.
Sekarang sebelum kita memasang ujian Arduino kita voltan masuk ke pin Arduino Nano A0 dan A1, ia tidak boleh melebihi 5V jika litar keluar berfungsi dengan baik. Sekiranya semuanya baik-baik saja sambungkan Arduino dan LCD anda. Gunakan Program di bawah ini untuk memuat naik di Arduino anda. Program ini hanya akan menunjukkan nilai Voltan dan Semasa pengecas kita, kita boleh menggunakannya untuk menetapkan voltan dan memantau jika bateri kita sedang dicas dengan betul. Lihat Video yang diberikan Di Bawah.
Sekiranya semuanya berfungsi seperti yang diharapkan, anda harus mendapatkan paparan pada LCD seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelumnya. Sekarang, semuanya sudah selesai, yang harus kita lakukan ialah menyambungkan pengecas kita ke bateri 12V mana pun dan mengecasnya menggunakan voltan dan arus pilihan. Pengecas yang sama juga boleh digunakan untuk mengecas telefon bimbit anda, tetapi periksa arus dan voltan yang diperlukan untuk mengecas telefon bimbit, sebelum menyambung. Anda juga perlu memasang kabel USB ke litar kami untuk mengecas telefon bimbit.
Sekiranya anda mempunyai keraguan, sila gunakan bahagian komen. Kami sentiasa bersedia untuk membantu anda !!
SELAMAT PEMBELAJARAN !!!!