Ładowarka żelowych akumulatorów kwasowych (LAB)

Ładowarka żelowych akumulatorów kwasowychMoja wersja ładowarkiKwasowe akumulatory żelowe (Lead-Acid Battery, LAB) cieszą się niemałą popularnością. Prędzej czy później - rozglądamy się za ładowarką do nich. Na wstępie zrezygnowałem z tzw. ładowarek impulsowych. Postanowiłem zbudować "przystawkę" do posiadanych zasilaczy (transformatorowych). Istotne więc były: prostota, niezawodność układu i gabaryty (wynik - DxSxW: 110x56x60mm) urządzenia oraz możliwość wykorzystana go z akumulatorem do pracy w trybie "zasilacza buforowego".

Zwróciłem uwagę na układ opisany w Elektronice dla Wszystkich (EdW 10/98), dostępny (wraz z poprawioną dokumentacją) w sklepie AVT pod nazwą KIT AVT2309 (v.2).  Prezentowany układ składa się z następujących modułów:

Płytki (jednostronnie laminowane) obu modułów zaprojektowałem przy pomocy Sprint-Layout.

Uwagi nt. układu

Weryfikacja schematu...Opisy ładowarki (w Elektronice dla wszystkich (EdW 10/98) oraz KIT AVT2309 (v.2)) są dobrym źródłem wiedzy na jej temat i nie będę powielał treści w nich zawartych.

Trzeba jednak uwzględnić, że w pierwszym z nich ( tym w Elektronice dla wszystkich (EdW 10/98)) zamieszczono schemat z błędem. Choć ukazała się errata artykułu, to chyba nie wszyscy do niej dotarli.Schemat mojej wersji ładowarki

W sieci można też znaleźć rozbudowane układy (oparte na projekcie KIT AVT2309), jednakże wersja (2) podstawowa w pełni potwierdziła swoje zalety i zaspokaja moje potrzeby.

Prezentowany obok (po prawej) schemat  ładowarki zawiera drobne modyfikacje wynikające z dostosowania projektu do moich potrzeb.

PrototypWprowadzone zmiany polegały na:

  • rezygnacji z prostownika (tradycyjnie zastosowałem jednak "diodę życia" D1),
  • zrezygnowałem z najniższego zakresu prądu ładowania. W to miejsce dodałem zakres (prądu ładowania) ok. 1,4A,
  • wyprowadzono napięcie zasilające dla modułu chłodzenia radiatora.

Jakkolwiek autorzy projektu w dokumentacji wskazują, że do zasilania ładowarki wystarczy napięcie 12V(AC) to (zwłaszcza w przypadku wyższych prądów ładowania) układ nie pracował stabilnie. Stabilizacja parametrów ładowania następowała dopiero przy napięciu (stałym) na wejściu ok. 16V. Na wszelki wypadek ;) "standardowo" zasilam ją napięciem 18V(DC). :) i jest OK.

Prasowanka ładowarki

Ladowarka (układ elementów)Po prawej gotowa prasowanka płytki ładowarki, z lewej widok (góra i dół) rozłożenia elementów na płytce. Proszę zwróć uwagę, że stabilizator LM350 (IC1) jest wlutowany płasko od strony elementów SMD. Wynika to z faktu, że płytka wraz z radiatorem tworzą konstrukcję "samonośną". Dlatego też sugeruję wlutowanie stabilizatora dopiero po nawierceniu i nagwinowaniu oraz umocowaniu go do radiatora.

Zwróć również uwagę na fakt, że odpowiednie wartości rezystorów R5, R7, R8 (określających prąd ładowania) uzyskałem łącząc równolegle kilku (właściwie dobranych) rezystorów.

Ścieżki, przez które płynie prąd ładowania (tu maks. ok. 1,5A) wzmocniłem wlutowując odcinki srebrzanki 0,6mm. Z wyliczeń wynika, że nie jest to konieczne, ale czasami nie potrafię się oprzeć zasadzie... "na wszelki wypadek" ;)

Schemat modułu sterowania wentylatoremI to ona też legła u podstaw, że układ został wyposażony w moduł sterowania wentylatorem (12DC) chłodzącym radiator (57x52x40mm) dedykowanego dla procesora PC. Nawet przy długotrwałym ładowaniu prądem <0,7A jego temperatura nie przekraczała 35 st.C. Jednakże dla I>0,7A z czasem stawał się wyraźnie ciepły. By zapewnić odpowiedni komfort pracy układu (i spokój użytkownikowi) zastosowałem układ chłodzenia radiatora powietrzem.

Sam układ (zaczepnięty z wątku: Aktywny sterownik wentylatora 3 biegowego na portalu elektroda.pl) jest prosty i skuteczny. Dobór elementów nie jest krytyczny, ale nie jest też przypadkowy. I tak:

  • o ile nie wynika to z "innej" konfiguracji - wentylator ma "kręcić" nawet przy zimnym radiatorze. Ale "po cichu",
  • gdy zdejmiemy zworkę z J1 wentylator jest wyłączony (stan wykorzystywany przy testach i pomiarach poziomu grzania się radiatora),
  • przy połączeniu (za pośrednictwem J1) rezystora R2:
    • do termistora (10k, NTC) - wentylator kręci się z prędkością zależną od temperatury radiatora: rośnie jego temperatura -> rosną obroty wentylatora,
    • do masy - wentylator kręci się z maksymalną prędkością ("trochę" przy tym hałasując).

Prasowanka drivera wentylatoraUkład elementów sterownika wentylatoraZe względu na rozrzut parametrów tak elementów sterownika, jak i samego wentylatora ostateczne ustawienie tych funkcji wymaga doboru wartości R2-R5 oraz regulacji PR1. 

Po prawej gotowa prasowanka płytki (laminat jednostronny) sterownika, z lewej widok rozłożenia elementów (lutowanych od strony laminatu) na płytce.

Proszę zwrócić uwagę, że stabilizatory: LM78L12 (IC1) oraz LM317 (IC3) są wlutowane płasko od strony laminatu.

Ze względu na niewielkie obciążenie IC3 nie wymaga dodatkowego radiatora. Niezbędna jest jednak podkładka izolująca!

Termistor - mocowanie do radiatoraSterownik wentylatoraJak widać na zdjęciu również płytka sterownika wentylatora przykręcona została do radiatora. Takie mocowanie pozwoliło zachować pełen dostęp do elementów regulacyjnych, tj. PR1 oraz zworki J1.

Prawidłowe działanie sterownika wentylatora jest możliwe jedynie w przypadku właściwego umieszczeniana radiatorze termistora (Z1, 10k, NTC).

Można stosować różne rozwiązania. Zdecydowałem się na umieszczeniu go na niewielkiej płytce przykręconej do radiatora.

Nie zamieszczam prasowanki, gdzyż jej... nie było. Płytka powstała metodą "frezowania" wiertłem dentystycznym. Ponadto "wszystko" zależy od: kształtu radiatora, sposobu mocowania termistora, precyzji wiercenia, itd.

Lutując do płytki termistor warto odpowiednio wyprofilować jego "gniazdo" oraz "zapętlić" wyprowadzenia, by zredukować naprężenia po przykręceniu płytki do radiatora.

Blisko mocowania stabilizatora LM350 (ale z drugiej strony) nawierciłem radiator wiertłem 2,5mm (średnica termistora to ok. 2mm). Wprowadziłem tam niewielką ilość silikonowej pasty termoprzewodzącej. Pasta zdecydowanie poprawia reakcję układu na wzrost temperatury radiatora.

Układ pracuje bezawaryjnie od dłuższego czasu. Po regulacji opisanej w Elektronice dla wszystkich (EdW 10/98) lub dokumentacji KIT AVT2309 (v.2)) nie wymaga kolejnego "dostrajania".

 Jeśli jesteś zainteresowany tym co jeszcze udało mi się zrobić z lutownicą w ręku zapraszam do Warsztatu krótkofalowca.

Informujemy, iż w celu zebrania informacji o popularności portalu oraz identyfikacji IP odwiedzających korzystamy z informacji zapisanych za pomocą… plików cookies na urzą…dzeniach koń„cowych użytkowników. Pliki cookies użytkownik może kontrolować‡ za pomocą… ustawień„ swojej przeglą…darki internetowej. Dalsze korzystanie z naszego serwisu internetowego, bez zmiany ustawień„ przeglą…darki internetowej oznacza, iż użytkownik akceptuje stosowanie plików cookies. W celu uzyskania więcej informacji zapoznaj się z Polityką prywatności. Akceptuję ciasteczka (cookies) tej strony. By dowiedzieć się więcej o ciasteczkach (cookies) oraz jak je usunąć zajrzyj na stronę o polityce prywatności.

  Akceptuję ciasteczka z tej strony.
EU Cookie Directive Module Information