Schémy zariadení na mikrokontroléroch. Nabíjačka pre autobatérie na Atmega8 Schéma nabíjačky pre avr atmega8

Všetky technické otázky [chránený e-mailom]
Stiahnite si schému a PCB odtiaľto.
Napájací externý tranzistor IRF540N a ventilátor nie sú súčasťou balenia.

Každý majiteľ auta skôr či neskôr stojí pred úlohou nabiť si batériu. Stáva sa to z rôznych dôvodov. Napríklad počas chladných chvíľ, keď kapacita batérie klesne v dôsledku nízkych okolitých teplôt. Alebo ak bola batéria dlhší čas nečinná a napätie na nej kleslo na kritickú úroveň. Alebo len zostarla. V takýchto prípadoch často využívajú zakúpenú nabíjačku (nabíjačku), prípadne podomácky vyrobenú nabíjačku.

Majitelia automobilov často vyrábajú pamäťové zariadenia nie preto, že nemajú peniaze na kúpu hotového, ale preto, že robiť niečo vlastnými rukami je veľmi zaujímavé, vzrušujúce a užitočné. Z tohto dôvodu je internet posiaty množstvom nabíjacích obvodov, od najjednoduchších na jednom tranzistore až po najzložitejšie s riadením mikrokontroléra.

Je však dôležité pamätať na to, že správne nabitie batérie je zložitý elektrochemický proces. A často jednoduché amatérske rádiové obvody nie sú schopné sledovať najdôležitejšie parametre nabíjania. Prúdy, stúpajúce a klesajúce napätie, časové intervaly, vypnutie batérie na konci nabíjacieho cyklu a ďalšie procesy. A časté používanie takýchto nie celkom správnych schém môže viesť k výraznému zníženiu životnosti batérie. Zozbierať zložitejšiu spomienku je niekedy nad sily každého.

Tento poplatok pomôže preklenúť priepasť medzi túžbou a schopnosťou vytvoriť si vlastnú pamäť. Doska je polotovar nabíjačky autobatérií. V tomto polotovare je už implementovaná najzložitejšia časť nabíjačky, a to mikrokontrolérové ​​riadenie nabíjacieho procesu. Srdcom dosky je mikrokontrolér Atmega88. Ako viete, samotný mikrokontrolér nemôže robiť nič, pretože ide o programovateľný mikroobvod. A aby zariadenie riadené mikrokontrolérom začalo fungovať, je potrebné napísať program a nahrať ho na čip. Nie je to také ľahké, potrebujete skúsenosti aj znalosti s písaním programov. Táto najťažšia etapa však už bola implementovaná do dosky, zostáva len správne zostaviť zvyšok obvodu. A tu už môže motorista priložiť ruku, zručnosti a schopnosti. Čo teda zostáva urobiť po zakúpení dosky?

1. Pripojte napájanie k doske (17-24V, aspoň 8A).

2. Pripojte napájanie podľa schémy.

V tomto článku vám poviem, ako vyrobiť pomerne „inteligentnú“ nabíjačku olovených batérií z počítačového zdroja formátu AT / ATX a domácej riadiacej jednotky. Medzi ne patrí aj tzv. "UPS-ovye", automobilové a iné batérie širokého použitia.

Popis
Prístroj je určený na nabíjanie a tréning (desulfatáciu) olovených akumulátorov s kapacitou 7 až 100 Ah, ako aj na približné posúdenie ich úrovne nabitia a kapacity. Nabíjačka má ochranu proti nesprávnemu zapnutiu batérie (prepólovaniu) a proti skratu náhodne vymrštených svoriek. Využíva mikrokontrolérové ​​riadenie, vďaka ktorému sa vykonávajú bezpečné a optimálne nabíjacie algoritmy: IUoU alebo IUIoU, po ktorých nasleduje „dokončenie“ až do 100% úrovne nabitia. Parametre nabíjania je možné upraviť pre konkrétnu batériu (prispôsobiteľné profily) alebo si môžete vybrať tie, ktoré sú už zahrnuté v ovládacom programe. Konštrukčne sa nabíjačka skladá z AT / ATX zdroja, ktorý je potrebné mierne upraviť a riadiacej jednotky na ATmega16A MK. Celé zariadenie je voľne namontované v prípade rovnakého napájacieho zdroja. Chladiaci systém (štandardný chladič PSU) sa zapína/vypína automaticky.
Výhodou tejto pamäte je jej relatívna jednoduchosť a absencia časovo náročných úprav, čo je dôležité najmä pre začínajúcich rádioamatérov.
]jeden. Režim nabíjania - ponuka "Nabíjanie". Pre batérie s kapacitou 7Ah až 12Ah je štandardne nastavený algoritmus IUoU. To znamená:
- prvý stupeň je nabíjanie stabilným prúdom 0,1C, kým napätie nedosiahne 14,6V
- druhý stupeň nabíja stabilným napätím 14,6V, kým prúd neklesne na 0,02C
- tretí stupeň je udržiavať stabilné napätie 13,8V, kým prúd neklesne na 0,01C. Tu C je kapacita batérie v Ah.
- štvrtá etapa - "dokončenie". V tejto fáze sa monitoruje napätie batérie. Ak klesne pod 12,7V, nabíjanie sa zapne od úplného začiatku.
Pre štartovacie batérie (od 45 Ah a viac) používame algoritmus IUIoU. Namiesto tretieho stupňa sa zapne prúdová stabilizácia na úrovni 0,02C, kým napätie batérie nedosiahne 16V alebo po cca 2 hodinách. Na konci tejto fázy sa nabíjanie zastaví a začne sa „dokončovanie“. Toto je štvrtá etapa. Proces nabíjania je znázornený grafmi na obr. 1 a obr.
2. Tréningový režim (desulfatácia) - menu "Tréning". Tu je tréningový cyklus:
10 sekúnd - vybíjanie prúdom 0,01C, 5 sekúnd - nabíjanie prúdom 0,1C. Cyklus nabíjania a vybíjania pokračuje, kým napätie batérie nestúpne na 14,6 V. Ďalej - obvyklý poplatok.
3. Režim testu batérie. Umožňuje približne odhadnúť stupeň vybitia batérie. Batéria sa zaťaží prúdom 0,01C po dobu 15 sekúnd, potom sa zapne režim merania napätia na batérii.
4. Kontrolno-tréningový cyklus (CTC). Ak najskôr pripojíte prídavnú záťaž a zapnete režim „Nabíjanie“ alebo „Tréning“, potom sa v tomto prípade batéria najskôr vybije na napätie 10,8 V a potom sa zapne zodpovedajúci zvolený režim. V tomto prípade sa meria prúd a čas vybitia, teda sa vypočíta približná kapacita batérie. Tieto parametre sa zobrazia na displeji po dokončení nabíjania (keď sa zobrazí správa „Battery is charger“) stlačením tlačidla „select“. Ako dodatočnú záťaž môžete použiť žiarovku do auta. Jeho výkon sa volí na základe požadovaného vybíjacieho prúdu. Zvyčajne sa nastavuje na 0,1 C - 0,05 C (prúd 10 alebo 20 hodín vybíjania).
Navigácia v menu sa vykonáva pomocou tlačidiel „vľavo“, „vpravo“, „vybrať“. Tlačidlom "reset" sa dostanete z ľubovoľného režimu pamäte do hlavného menu.
Hlavné parametre nabíjacích algoritmov je možné nakonfigurovať pre konkrétnu batériu, na to sú v ponuke dva prispôsobiteľné profily - P1 a P2. Nastavené parametre sú uložené v energeticky nezávislej pamäti (EEPROM).
Aby ste sa dostali do ponuky nastavení, musíte vybrať niektorý z profilov, stlačiť tlačidlo „vybrať“, vybrať „nastavenia“, „parametre profilu“, profil P1 alebo P2. Po výbere požadovanej možnosti stlačte "vybrať". Šípky vľavo alebo vpravo sa zmenia na šípky nahor alebo nadol, čo znamená, že parameter je pripravený na zmenu. Tlačidlami „vľavo“ alebo „vpravo“ zvoľte požadovanú hodnotu, potvrďte tlačidlom „vybrať“. Na displeji sa zobrazí „Saved“, čo znamená, že hodnota bola zapísaná do EEPROM.
Hodnoty nastavenia:
1. "Algoritmus nabíjania". Vyberte IUoU alebo IUIoU. Pozri grafy na obr.1 a obr.2.
2. "Kapacita batérie". Nastavením hodnoty tohto parametra nastavíme nabíjací prúd na prvom stupni I = 0,1C, kde C je kapacita batérie v Ah. (Ak teda potrebujete nastaviť nabíjací prúd, napr. 4,5A, mali by ste zvoliť kapacitu batérie 45Ah).
3. "Napätie U1". Ide o napätie, pri ktorom končí prvá fáza nabíjania a začína druhá. Predvolená hodnota je 14,6V.
4. "Napätie U2". Používa sa iba vtedy, ak je špecifikovaný algoritmus IUIoU. Ide o napätie, pri ktorom sa končí tretí stupeň nabíjania. Predvolená hodnota je 16V.
5. „Prúd 2. stupňa I2“. Ide o aktuálnu hodnotu, pri ktorej končí druhá fáza nabíjania. Stabilizačný prúd v tretej fáze pre algoritmus IUIoU. Predvolená hodnota je 0,2 S.
6. "Koniec nabíjania I3". Toto je hodnota prúdu, pri ktorej sa nabíjanie považuje za ukončené. Predvolená hodnota je 0,01 S.
7. "Vybíjací prúd". Ide o hodnotu prúdu, ktorý vybíja batériu počas tréningu s cyklami nabíjania a vybíjania.

Výber a zmena napájacieho zdroja.

V našom návrhu používame napájanie z počítača. prečo? Dôvodov je viacero. Po prvé, ide o takmer hotovú pohonnú jednotku. Po druhé, toto je telo nášho budúceho zariadenia. Po tretie, má malé rozmery a hmotnosť. A po štvrté, možno ho zakúpiť na takmer akomkoľvek trhu s rádiom, na blšom trhu a v počítačových servisných strediskách. Ako sa hovorí, lacné a veselé.
Z rôznych modelov napájacích zdrojov sa nám najviac hodí jednotka formátu ATX s výkonom najmenej 250 wattov. Je len potrebné vziať do úvahy nasledujúce. Vhodné sú len tie napájacie zdroje, ktoré využívajú PWM regulátor TL494 alebo jeho analógy (MB3759, KA7500, KR1114EU4). Môžete použiť aj PSU formátu AT, stačí si vyrobiť nízkoenergetický pohotovostný zdroj (duty) pre napätie 12V a prúd 150-200mA. Rozdiel medzi AT a ATX je v schéme počiatočného spustenia. AT sa spúšťa sám, napájanie čipu PWM regulátora sa odoberá z 12-voltového vinutia transformátora. V ATX ​​sa na počiatočné napájanie mikroobvodu používa samostatný 5V zdroj, nazývaný „pohotovostné napájanie“ alebo „povinnosť“. Viac sa dočítate napríklad o napájacích zdrojoch a dobre je popísaná aj premena PSU na nabíjačku.
Existuje teda napájanie. Najprv musíte skontrolovať funkčnosť. Aby sme to urobili, rozoberieme ho, vyberieme poistku a namiesto toho prispájkujeme 220 voltovú žiarovku s výkonom 100-200W. Ak je na zadnom paneli PSU vypínač sieťového napätia, musí byť nastavený na 220V. Zapneme PSU v sieti. Napájanie AT sa spustí okamžite, pre ATX je potrebné uzavrieť zelený a čierny vodič na veľkom konektore. Ak svetlo nesvieti, chladič sa otáča a všetky výstupné napätia sú normálne, potom máme šťastie a naše napájanie funguje. V opačnom prípade ho budete musieť opraviť. Žiarovku zatiaľ nechajte na mieste.
Aby sme premenili PSU na našu budúcu nabíjačku, musíme mierne zmeniť „potrubie“ regulátora PWM. Napriek obrovskej rozmanitosti napájacích obvodov je spínací obvod TL494 štandardný a môže mať niekoľko variácií v závislosti od toho, ako sa implementuje prúdová ochrana a limity napätia. Schéma zmeny je znázornená na obr.


Zobrazuje iba jeden kanál výstupného napätia: +12V. Ostatné kanály: +5V, -5V, +3,3V sa nepoužívajú. Musia byť vypnuté prerezaním príslušných dráh alebo odstránením prvkov z ich obvodov. Čo sa nám, mimochodom, môže hodiť pre riadiacu jednotku. Viac o tom neskôr. Položky, ktoré sú nainštalované dodatočne, sú označené červenou farbou. Kondenzátor C2 musí mať prevádzkové napätie najmenej 35 V a je inštalovaný namiesto existujúceho v zdroji. Po „pripútaní“ TL494 znázornenom na schéme na Obr. 3 zapneme PSU v sieti. Napätie na výstupe PSU je určené vzorcom: Uout = 2,5 * (1 + R3 / R4) a s menovitými hodnotami uvedenými v diagrame by malo byť približne 10 V. Ak tomu tak nie je, budete musieť skontrolovať správnu inštaláciu. Tým je premena dokončená, môžete vybrať žiarovku a vložiť poistku na miesto.

Schéma a princíp činnosti.

Schéma riadiacej jednotky je na obr.4.


Je to celkom jednoduché, pretože všetky hlavné procesy vykonáva mikrokontrolér. V jeho pamäti je zaznamenaný riadiaci program, v ktorom sú vložené všetky algoritmy. Napájanie je riadené pomocou PWM z výstupu PD7 MK a najjednoduchšieho DAC na prvkoch R4, C9, R7, C11. Meranie napätia batérie a nabíjacieho prúdu prebieha pomocou samotného mikrokontroléra - vstavaného ADC a riadeného diferenciálneho zosilňovača. Napätie batérie sa privádza na vstup ADC z deliča R10R11 Nabíjací a vybíjací prúd sa meria nasledovne. Úbytok napätia z meracieho odporu R8 cez delič R5R6R10R11 je privedený na zosilňovací stupeň, ktorý je umiestnený vo vnútri MK a pripojený na svorky PA2, PA3. Jeho zosilnenie sa nastavuje softvérovo v závislosti od meraného prúdu. Pre prúdy menšie ako 1A je faktor zosilnenia (KU) nastavený na 200, pre prúdy nad 1A KU=10. Všetky informácie sa zobrazujú na LCD pripojenom k ​​portom РВ1-РВ7 cez štvorvodičovú zbernicu. Na tranzistore T1 je vykonaná ochrana proti prepólovaniu, signalizujúca nesprávne pripojenie - na prvkoch VD1, EP1, R13. Keď je nabíjačka pripojená k sieti, tranzistor T1 sa nízko uzavrie z portu PC5 a batéria sa odpojí od nabíjačky. Pripája sa len vtedy, keď je v menu zvolený typ batérie a režim prevádzky pamäte. To tiež zaisťuje, že po pripojení batérie nedochádza k iskreniu. Keď sa pokúsite pripojiť batériu v nesprávnej polarite, spustí sa bzučiak EP1 a červená LED VD1, čo signalizuje možnú nehodu. Počas procesu nabíjania je nabíjací prúd neustále monitorovaný. Ak sa rovná nule (svorky boli odstránené z batérie), zariadenie sa automaticky prepne do hlavného menu, zastaví nabíjanie a odpojí batériu. Tranzistor T2 a rezistor R12 tvoria vybíjací obvod, ktorý sa podieľa na cykle nabíjania a vybíjania desulfatačného náboja (tréningový režim) a v režime testu batérie. Vybíjací prúd 0,01C sa nastavuje pomocou PWM z portu PD5. Chladič sa automaticky vypne, keď nabíjací prúd klesne pod 1,8A. Chladič je riadený portom PD4 a tranzistorom VT1.

Detaily a dizajn.

mikrokontrolér. V predaji sa zvyčajne nachádzajú v balení DIP-40 alebo TQFP-44 a sú označené nasledovne: ATMega16A-PU alebo ATMega16A-AU. Písmeno za pomlčkou označuje typ balíka: "P" - balík DIP, "A" - balík TQFP. Existujú aj ukončené mikrokontroléry ATMega16-16PU, ATMega16-16AU alebo ATMega16L-8AU. V nich číslo za pomlčkou označuje maximálnu taktovaciu frekvenciu ovládača. Výrobca ATMEL odporúča používať ovládače ATMega16A (konkrétne s písmenom „A“) a v balíku TQFP, to znamená: ATMega16A-AU, aj keď všetky vyššie uvedené prípady budú v našom zariadení fungovať, čo potvrdila prax. Typy puzdier sa líšia aj počtom kolíkov (40 alebo 44) a ich účelom. Obrázok 4 zobrazuje schematický diagram riadiacej jednotky pre MK v DIP puzdre.
Rezistor R8 - keramický alebo drôtový, s výkonom najmenej 10 W, R12 - 7-10W. Všetky ostatné - 0,125W. Rezistory R5, R6, R10 a R11 musia byť použité s toleranciou 0,1-0,5%. Je to veľmi dôležité! Od toho bude závisieť presnosť meraní a následne aj správna činnosť celého zariadenia.
Tranzistory T1 a T1 sa s výhodou používajú tak, ako je to znázornené na schéme. Ale ak musíte vybrať náhradu, potom treba myslieť na to, že sa musia otvárať hradlovým napätím 5V a samozrejme musia vydržať prúd aspoň 10A. Vhodné sú napríklad tranzistory označené 40N03GP, ktoré sa niekedy používajú v rovnakých ATX PSU, v stabilizačnom obvode 3,3V.
Schottkyho diódu D2 je možné odobrať z rovnakého zdroja, z obvodu + 5V, ktorý nepoužívame. Prvky D2, T1 a T2 sú umiestnené cez izolačné tesnenia na jednom radiátore s plochou 40 centimetrov štvorcových. Bzučiak EP1- so vstavaným generátorom, pre napätie 8-12 V, hlasitosť zvuku je možné regulovať odporom R13.
LCD displej - WH1602 alebo ekvivalent, na ovládači HD44780, KS0066 alebo kompatibilnom. Bohužiaľ, tieto indikátory môžu mať rôzne vývody, takže možno budete musieť navrhnúť dosku s plošnými spojmi pre svoju kópiu.
Program
Ovládací program sa nachádza v priečinku „Program“ Konfiguračné bity (poistky) sú nastavené nasledovne:
Naprogramované (nastavené na 0):
CKSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SPIEN
SUT0
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
všetky ostatné sú nenaprogramované (nastavené na 1).
Úprava
Takže zdroj je prerobený a vytvára napätie asi 10V. Keď je k nemu pripojená pracovná riadiaca jednotka s blikajúcim MK, napätie by malo klesnúť na 0,8..15V. Rezistor R1 nastavuje kontrast indikátora. Nastavenie prístroja spočíva v kontrole a kalibrácii meracej časti. Na svorky pripojíme batériu, prípadne zdroj s napätím 12-15V a voltmetrom. Prejdite do ponuky „Kalibrácia“. Porovnávame hodnoty napätia na indikátore s hodnotami voltmetra, ak je to potrebné, opravte ich pomocou tlačidiel "<» и «>". Stlačíme "Vybrať". Nasleduje aktuálna kalibrácia pri KU=10. Rovnaké tlačidlá<» и «>» musíte nastaviť nulové hodnoty prúdu. Záťaž (batéria) sa potom automaticky odpojí, takže nedochádza k žiadnemu nabíjaciemu prúdu. V ideálnom prípade by tam mali byť nuly alebo hodnoty veľmi blízke nule. Ak áno, indikuje to presnosť rezistorov R5, R6, R10, R11, R8 a dobrú kvalitu diferenciálneho zosilňovača. Stlačíme "Vybrať". Podobne - kalibrácia pre KU=200. "Výber". Na displeji sa zobrazí „Ready“ a po 3 sekundách. zariadenie prejde do hlavnej ponuky.
Kalibrácia dokončená. Korekčné faktory sú uložené v energeticky nezávislej pamäti. Tu stojí za zmienku, že ak počas prvej kalibrácie je hodnota napätia na LCD veľmi odlišná od hodnôt voltmetra a prúdy na ktorejkoľvek KU sú veľmi odlišné od nuly, musíte použiť (vybrať) iné deličové odpory R5, R6, R10, R11, R8, V opačnom prípade môže dôjsť k poruche zariadenia. Pri presných rezistoroch (s toleranciou 0,1-0,5%) sú korekčné faktory nulové alebo minimálne. Tým je nastavenie dokončené. Ak sa napätie alebo prúd nabíjačky v niektorej fáze nezvýši na požadovanú úroveň alebo sa zariadenie „objaví“ v ponuke, musíte ešte raz dôkladne skontrolovať, či bol zdroj správne upravený. Možno, že ochrana funguje.
Všetky materiály v jednom archíve je možné stiahnuť

Mikroprocesorová nabíjačka pre bezúdržbové olovené akumulátory.

Ryža. 1 Zariadenie s odstráneným krytom.

Plán.

Spätná väzba.

Keďže na konci článku nikto nevidí odkaz na vlákno fóra na túto tému, dal som tento odkaz úplne hore. To znamená, že ak máte otázky alebo návrhy na túto tému, ste na našom fóre. Alebo napíšte na e-mailovú adresu uvedenú v spodnej časti stránky.

Úvod.

Po vydaní dvoch článkov na našej stránke o a UPS pre potreby sme sa mnohokrát stretli s problémom nabíjania a testovania bezúdržbových olovených batérií (sú to aj olovené batérie alebo zjednodušene povedané batérie od UPS). V čase, keď bol tento článok napísaný, mal autor už skúsenosti s vytvorením a dvojročnou prevádzkou „automatickej“ nabíjačky vyrobenej z počítačového zdroja ATX (zasa zostavenej na PWM regulátore). Tu je dokumentácia pre a jej analóg.

Aká je najjednoduchšia automatizácia?

No, začnime s definíciou. Vo väčšine obvodov najjednoduchších "automatických" nabíjačiek, ktoré sa nachádzajú na internete, automatizácia znamenala obmedzenie nabíjacieho prúdu (zvyčajne asi 1-2A) na určité prahové napätie (zvyčajne asi 13,8-14,5V) a potom prepnutie na stabilizáciu napätia.

Ryža. 2 Bloková schéma TL494.

Meranie napätia sa vykonáva pomocou deliča napätia pripojeného k 1. a 2. vetve a obmedzovača prúdu vypnutím výstupných kľúčov mikroobvodu pomocou napájania + 5V do 4. vetvy. Iným spôsobom zoberieme napájací zdroj ATX alebo jeho analóg, vytvoríme obvod na meranie prúdu z odporu 1Ω 5W a optočlena, výstupy optočlena dáme do prúdovej spätnej väzby (4. noha), zorganizujeme delič napätia ( pre 1. a 2. nohu) na obmedzenie napätia na výstupe a nakoniec organizujeme napájanie ventilátora - to je všetka práca. Pre prehľadnosť uvediem schému zmeny pod.
Ak sa kópia z môjho napájacieho obvodu líši od vášho, potom s 28 rôznymi napájacími obvodmi ATX zostavenými a ich analógmi.
Najbližší analóg obvodu pre moje napájanie je tu.
Ak neexistujú žiadne napájacie obvody pre rôzne autá, ale ako vždy nie sú potrebné žiadne, potom si budete musieť obvod nakresliť sami. Nedostatok zjednotenia je spôsobený tým, že lacné napájacie zdroje sú zostavené "na kolene", podľa princípu, ako je, vrátane.
Ale vráťme sa k našim napájacím zdrojom: bohužiaľ, takéto jednoduché a krásne riešenie má množstvo technologických nevýhod. Ako sa písalo na jednej stránke s podobnou tematikou: "Existuje taká veda - CHÉMIA. A všetko, čo sa deje v batériách, sa riadi zákonmi chémie. Všetky "múdre rady od skúsených ľudí", ktoré nespadajú na chémiu, sú škodlivé tým, definícia“ (C) adopt-zu-soroka .
Vo svojom mene chcem dodať, že batéria je na križovatke FYZIKA a CHÉMIA, čiže okrem chemických procesov existuje konvencia aktívneho rozpúšťania hmoty, sušenia platní a zahrievania, ktoré sú vo fyzike považované za .

Čo to znamená vo vzťahu k nášmu najjednoduchšiemu „automatickému“ nabíjaniu:
1) Neustále „malé dobíjanie“, ktoré udržiava prahové napätie (v režime stabilizácie napätia), vysušuje batérie (vyparuje sa z nich voda, ktorú je pomerne ťažké doplniť do bezúdržbových batérií), čo následne výrazne znižuje životnosť batérie . Najmä ak sa batéria nechá nabíjať každú noc.
2) Nabíjanie veľkým, nepulzujúcim prúdom na úplnom začiatku nabíjania (najmä pri silne vybitých batériách), výrazne znižuje zostávajúcu životnosť batérie (zostávajúci počet cyklov nabitia / vybitia) a v niektorých prípadoch batéria nepreberajte náboj bez nahromadenia.
3) Nabíjanie jednosmerným prúdom bez zvlnenia, v desatinách hertzov, zvyšuje sulfatáciu a zabraňuje úplnejšiemu použitiu chemikálií, pretože nedáva pauzy na vyrovnanie hustoty roztoku aktívnej hmoty.
4) Bod 3 sa týka aj tréningového vybíjania, ktoré pri najjednoduchšom „automatickom“ nabíjaní jednoducho nie je implementované a vo väčšine podomácky vyrobeného mikroprocesorového nabíjania nie je úplne riadené.
5) Batéria ECR sa meria pri relatívne vysokej frekvencii, takže pre meranie ECR je žiaduce mať testovací vybíjací obvod s relatívne vysokým prúdom nízkeho pracovného cyklu, t.j. mať pripojenú testovaciu jednotku bez filtračných kondenzátorov.

Aby sme to zhrnuli: Na jedno použitie sú úplne vhodné najjednoduchšie „automatické“ nabíjania a pri neustálom (každodennom) nabíjaní tej istej batérie používanie jednoduchých nabíjaní výrazne znižuje životnosť dobíjacej batérie. A vacsinou vobec nemaju diagnosticke nastroje kedze pri takejto implementacii je jedina diagnosticka metoda jednosmerny test s vybijacou lampou 12V 75W. Ale podľa výsledku takéhoto testu sa dá len približne odhadnúť percento nabitia a určiť zostávajúcu kapacitu batérie je takmer nemožné (nepriamo sa kapacita dá usudzovať z hodnoty ECR). Bližšie zoznámenie sa s ich softvérom odhalilo takmer úplnú absenciu autodiagnostiky v podomácky vyrobených zariadeniach.
Odbočiac od témy poviem, že pri nastavovaní môjho zariadenia som zaznamenal prípady čiastočného poškodenia niektorých bajtov firmvéru v mikrokontroléri, t.j. pri programovaní to prešlo overením, no na druhý deň firmvér bičoval a ak by môj systém nemal jednotku samokontroly integrity firmvéru, systém by sa mohol správať nevhodne (voliteľne zničenie batérie).

Ako však situáciu zlepšiť?

Vytvorte obvod na meranie prúdov (nabíjací prúd a vybíjací prúd) a napätia v normálnom a meracom režime, čo spolu umožní vypočítať množstvo energie prenášanej oboma smermi a zveriť nabíjanie KOMPLETNE zloženému algoritmu, ktorý strieda náboj / vybitie a trvanie cyklu (t. j. algoritmus zostavený s ohľadom na fyzikálnu a chemickú štruktúru tohto typu batérií). Je pravda, že tu je potrebné objasniť, že dobre navrhnutý algoritmus sa zostavuje podľa dostupných údajov a konkrétnej situácie a keď sa počiatočné údaje alebo situácia zmenia, je potrebné algoritmus upraviť.

Poďme k otázke:
„Ale čo chcel používateľ“?

Pokiaľ ide o ostatných, neviem, ale väčšina mojich používateľov potrebuje nabíjačku s najjednoduchším ovládaním, ktoré sa dá použiť:
1) Na nabíjanie bezúdržbových olovených bezúdržbových akumulátorov, napätie 12V a kapacita od 12V3,3Ah do 12V18Ah. Popis bol zbalený do "vysvetlení":

Tento dizajn by mal zároveň poskytovať:
1) Funkcia autodiagnostiky hlavných jednotiek zariadenia a zvuková signalizácia núdzových situácií, ako sú: prepólovanie svoriek, pripojenie batérie s nesprávnym napätím, náhle odpojenie batérie počas nabíjania / vybíjania, skrat výstupný obvod atď.
2) Funkcia aktualizácie firmvéru bez externého programátora (bez otvárania puzdra zariadenia).
3) Pamäť posledného aktívneho režimu a v prípade výpadku prúdu a opätovného zapnutia sa automaticky vráti do prerušenej prevádzky.
4) Dostatočná presnosť meracieho systému, ktorého potreba je daná fyzikou a chémiou procesu.

Ryža. 3 Závislosť životnosti od napätia v režime StandBy.

Podrobnosti o "dostatočnej presnosti meracieho systému" sú zhustené do "vysvetliviek".

Podľa GOST 825-73 "Olovené batérie pre stacionárne inštalácie" sa menovité napätie olovenej stacionárnej batérie akejkoľvek kapacity považuje za 2 V. Ide o najnižšie prípustné napätie na svorkách plne nabitej batérie počas prvej hodiny vybíjania v desaťhodinovom režime pri hustote roztoku kyseliny chlorovodíkovej 1205 ± 5 kg/m3 a teplote roztoku + 25 °C. maximálne napätie, na ktoré je dovolené vybíjať batérie pri teplote roztoku + 25 °C, je: pre režimy vybíjania - nie kratšie ako tri hodiny = 1,8 V a pre kratšie režimy (vrátane 15-minútových) = 1,75 V (tj je do 10,8 V na 12V batérii, merané pri záťaži alebo nie menej ako 12V bez záťaže).
Ale v dokumentácii k jednej z batérií (pozri) sú tieto parametre mierne odlišné. Až 10,8V na 12V batérii pri prúdoch od 0,16C alebo menej (od 5 hodín vybitia do 18 hodín) a až 9,3V na 12V batérii pri prúdoch od 1C-3C (od 8 minút vybitia do 43 minút). Pravda, s upozornením - pri takýchto prúdoch batéria vydrží 260 cyklov nabitia / vybitia alebo 5 rokov v pohotovostnom režime.
Ten istý, ale v malom rozsahu (ale s vysvetleniami) je uvedený v dokumentácii k batérii.
Graf životnosti batérie oproti napätiu udržiavacieho nabíjania v pohotovostnom režime je znázornený na obr. 3.
Uvedené limity napätia, do ktorých sa batérie môžu vybíjať, boli stanovené empiricky. Sú volené tak, aby sa pri vybíjaní nepremenila všetka aktívna hmota na síran olovnatý, pretože by to spôsobilo nadmerné sulfatovanie platní.
To znamená, že môžeme dospieť k záveru, že nie je možné vybíjať pod povolenú hranicu a nie je možné ju dobíjať nad stanovenú nominálnu hodnotu - v tomto prípade sa pracuje iba s „aktívnou hmotou“ a zničenie dosiek nie je povolené v prvý prípad a varenie roztoku - v druhom.

Nevýhody návrhov nájdených na internete.

Ideme na internet a nájdeme niekoľko desiatok hotových mikroprocesorových nabíjačiek. Ako sa hovorí, úloha je na úrovni školského krúžku pre domácich majstrov, takže takmer každý rádioamatér začína svoju prácu „vynálezom“ nabíjania z improvizovaných prostriedkov. Ale výsledok, žiaľ, kvalitou nepresahuje úroveň školského krúžku... Pozeráme sa na popis zariadení a ich obvodov a na niektorých nájdeme nie práve príjemné veci:
1) Nie je tam ani zmienka o bezpečnostných opatreniach pri práci s batériami a ~ 220V sieťou.
2) Nedostatok jemného doladenia meracieho systému (namerané napätie a prúd). Ako bolo uvedené vyššie, prekročenie alebo podhodnotenie parametrov môže viesť k zničeniu platní alebo varu roztoku.
3) Použitie drahých prúdových snímačov. Pripomínam, že súčasný snímač na Hallovom efekte plus displej sú drahšie ako celý systém dokopy. Vzhľadom na to, že na základe chémie a rozmerov použitých batérií (pripomínam, že môj užívateľ chcel od 3,3 do 18 Ah), nebudeme musieť merať viac ako pár ampérov. A o displeji je napísané v odseku 4.
4) Prítomnosť množstva LED diód, tlačidiel a drahého displeja na zariadení. Skúsili ste sa niekedy vtesnať do hlbín serverovej skrine a pozrieť sa na vzdialenosť 1 m, čo je napísané na displeji veľkosti zápalkovej škatuľky? A bez nastavenia režimu pomocou navigačných tlačidiel (kontrola nápisov na displeji) nájdené návrhy nefungujú. Dať väčší displej a vybrať ho spolu s tlačidlami na 1m kábli? A ak ho vyberiete, ide už o dve rôzne zariadenia: samostatné nabíjanie a samostatný displej.
5) Napájanie ventilátora systému z nabíjacieho napätia. Teda buď od 16V (viď odstavec 5) a zároveň blokovať spúšťaciu časť alebo napájať priamo z napätia na svorkách (kde máme od 9V do 14V namiesto štandardných 12V).
6) Vytvorenie vlastného impulzného obvodu stabilizácie napätia zo vstupu 16V. To znamená, že príbeh je na túto tému, ale poďme vytvoriť ďalšie dodatočné PWM (jeden je už v napájacom zdroji), ale na nízkonapäťovej časti, ktorá zväčší rozmery obvodu, budú potrebné ďalšie vypínače napájania na radiátoroch a znížiť účinnosť systému ako celku.
7) Algoritmus vybíjania bez riadenia vybíjacieho prúdu. A vo väčšine prípadov aj bez prvkov jeho merania (nehovorím o celkovom prúde, ktorý sa meria takmer všade, ale o vybíjacom prúde).
8) Potreba previnutia výkonového transformátora (3 spôsoby demontáže a previnutia sú podrobne zhrnuté nižšie). To, samozrejme, prinesie zvýšenie prúdu, ale potrebujeme toto zvýšenie? Pri štandardných vinutiach môže transformátor poskytnúť 3-5A, z čoho v tomto prevedení používame maximálne 1-2A (14V * 2A \u003d 28W) a nepotrebujeme 15A pre naše technické špecifikácie (14,8V * 15A \u003d 217 W).

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

Spôsob 1 = Transformátor zaspájkujeme, opatrne odstránime nálepku s nápisom a odvinieme žltú pásku, zohrejeme v rúre na 150 stupňov na 15 minút a jadro ručne uvoľníme v rukaviciach.

Ryža. 4 Po uvoľnení.
Zdroj SL-Lite

Metóda 2 = Zaspájkujeme transformátor, opatrne odstránime nálepku s nápisom a odvinieme žltú lepiacu pásku, ferit vyfúkame fénom zo spájkovacej stanice alebo zo sušiča budovy na pár minút zo všetkých strán. Polovice sa začnú voči sebe pohybovať, stačí ich oddeliť. Samotná cievka sa dá ľahko vybrať, čo je veľmi výhodné pri navíjaní.

Ryža. 5 Proces fúkania fénom.
Fotografia používateľa DenGess z témy BP SL-Lite

Spôsob 3 = Transformátor zaspájkujeme, opatrne odstránime nálepku s nápisom a odvinieme žltú pásku, transformátor povaríme 10 minút vo vode.

Ryža. 6 Varíte ešte transformátory v kotlíkoch?
Fotografia používateľa DenGess z témy BP SL-Lite

Vytvorenie vlastného systému.

No, keďže neexistujú žiadne pripravené vhodné riešenia, pokúsime sa opísať postup výroby takéhoto systému vlastnými silami z toho, čo bolo po ruke - "Oslepil som ťa z toho, čo bolo" (C) nie moje.
Vyššie bolo síce napísané, že ide o úlohu na úrovni školského krúžku pre domácich majstrov, ale jej realizácia je spojená s vysokonapäťovými spínanými zdrojmi, takže ak ste ich predtým nevyvinuli, je lepšie začať trénovať na niečom inom, energeticky menej nasýtenom, nízkonapäťovom a v dôsledku toho aj menej nebezpečnom... Navyše batérie, ak sa používajú nesprávne, nie sú samy o sebe bezpečné a batérie vo všetkých výrobných zariadeniach sú klasifikovaný ako trieda "A" - ako vysoko horľavý.
No ako vždy – upozornenie. O možnosti požiaru a úrazu elektrickým prúdom v prípade porušenia pravidiel prevádzky a nekvalitnej montáže som uviedol vyššie. A teraz hovorím o možnosti chemického poškodenia obsahu batérie v dôsledku uzavretia jej svoriek a tepelného rozbitia puzdra. Preto všetky experimenty s batériami a podomácky vyrobenými nabíjačkami robíte na vlastné nebezpečenstvo a riziko, pričom si uvedomujete všetku zodpovednosť za možné následky.
No, naše obľúbené PUE ... Napájanie je dodávané zo siete striedavého prúdu 50Hz, 220V v súlade s "Pravidlami elektrickej inštalácie". Aby sa zaistila bezpečnosť ľudí, elektrické zariadenia musia byť spoľahlivo uzemnené v súlade s požiadavkami Kódexu elektrickej inštalácie a pasovými požiadavkami na elektrické zariadenia. Miestnosť, v ktorej sa zariadenie nachádza, musí byť vybavená obvodom - ochrannou uzemňovacou zbernicou, ku ktorej sú prostredníctvom zásuvkovej siete pripojené kryty všetkých zariadení. Na pripojenie uzemňovacích vodičov je potrebné do prípojnice vložiť skrutky M8. Obvodová ochranná uzemňovacia zbernica musí byť pripojená k uzemňovaciemu zariadeniu. Hodnota uzemnenia by nemala byť väčšia ako 4 ohmy. Uzemnenie vo vnútri priestorov musí byť v súlade s GOST 12.1.030-81. Vytvorenie uzemnenia a dodržiavanie jeho noriem zabezpečuje používateľ.
Ak vás vyššie uvedené odseky nevystrašili (súhlasíte s nimi) a na internete ste si prečítali bezpečnostné opatrenia pri práci s batériami a teóriu prvej pomoci pri poleptaní chemikáliami a úrazom elektrickým prúdom a zásobili ste sa aj hasiacim prístrojom hasiť požiare triedy "E" (umožňuje hasiť zariadenia pod napätím) a prijali všetky opatrenia na zvýšenie bezpečnosti, potom pristúpime priamo k premene zdroja na mikroprocesorové nabíjanie.
A rád by som podotkol, ktoré sú nebezpečné (pri nedodržaní bezpečnostných opatrení) v tejto aplikácii, batérie a sieťové napätie ~ 220V. A samotný konvertovaný napájací zdroj je klasifikovaný ako málo horľavý (t.j. nepodporuje horenie a prakticky nehorí, ak nie je spálený zvonku fúkačom ...) a neobsahuje chemicky aktívne látky (kyseliny).
Záver: Tieto poznámky platia takmer pre všetky nabíjačky, ktoré nabíjajú batérie a sú napájané ~ 220 V. Ak vás teda autori iných domácich nabíjačiek neupozorňujú na „vedľajšie vlastnosti“ vo svojom zariadení a zložitosť jeho fungovania, vôbec to neznamená, že tieto vlastnosti a jemnosti v nich nie sú.
Aj keď je tento článok určený pomerne skúseným užívateľom, ktorí vlastnia spájkovačku viac ako rok, všetko nižšie popíšem veľmi podrobne a krok za krokom - ako pre začiatočníkov. Tento prístup vám umožní plne kontrolovať montáž a nezabudnúť na kontrolu žiadneho z blokov. Tie. nižšie bude popísaný proces výroby a prispôsobenia každého bloku bane.

Ryža. 7 Štrukturálna schéma zariadenia „na prstoch“.

Podrobný popis blokovej schémy je poskladaný do „vysvetliviek“.

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

A keďže sme sa rozhodli vysvetliť na prstoch, potom je možné toto zariadenie jasne porovnať s vodovodným systémom znázorneným na obr. 7 (toky energie v ňom sú animované nižšie). A pre úplnú analógiu, ľavý horný žeriav zobrazuje ovládanie regulátora PWM. Ľavá modrá nádrž je filtračný kondenzátor za usmerňovacím mostíkom, dve zelené nádrže spojené malou trubičkou sú batéria a trubica zasa predstavuje vnútorný odpor batérie. Kohútiky pod nádržou sú dve relé na odpojenie batérie od nabíjania / vybíjania a odpojenie od testovacích systémov. Pravý horný kohútik sú dve 12V 50W testovacie DISCHARGE žiarovky napájané PWM riadeným CPU. Pravý dolný kohútik je bežný výbojový systém so stabilizovaným prúdom, pozostávajúci z 8 žiaroviek VYBÍJANIE pre 13,8V pri 0,16A riadené PWM regulátorom.

Štandardné otázky týkajúce sa vývojového diagramu:
- Prečo dve PWM na výboj?
"Nemohlo by tam byť menej žiaroviek?" Je možné ich nahradiť jednou žiarovkou?
- Môžete dať jeden odpor a LED namiesto žiaroviek?
- Dobre, to je všetko jasné, ale prečo dve spínacie relé namiesto jedného spínacieho?

A odpovede na ne:
- Potrebujeme malý pracovný cyklus pri nízkom vybíjacom prúde a veľmi veľký pri testovacom. Ak dáte jeden ovládač, tak táto podmienka nie je splnená, pretože. dostaneme presne opak, plus kondenzátor zasahuje - modrá nádrž podľa schémy.
- Žiarovky naozaj nemajú radi okamih zapnutia studenou špirálou na plné napätie, takže napätie a prúd boli znížené inštaláciou niekoľkých žiaroviek.
- Žiarovky, na rozdiel od odporov, majú tendenciu stabilizovať prúd, ak je táto funkcia priradená ovládaču - bude regulovať prúd podľa pracovného cyklu a potrebujeme malý a pokiaľ možno konštantný pracovný cyklus v určitom rozsahu napätia ...
- Pre SPOĽAHLIVOSŤ sú nainštalované dve spínacie relé namiesto jedného spínacieho relé! Počas testovania sa vyskytli prípady samovoľného otvorenia vypínača PWM ovládača z elektromagnetických snímačov na vodičoch v puzdre zariadenia.

Nájdenie správneho PSU.

Nájdeme zapnutý funkčný počítačový ATX zdroj, najlepšie s radiátormi v tvare "T". Najjednoduchším spôsobom je hľadať s priateľmi alebo navštíviť najbližšiu spoločnosť na opravu počítačov a kúpiť niekoľko mŕtvych zdrojov za 1 dolár za pár.
Ako si vybrať ten správny podľa vonkajších znakov je poskladané do „vysvetliviek“.

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

Ako si vybrať ten správny: Radiátory v tvare "T" sú viditeľné cez štrbiny a napájací zdroj od jeho modernejšej verzie (napríklad zložitejšej a menej vhodnej na prepracovanie) rozoznáte podľa veľkosti mikroobvodu. a prítomnosť druhého mikroobvodu alebo tranzistorov v sekundáre. To znamená, že ak sú v sekundáre viditeľné dva mikroobvody alebo veľa tranzistorov, potom to určite nie je GS6105, ale alebo jeho analóg. Ide napríklad o orezanú verziu z hľadiska ochrany pred vstupným prepätím, no zároveň je plne kompatibilná s nohami. Ak je na výber niekoľko poškodených napájacích zdrojov, potom môžete určiť opraviteľný zdroj bez otvorenia puzdra meraním ohmov na konektore napájacieho kábla ~ 220V. Buď sú na vstupe ohmy, alebo je tam nekonečno (prerušená vstupná poistka). Ak je vstupná poistka rozbitá, potom je lepšie takýto blok nechať (oprava primáru je dlhá, náročná a zdĺhavá). A meraním ohmov medzi zemou a +5 zbernicou vidíme buď nabitie kondenzátora alebo odpor asi 1-20 ohmov. Ak sa namiesto nabíjania zistí 1-20 ohmov, potom sa dióda zbernice + 5 V zatavila do matice. Ak zároveň nevyletela vstupná poistka, ochrana s najväčšou pravdepodobnosťou funguje v napájacej jednotke (ale mali ste šťastie a v tomto prípade je to hlavný záver). A keďže pre náš návrh nepotrebujeme diódu v 5-voltovom obvode, potom je možné v 95% takejto jednotky PSU obnoviť (nahradiť ju dvoma obyčajnými, aby ste skontrolovali „spustenie bez zaťaženia“) a potom znova to.
Mimochodom, bolo zaznamenané, že nie všetky PSU sa spúšťajú bez zaťaženia. Ak sa teda pokazí ventilátor v PSU (a najmä ak okrem veterníka vyschli aj kondenzátory v sekundáre), pokus o jeho zapnutie zatvorením PW_On nemusí viesť k želanému výsledku a PSU môže byť z tohto dôvodu napísaný mŕtvy.
Pozor!!! Ak nefunguje pracovná miestnosť v napájacom zdroji (+ 5vSb), tak sú vstupné kondenzátory po mostíku nabité až na 400V a môžu zostať nabité dlho aj po odpojení napájania zo siete.
Narazil som na napájací zdroj, ktorý má obvod, ktorý sa nejasne podobá na obvod z tohto návodu.
Ale ak máte iný, pripájam archív s 28 napájacími obvodmi ATX zostavenými a ich analógmi.
No a potom treba skontrolovať zdroj pri malej záťaži (používam dva HDD - dinosaury po 25 MB) a ak to nefunguje, tak to opraviť, hľadať ďalšie informácie o oprave zdrojov na internete.

Prípravná fáza
(montáž analógovej časti).

Prípravná etapa zahŕňa kontrolu napájacieho zdroja, nastavenie spätnej väzby operačného zosilňovača a zostavenie vybíjacieho obvodu.

Ryža. 8 Bitová časť v prevádzke.

Podrobnosti o tejto položke sú zložené do "vysvetlení".

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

Ryža. 9 Mriežka chladiča "a.

1) Zabezpečíme, aby sa zdroj zapol a dal +5 a +12 (s rozptylom +/-1V). Pre zapnutie vodiča PW_On (zvyčajne ide o zelený vodič umiestnený medzi dvoma čiernymi v ATX zástrčke) je potrebné ho skrátiť sponkou na jeden z čiernych (zem). Ak nefunguje zdroj, alebo sa chladič dobre netočí, opravíme PSU a namažeme chladič (ak po namazaní netočí dobre, vymeníme chladič). Ak je mriežka chladiča vyrobená vo forme štrbín v tele bloku, potom je pre zlepšenie prúdenia vzduchu a zníženie hluku vhodné ju vyhryznúť nožnicami na drôt a nahradiť štandardnou vonkajšou mriežkou pre chladič.

Ryža. 10 Po inštalácii mriežky.

Ryža. 11 Transformátor ventilátora a nástavec. +/-5V.

Pozor!!! Počítačový zdroj sa nedá zapnúť bez záťaže, preto musí byť niečím zaťažený. Voliteľne pripojte polomŕtvy HDD (s otočnou mechanikou, ja používam dva HDD - dinosaury po 25 MB) alebo pár + 12V chladičov CD-Rom nie je vhodný ako záťaž, keďže neposkytuje konštantné zaťaženie.
7) Skontrolujeme stabilizáciu napätia +5 a -5V a zmontujeme zdroj do skrinky, pričom +12/+5/Gnd/-5/-12 od a stabilizovaných +5 a -5V z inštalovaného výkonového transformátora by mali odstrániť z puzdra. Žiarovka ~ 220V 200W by nemala tlieť ani svietiť.
8) Zhromažďujeme obvod z operačného zosilňovača do. Na základe vedomostí z elektrotechniky (v rámci školského kurzu fyziky) zostavíme skúšobné deličy z konštantného odporu, ktorý napája diódu (na obyčajných diódach je úbytok napätia cca 0,56 V), na ktorú je pripojený premenný rezistor. Otočením premenného rezistora dostaneme napätie +0,100V a na druhom podobnom ramene napätie -0,100V. Samostatne urobím výhradu, že tester je potrebné previesť na váhu s milivoltami, ak má váš tester stupnicu len 20V alebo je jeho trieda presnosti horšia ako 0,5, potom hľadáme normálny tester.
9) Prijatých +0,100V a -0,100V sa postupne privádzajú na vstup zostaveného prúdového obvodu a volíme spätnoväzbové odpory, čím nastavujeme meraciu časť na meranie prúdov. Našou úlohou je dosiahnuť napätie rovné 1,250V na výstupe operačného zosilňovača merača prúdu. +0,100V sa používa pre nabíjací obvod a -0,100V pre vybíjací obvod. Samostatne urobím výhradu, že tester je potrebné preniesť na 2V stupnicu (nie však vyššiu ako 3V stupnicu), ak váš tester takú stupnicu nemá alebo je jeho trieda presnosti horšia ako 0,5, tak hľadáme normálny tester.
10) Pomocou ďalšieho deliča dostaneme 6 000 V, na vstup privedieme obvod merania napätia zostavený a napätie na jeho výstupe nastavíme na 1 000 V. Pre tých, ktorí tester nevlastnia, dávam výhradu, že je potrebné merať v najbližšej možnej uličke, čiže 1.000V sa meria na stupnici 2V (nie však vyššie ako na stupnici 3V) a 6.000V na väčšom je približne 10V (ale nie vyššie ako 20V stupnica).
11) Vedľa obvodu operačného zosilňovača je implementovaný zvukový alarm, ktorý signalizuje chybné pripojenie (prepólovanie) svoriek batérie na integrovanom bzučiaku 1212FXP alebo jeho analógu (mimochodom, ak má niekto katalógový list k 1212FXP resp. analógový, pošlite ho). Pri zapájaní je potrebné dodržať polaritu bzučiaka a blokovacej diódy v prípade zistenia skratu v bzučiaku v obvode je ochranný prúd obmedzujúci odpor. Po montáži je vhodné skontrolovať bzučiak. Na testovanie som použil 9V batériu Krona. Pred experimentom je žiaduce odpojiť napájanie zo siete.
12) Zostavíme vybíjací obvod a nastavíme ho na odber prúdu cca 0,5A (záťaž by sa mala zvoliť na základe 10-hodinového vybíjania pre Vašu batériu, pričom prúd bude cca 0,1C, pozrite si dokumentáciu k Vašej batérie pre viac podrobností, tam na grafe jeden z vybíjacích prúdov udáva 10h). Pre tých, ktorí nepoznajú terminológiu "C" je kapacita batérie a pre 7,2 Ah batériu 0,1 * C = 0,72A. Môj obvod spínania záťaže nie je celkom štandardný, ale keďže vyrábame stabilizátor prúdu (a nie zostupný PWM zdroj), ktorý by mal fungovať pri takmer akejkoľvek hodnote vstupného napätia, bolo rozhodnuté dať kľúč na zemnej strane (čo je typické pre Step-Up, a nie Step-Down), s týmto zahrnutím ju otvoríme napätím, ktoré nezávisí od napätia na vstupných svorkách. Pravda, zároveň sa na záťaži (vybíjajúca žiarovka) získava striedavé napätie, ale žiarovky nie sú polárne, ale tento obvod rieši hlavnú funkciu (vybíjanie stabilizovaným prúdom).
Pozor!!! V riadiacom obvode Mosfetu by mala byť konvenčná vysokorýchlostná dióda. Nie je to Schottkyho dióda a v balení BAV70 nemusíte páliť obe diódy, pripojte len jednu z nich.

Ryža. 12 Osemmiestne žiarovky.

Pre kompaktnosť prístroja som do vnútra prístroja (priamo na ventilátor, aby sa odvádzalo teplo, ktoré vytvárajú) namiesto jednej automobilovej 12V 1A VYBIEJACEJ žiarovky nainštaloval 8 žiaroviek 13,8V 0,16A VÝBAVA. Toto riešenie umožňuje vylúčiť externú vybíjaciu jednotku a umiestniť všetky jednotky do bežného krytu napájacieho zdroja. Použil som diódu pre prepólovanie demontovanú z 12V linky, zvyčajne je to analóg SR1040 (pozri návod na celú sériu).
Pre tých, ktorí to neuhádli, bitová časť sa zapína zatvorením tranzistora, teda zatvorením ovládacieho kolíka k zemi (uzemnením cez základný odpor tranzistora).
Žiarovka ~220V 200W vo vstupnom obvode by mala počas experimentov so zapnutým výbojom mierne svietiť.
Pozor!!! Zdroj počítača sa nedá zapnúť bez vyfúknutia radiátorov, preto ho nezapínajte s odmontovaným krytom !!!

Inštalácia do krytu a opätovné pripojenie transformátora.

Ryža. 13 Filtračné kondenzátory.

Tento odsek pojednáva o zapojení transformátora podľa novej schémy, spätnej väzbe a filtrovaní šumu. Pojednáva aj o potrebe previnutia transformátora a tvrdí, že prúdu je dostatok aj bez previnutia. Podrobnosti o tejto položke sú zložené do "vysvetlení".

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

1) Spájkujeme všetok prebytok v sekundárnej časti, potom prispájkujeme „kufor“ a pripojíme ho k centrálnej časti a pridáme kondenzátory. Vezmite si kvalitné keramické kondenzátory, určené na pomerne veľký prúd. Toto rozhodnutie je spôsobené tým, že kondenzátory LowECR 105C s napätím nad 16V je ťažké zohnať, preto ich vymieňame v pároch - bežný elektrolyt a kvalitná keramika. Ako keramiku som dal polyetyléntereftalátové kondenzátory typu 1uF na 250V.
V tomto prípade kombinujeme vinutia z liniek + 5V a + 12V, čím získame jedno + 16V, ale s prúdom z najmenšej linky. Číňania majú zvyčajne na skrini zdroja napísané lipa a treba vychádzať zo skutočnej veľkosti výkonového transformátora. Pre 250W transformátor (nepliesť si s lipou, ktorá ho na štítku nazýva 450W) dokážeme odobrať prúd až 20A zo zbernice + 5V a do 6A zo zbernice + 12V. Tie. dostaneme prúd až 5A.

Ryža. 14 Linden 450W (vľavo), 170W (v strede) a 300W (vpravo).

Áno, samozrejme, môžete transformátor previnúť (spôsob prevíjania a fotografie boli opísané vyššie) ... To, samozrejme, zvýši prúd, povedzme až na 15A (pre 250W transformátor), ale urobíme to potrebuje toto zvýšenie? Pri štandardných vinutiach dokáže transformátor dať 3-5A (pre transformátory 100-250W), z toho v tomto prevedení spotrebujeme maximálne 1-2A (14V * 2A = 28W) a pre našu technickú špecifikáciu nepotrebujeme 15A (14,8V * 15A = 217W).
Preto som dal obyčajné 3-ampérové ​​diódy.Ale ak chcete naozaj dosiahnuť vysoké prúdy, tak si vyberte zo 100V Schottkyho diód. No napríklad zo série (viď návod na celú sériu) a položte ich na radiátor.
2) Ešte raz sa pozrieme na blokovú schému (na obr. 2) a vypneme prúdovú spätnú väzbu (na 16. nohe), potom odstránime prepínač (na 4. nohe) a nahradíme ho vlastným na 2 optočlenoch, prispájkujte na výstup nastavovací odpor 1kOhm 2W a zapnite bez spätnej väzby. Generácia by nemala zlyhať (žiarovka ~ 220V 200W by nemala tlieť ani svietiť súčasne) a odpor by mal byť cca 36V, pričom generátor by mal charakteristicky "cvrlikať" (vydávať veľmi tiché zvuky ako cvrček).
Ak na výstupe nie je vôbec nič, potom máte s najväčšou pravdepodobnosťou + 5V v službe na 4. nohe a musíte ho pritiahnuť k zemi (skontrolujte odpor 10 kOhm voči zemi). Ak sa napätie objaví na výstupe iba pri zapnutí a potom zmizne, potom sa na 16. vetve prejaví pravidelná prúdová spätná väzba.
3) Stanovíme spätnú väzbu napätia, vyberieme delič tak, aby výstup bol správne 2,275V * 6 = 13,65V a podľa zlých rád "skúsených", ktorí sa "nespájajú" s GOST 825-73, rovných 2,450V * 6 = 14,7 B (čo podľa rovnakej GOST 825-73 znižuje životnosť batérie 4-krát, až o 25%, pozri graf závislosti výdrže batérie na napätí stáleho dobíjania v režime StendBy 3 vyššie). Žiarovka ~ 220V 200W by nemala tlieť ani svietiť. Potom z výstupu meniča prispájkujeme odpor 1kOhm 2W, spájkovaný pre účely nastavenia, čo vedie k tomu, že frekvencia "cyklov" (produkovaných zvukov) klesne trikrát.
4) Nainštalujte výtlačný okruh a žiarovky na chladič. Zapneme systém. Výkonový transformátor by mal charakteristicky „syčať“ a žiarovka ~ 220V 200W by mala začať tlieť. Bez pokrievky dlho neexperimentujeme, pretože. bez krytu sa primárny radiátor bez prúdenia vzduchu začne zreteľne zahrievať. Osobitnú pozornosť venujeme kvalite a správnosti prevedenia prúdových obvodov (na liste 2 schémy sú vyznačené tučným písmom). Pre každý z nich som použil dvojitý pigtailový drôt na zástrčku ATX spájkovanú v odseku vyššie.
5) Prúdovú časť zahákneme, aby sme vypli výstupné spínače a pomocou vybíjacieho obvodu skontrolujeme správnu polaritu zapojenia ... To znamená, že na prúdovom detektore (na ten, proti ktorému LED váži).
6) Ak všetko prebehlo v poriadku v kroku 5, pripojíme na výstup 12V 1,5A žiarovku a obmedzíme prúd na 1A s premenlivým odporom v blízkosti LED (napätie na premenlivom odpore je asi + 1,25V).
7) Vyrábame vodiče na pripojenie k batérii. Aby som to urobil, vzal som 3 oranžové a 3 čierne vodiče z pigtailu do zástrčky ATX spájkovanej v odseku vyššie. Stočíme 3 drôty do pigtailu a na jednej strane prispájkujeme štandardné svorky batérie k zákrutu. Na druhej strane dva z troch vodičov pigtailu sú pripojené k prúdovým obvodom a zostávajúci koniec je pripojený k meraniu napätia. Kvôli estetike sme na koncovky nasadili teplom zmrštiteľné cambric.
8) Dostali sme „automatickú“ nabíjačku vyrobenú z počítačového zdroja ATX, ktorej automatizácia znamená obmedzenie nabíjacieho prúdu (nastavíme 1A) a pri dosiahnutí určitého prahového napätia (nastavíme 13,8V) prechod na stabilizáciu napätia . A po doplnení digitálnej časti dostaneme mikroprocesorovú nabíjačku pre bezúdržbové olovené akumulátory.

Montáž digitálnej časti.

Tento odsek popisuje pripojenie mikroprocesora, relé, tlačidiel, časti RS232 atď. Podrobnosti o zostavení digitálnej časti sú poskladané do „vysvetliviek“.

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

1) Pozor!!! Mikroprocesor ATMega8 (stále sú možnosti firmvéru pre ATMega48 a ATMega88) je nainštalovaný v pätici až v bode 6! Všetky kontroly sa vykonávajú s odstráneným mikroprocesorom.
2) Zostavíme spínací obvod relé. Ako relé bolo zvolené 12V relé so spínacím prúdom 10A, aj keď ak ho porovnáme so štartérom veľkosti 3, môžeme konštatovať, že ampéry sú tam čínske (rovnako malé). Potom na prednom paneli puzdra zobrazíme LED diódu, ktorá ukazuje pripojenie k batérii (indikuje zapnuté relé). Nepotrebujem iné prostriedky indikácie, napriek tomu ani táto LED dióda pri použití v skrinke nebude viditeľná.
3) Zostavíme rozloženie klávesnice, pripevníme ju na predný panel, pod ním v prípade upevníme tlačidlo Reset tak, aby sa dalo stlačiť zápalkou cez otvor na prívod vzduchu.

Ryža. 15 Tlačidlá klávesnice a pod nimi tlačidlo Reset.

4) Zmontujeme časť RS232 a pripojíme cez poistku na zvonček + 5Sb (je potrebná pre napájanie externého riadiaceho modulu). Dočasne uzavrieme piny RX a TX pätice mikroprocesora, otvoríme HyperTerminal a skontrolujeme funkčnosť časti RS232.
5) Konce pripojíme na DAC, skontrolujeme obmedzovacie diódy, zaspájkujeme a skontrolujeme, či pri vybíjaní odpájajú záporné napätie. Ako limitujúce diódy som použil nízkonapäťové Schottkyho diódy.
6) Ak boli všetky kontroly úspešné, nainštalujte procesor a flashujte ho.

Ryža. 16 Osadenie dosky do puzdra.

Technika blikania a poistkové bity.

Čo potrebuje používateľ vidieť na najvyššej úrovni?

  Používateľ v režimoch vybíjania/nabíjania (o servisnom a testovacom režime budeme hovoriť samostatne) by rád vedel o aktuálnom stave procesu (a proces je charakterizovaný priemernými prúdmi a napätím) s aktualizáciou údajov aspoň raz za 5 sekúnd.
A chcel by som vediet udaje o tokoch energie a udaje aktualneho procesu (celkovy zavodneny alebo vypusteny prud) na vykreslenie. Graf nie je v relatívnych jednotkách, takže údaje sú potrebné pevne 1 krát za minútu (najlepšie s veľkou presnosťou).

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

Na základe požiadaviek minútových správ zo zariadenia a berúc do úvahy, že na získanie priemerných údajov je pre mikroprocesor veľmi vhodné deliť číslom 2, do určitej miery preto berieme počet meraní rovný 2^8=256 za minútu.
Ak vychádzame z toho, že cykly by mali trvať približne 2 sekundy (a každý by mal pozostávať z najmenej 8 sád meraní), potom vezmeme počet cyklov rovný 256/8=32
V tomto prípade získame trvanie jedného cyklu rovné 60/32=1,875 sek.
Kontrola: 1,875 s je v tolerancii 2 sekúnd.
V tomto prípade bude príchod súprav každých 60/(32*8)=0,234375 sek.
Vzhľadom na to, že na vygenerovanie každej sady je potrebné vykonať meranie a vypočítať z neho hodnoty, potom potreba prerušenia nastáva každých 60/(32*8*2)=0,1171875 s... Inými slovami, 512-krát za minútu.
Máme quartz 11059200, takže pre prvý časovač zvolíme zníženie rovnajúce sa 64 a bude sa zvyšovať 172800 krát za sekundu. Ale potrebujeme nie 172800 krát, ale 8,53(3) rýchlejšie ako 172800/8,53(3)=0x4F1A.
Celý cyklus bude trvať 32*8*2*64*20250/11059200, čo je presne 60 sekúnd (žiadny zvyšok)
Kontrola: 60 sekúnd (žiadny zvyšok) sa rovná príkazu „cykluje presne 1 minútu“.
Pre zmenu kremeňa v automatickom režime napíšeme vzorec na výpočet periódy časovača 0xFFFF-(CLOCKr/64)*60/512.
ADC mikroprocesora má kapacitu 10 bitov, ale dokumentácia hovorí, že absolútna chyba je ±2 LSB, takže akceptujeme kapacitu ADC = 8 bitov. Máme merania pre každý kanál 0xFF za minútu a maximálny počet uložených minútových správ je 0xFFFF (na 45 dní). Preto priraďujeme 4 bajty na kanál pre prúdy a 5 bajtov na kanál pre výkony. Každý balík je žiaduce očíslovať a zariadenie budeme prevádzkovať minimálne 24 hodín - číslam balíkov priradíme dva bajty (NnNn).
Všetko to balíme do textového formátu a neposielame ani najmenej významný bajt, čo je ekvivalent delenia 256 (systém meria 256-krát za minútu, prehľady sú minútové, preto bolo potrebné sumu vydeliť 256)
Ďalej to všetko zabalíme do balíka vo forme:

>N_NnNnXiXiXiYyYyYyWwWwWwWwTtTtTtTt +#11 +#13

A to 37 bajtov pre minútové pakety (presne 60 sekúnd).
A na úkor aktuálnych údajov, vybitia / nabitia, ktoré sa musí poskytnúť aspoň raz za 5 sekúnd, potom berieme aritmetický priemer za dva cykly (2 cykly * 8 meraní = 16, čo je 2 na mocninu štyri = je vhodné rozdeliť podľa MK), zabalíme ich do textovej správy, pridáme stavový bajt a dávame ho používateľovi každé 2 * 1,875 = 3,75 sekundy (čo sa zmestí do zadaného aspoň raz za 5 sekúnd) .
Údaje budú vydávané v textovej forme, preto najskôr prefix "> P_".

>P_KkIrIzUu +#11 +#13

A to 13 bajtov na 4 sekundové pakety (presnejšie 3,75 sekundy).

Záverečné testovanie.

offline algoritmus.

  Ako už bolo spomenuté vyššie, algoritmus je zostavený podľa dostupných údajov a konkrétnej situácie... Tento návrh bol vytvorený na princípe „tak ako je“, podľa údajov nájdených na internete, z paralelných vetiev a dokumentácie k batérii ( tj nezávislý výskum parametrov autor neuskutočnil niekoľko stoviek batérií od rôznych výrobcov). Systém bol testovaný na niekoľkých batériách dostupných autorovi a ukázal pozitívny výsledok, preto je tento algoritmus s vysokou pravdepodobnosťou vhodný aj pre iné podobné batérie od iných výrobcov.
Preto, ak si všimnete akúkoľvek nepresnosť v tomto popise alebo máte nápady, ako ho vylepšiť, napíšte na e-mailovú adresu uvedenú v spodnej časti stránky.
Jeden filozof povedal: "Veriť znamená odmietnuť pochopiť." Preto slepo neopakujte, ale pred opakovaním tohto návrhu si overte kompatibilitu s vašimi podmienkami.
Reset - Tlačidlo, ktoré možno stlačiť zápalkou cez otvor pre potrubie.
Na aktiváciu režimu samoprogramovania.

Diaľkové ovládanie.

Ako je popísané vyššie, bolo rozhodnuté nepreťažovať zariadenie zobrazovacími prvkami z dôvodu ich vysokej ceny a nízkej účinnosti pri používaní systému na miestach, ktoré sú pre vizuálnu kontrolu ťažko dostupné.
Preto bolo rozhodnuté vybaviť zariadenie rozhraním RS232, cez ktoré je možné toto zariadenie ovládať či už z počítača alebo z ústredne. Navyše, v prípade paralelného používania viacerých nabíjačiek môžete ku každej nabíjačke postupne pripojiť jeden externý ovládací panel.

nabíjací algoritmus.

1) Skontrolujte napätie na svorkách. Ak je menej ako 6,5 V - zrušte nabíjanie zvukovým signálom.
2) Nabíjací cyklus obmedzujúci nabíjací prúd (zvyčajne asi 1-2A) na určité prahové napätie (zvyčajne asi 13,8-14,5V) a potom prepnutie na stabilizáciu napätia.
3) Kontrola stavu nahromadenia.
4) Kontrola stavu vypúšťania 1:10 zatopená.
Ak napätie počas vypúšťania klesne pod 6,5 V = počuteľný výstup.
Ak už došlo k nahromadeniu a počas odberu 1:10, napätie kleslo pod 8,6 V = výstup so zvukovým signálom.
5) Overovacia podmienka pre koniec nabíjania - Ak už došlo k nahromadeniu, ale priemerný prúd za minútu je menší ako 0,09A = výstup so zvukovým signálom.
6) Kontrola stavu generovania správy pre dva cykly.
7) Kontrola podmienok pre generovanie zápisnice.
8) Kontrola, či príkaz prišiel cez pc232 - stop alebo či bol stlačený SB4.
9) Prejdite na bod 2

Algoritmus vybíjania

1) Skontrolujte napätie na svorkách. Ak je menej ako 12,0 V - zrušenie vybitia so zvukovým signálom.
2) Vybíjacie cykly sa vykonávajú pulzujúcim prúdom maximálne 0,1C (pre 7,2Ah pri I=0,1C dostaneme I=0,75A).
3) Kontrola napätia na svorkách. Ak je priemer za minútu menší ako 10,8 V, vybíjanie sa zruší zvukovým signálom.
4) Kontrola napätia na svorkách. Ak je priemer za dva cykly menší ako 6,5 V, vybíjanie sa zruší zvukovým signálom.
5) Kontrola podmienky generovania správy pre dva cykly.
6) Kontrola podmienok pre generovanie zápisnice.
7) Kontrola, či príkaz prišiel cez pc232 - stop alebo či bol stlačený SB4.
8) Prejdite na bod 2

Firmvér a ovládací program.

Matematická časť projektu nie je jednoduchá, preto sme zatiaľ vypracovali len jej základnú časť. Základná časť je schopná riadiť procesy nabíjania a vybíjania, spĺňa všetky havarijné situácie, má samodiagnostické algoritmy. Algoritmy na testovanie a flexibilné nastavenia pre váš hardvér (berúc do úvahy tolerancie dielov) plánujeme napísať neskôr. Preto, kým sú súbory firmvéru a ovládací program také, aké sú (v testovacej a hlavnej sade), t.j. autor dotiahol systém do stavu "A mne to funguje a všetko sa mi páči!", ale ak máte záujem o ďalší rozvoj projektu alebo nápady na zlepšenie, tak napíšte na email v spodnej časti stránka... skúsime spolu niečo vymyslieť...
Do tohto systému môžete pridať:
1) Úprava pre žehličku z počítača cez RS232.
2) Načítanie parametrov ladenia do programu zo železa.
3) Teletubbies a animácie v ovládacom programe.
4) Algoritmus na testovanie zostávajúcej kapacity a percenta nabitia AK.
5) Hardvérový ovládací panel - záznamové zariadenie vybavené LCD displejom a I2C pamäťou na zaznamenávanie záznamov.

Na internete je veľa rôznych typov informácií o problematike domácich nabíjačiek, ale podľa môjho názoru je kritériom ich užitočnosti ich súlad s fyzikou a chémiou procesov v batérii. Užitočnosť v tomto kontexte znamená absenciu negatívnych dôsledkov (škody) pre batérie po aplikácii informácií v praxi. Podrobnosti a odkazy na túto položku sú zložené do "vysvetlení".

"Kliknutím na tento text rozbalíte vysvetlenia"

Povolaním som inžinier navrhujúci automatizované systémy riadenia procesov (systémy automatizovaného riadenia procesov) a trochu ďaleko od chémie (technické špecifikácie na riadenie chemických procesov zvyčajne píšu chemickí technológovia), takže na konci článku mám zhromaždil podľa môjho názoru najinformatívnejšie odkazy na túto tému. Ale neodvažujem sa posudzovať ich súlad (adekvátny odraz) fyzikálnych a chemických procesov v batérii. Chcem vás ale upozorniť, že ich píšu amatéri a každá z nich môže mať svoje pozitívne, negatívne a, žiaľ, aj veľmi škodlivé momenty.

Materiály na zdrojoch ATX:
Výkonné napájanie vďaka modernizácii menších pohonných jednotiek.
Úprava napájacieho zdroja..
Pamäť na olovené batérie na MK Atmega8.
Nabíjačka pre atmega8.

Obmedzenia.

Zariadenie je navrhnuté AKO JE a autor nezodpovedá za žiadne zjavné (alebo implicitné) poškodenia spôsobené opakovaním.

To znamená, že všetky experimenty robíte na vlastné nebezpečenstvo a riziko.

Prečítajte si zoznam často kladených otázok na

Ak máte nejaké otázky alebo návrhy, pošlite mi e-mail v dolnej časti stránky.

Ak ste na mojej stránke našli niečo zaujímavé alebo užitočné pre seba a chcete na tejto stránke vidieť nové zaujímavé projekty, ako aj podporu, vylepšenia existujúcich projektov, tak každý môže podporiť tento projekt, čiastočne pokryť poplatky za hosting, náklady na vývoj a prepracovanie projektov .

Schémy na mikrokontroléri, články a popisy s firmvérom a fotografiami pre auto.

Jednoduchý tachometer na mikrokontroléri ATmega8

Tachometer sa používa v autách na meranie rýchlosti akýchkoľvek častí, ktoré sa môžu otáčať. Existuje veľa možností pre takéto zariadenia, ponúknem možnosť na mikrokontroléri ATmega8 AVR. Pre moju verziu si tiež…

Farebná hudba na mikroovládači Attiny45 v aute

Táto farebná hudba s malými rozmermi a 12V napájaním ako voliteľná možnosť môže byť použitá v aute na akékoľvek akcie. Pôvodný zdroj tejto schémy Rádio č. 5, 2013 A. LAPTEV, Zyryanovsk, Kazachstan. Schéma…

Ovládač vyhrievaného spätného zrkadla a zadného okna

Umožňuje ovládať jedným tlačidlom oddelene vyhrievané zadné okno a spätné zrkadlá a navyše prispôsobiteľný časovač vypnutia až na jeden a pol hodiny pre každý kanál. Obvod je postavený na mikrokontroléri ATtiny13A. Popis práce:

Stmievač svetiel do auta

Takmer všetky autá majú ovládanie vnútorného osvetlenia, ktoré sa vykonáva pomocou palubného počítača alebo samostatného palubného systému. Svetlo sa rozsvieti hladko a tiež zhasne s určitým oneskorením (pre ...

GSM poplašný systém s mobilnou notifikáciou

Predstavujem veľmi obľúbený obvod autoalarmu na báze mikrokontroléra ATmega8. Takýto alarm dáva upozornenie na mobilný telefón správcu vo forme hovorov alebo SMS. Zariadenie sa integruje s mobilným telefónom pomocou...

Bliká stopak na mikrokontroléri

Vytvorila sa nová verzia blikajúceho stopaku. Prevádzkový algoritmus a schéma riadenia sú odlišné, veľkosť a pripojenie sú rovnaké. Je možné upraviť frekvenciu blikania, trvanie pred prechodom na konštantnú žiaru a pracovný cyklus ...

Zábleskové svetlá DRL plus

Toto plavidlo vám umožňuje blikať pomocou LED DRL. Plavidlo má malú veľkosť, ovládanie iba jedným tlačidlom, široké možnosti prispôsobenia. Veľkosť dosky je 30 x 19 milimetrov. Na zadnej strane sa nachádza...

Vyrábame a spájame dvere bližšie k alarmu

Počet áut s automatickým otváraním okien neustále rastie a aj keď ho auto nemá, mnohé si to robia sami. Mojím cieľom bolo zostaviť takéto zariadenie a pripojiť ho k ...

LED diódy sa rozsvietia rýchlosťou

Ukázalo sa, že ide o „vedľajší produkt“: bolo potrebné otestovať prevádzkový režim snímača rýchlosti pre projekt zobrazovania ozubených kolies na matici 5x7, na tento účel som zostavil malý obvod. Obvod môže zapnúť LED diódy v závislosti od ...

Digitálny tachometer na mikrokontroléri AVR (ATtiny2313)

Tachometer meria rýchlosť otáčania častí, mechanizmov a iných jednotiek automobilu. Otáčkomer sa skladá z 2 hlavných častí - snímač, ktorý meria rýchlosť otáčania a displej, kde bude ...

Jednoduchý digitálny rýchlomer na mikrokontroléri ATmega8

Rýchlomer je merací prístroj na určenie rýchlosti automobilu. Podľa spôsobu merania sa rozlišuje niekoľko druhov rýchlomerov: odstredivé, chronometrické, vibračné, indukčné, elektromagnetické, elektronické a nakoniec GPS.

Hladké zapaľovanie upratané na mikrokontroléri

Táto verzia sa mierne líši v obvode: bolo pridané druhé tlačidlo nastavenia a bol odstránený potenciometer rýchlosti zapaľovania. Vlastnosti: Dva samostatné nezávislé kanály. Pre každý kanál sú tri skupiny nastaviteľných parametrov: čas oneskorenia pred spustením...

Batérie sú dnes veľmi bežné, no komerčne dostupné nabíjačky pre ne väčšinou nie sú univerzálne a príliš drahé. Navrhované zariadenie je určené na nabíjanie batérií a jednotlivých batérií (ďalej len "batéria") s menovitým napätím 1,2...12,6 V a prúdom 50 až 950 mA. Vstupné napätie zariadenia je 7...15 V. Spotreba prúdu bez záťaže je 20 mA. Presnosť udržiavania nabíjacieho prúdu je ± 10 mA. Zariadenie má LCD a užívateľsky prívetivé rozhranie pre nastavenie režimu nabíjania a sledovanie jeho priebehu.

Bola implementovaná kombinovaná metóda spoplatňovania pozostávajúca z dvoch etáp. V prvej fáze sa batéria nabíja konštantným prúdom. Ako sa nabíja, napätie na ňom sa zvyšuje. Akonáhle dosiahne nastavenú hodnotu, začne druhý stupeň - nabíjanie konštantným napätím. V tomto štádiu sa nabíjací prúd postupne znižuje a na batérii sa udržiava nastavené napätie. Ak napätie z akéhokoľvek dôvodu klesne pod nastavenú hodnotu, nabíjanie sa automaticky znova spustí konštantným prúdom.

Obvod nabíjačky je znázornený na obr. jeden.

Ryža. 1. Obvod nabíjačky

Jeho základom je mikrokontrolér DD1. Je taktovaný z interného 8 MHz RC oscilátora. Používajú sa dva ADC kanály mikrokontroléra. Kanál ADC0 meria výstupné napätie nabíjačky a kanál ADC1 meria nabíjací prúd.

Oba kanály pracujú v osembitovom režime, ktorého presnosť je pre opísané zariadenie dostatočná. Maximálne namerané napätie je 19,9 V, maximálny prúd je 995 mA. Ak sú tieto hodnoty prekročené, na obrazovke LCD HG1 sa zobrazí nápis „Hi“.

ADC pracuje s referenčným napätím 2,56 V z interného zdroja mikrokontroléra. Aby bolo možné zmerať vyššie napätie, odporový delič napätia R9R10 ho zníži pred použitím na vstup ADC0 mikrokontroléra.

Senzorom nabíjacieho prúdu je odpor R11. Napätie dopadajúce naň pri toku tohto prúdu sa privádza na vstup op-amp DA2.1, ktorý ho asi 30-krát zosilní. Zisk závisí od pomeru odporov rezistorov R8 a R6. Z výstupu operačného zosilňovača sa na vstup ADC1 mikrokontroléra privádza napätie úmerné nabíjaciemu prúdu cez sledovač na operačnom zosilňovači DA2.2.

Na tranzistoroch VT1-VT4 je zostavený elektronický kľúč, ktorý pracuje pod kontrolou mikrokontroléra, ktorý generuje impulzy na výstupe OS2 s frekvenciou 32 kHz. Pracovný cyklus týchto impulzov závisí od požadovaného výstupného napätia a nabíjacieho prúdu. Dióda VD1, tlmivka L1 a kondenzátory C7, C8 premieňajú impulzné napätie na konštantné, úmerné jeho pracovnému cyklu.

LED HL1 a HL2 - indikátory stavu nabíjačky. Rozsvietená LED HL1 znamená, že výstupné napätie bolo obmedzené. LED HL2 svieti, keď nabíjací prúd stúpa, a nesvieti, keď sa prúd nemení alebo klesá. Pri nabíjaní zdravo vybitej batérie sa najskôr rozsvieti LED HL2. LED diódy budú potom striedavo blikať. Ukončenie nabíjania je možné posúdiť podľa žiaru iba LED HL1.

Výber odporu R7 nastavuje optimálny kontrast obrazu na LCD displeji.

Prúdový snímač R11 môže byť vyrobený z kusu vysokoodporového drôtu z ohrievacej cievky alebo z výkonného drôtového odporu. Autor použil kus drôtu s priemerom 0,5 mm a dĺžkou asi 20 mm z reostatu.

Mikrokontrolér ATmega8L-8PU je možné nahradiť ktorýmkoľvek zo série ATmega8 s taktovacou frekvenciou 8 MHz alebo vyššou. Tranzistor s efektom poľa BUZ172 by mal byť inštalovaný na chladiči s chladiacou plochou aspoň 4 cm2. Tento tranzistor môže byť nahradený iným p-kanálovým s prípustným odberovým prúdom väčším ako 1 A a nízkym odporom otvoreného kanála.

Namiesto tranzistorov KT3102B a KT3107D je vhodná aj iná doplnková dvojica tranzistorov s koeficientom prenosu prúdu aspoň 200. Ak tranzistory VT1-VT3 pracujú správne, signál na hradle tranzistora by mal byť podobný ako na obr. 2.

Ryža. 2. Graf signálu brány

Tlmivka L1 je odstránená zo zdroja počítača (je navinutá drôtom s priemerom 0,6 mm).

Konfiguráciu mikrokontroléra je potrebné naprogramovať podľa obr. 3. Kódy zo súboru V_A_256_16.hex treba zadať do programovej pamäte mikrokontroléra. Do EEPROM mikrokontroléra je potrebné zapísať nasledujúce kódy: na adresu 00H - 2CH, na adresu 01H - 03H, na adresu 02H - 0BEH, na adresu 03H -64H.

Ryža. 3. Programovanie mikrokontrolérov

Zriadenie nabíjačky je možné spustiť bez LCD a mikrokontroléra. Vypnite tranzistor VT4 a spojte body pripojenia jeho odtoku a zdroja pomocou prepojky. Na zariadenie priveďte napájacie napätie 16 V. Rezistor R10 vyberte tak, aby napätie na ňom bolo v rozsahu 1,9 ... 2 V. Tento odpor môže byť tvorený dvoma odpormi zapojenými do série. Ak nenájdete zdroj 16 V, použite 12 V alebo 8 V. V týchto prípadoch by napätie na rezistore R10 malo byť približne 1,5 V alebo 1 V.

Namiesto batérie zapojte do zariadenia ampérmeter a výkonný odpor alebo autolampa. Zmenou napájacieho napätia (ale nie nižšieho ako 7 V) alebo výberom záťaže nastavte prúd cez neho na 1 A. Vyberte odpor R6 tak, aby výstup operačného zosilňovača DA2.2 mal napätie 1,9 .. 2 V. Podobne ako odpor R10, aj odpor R6 sa vhodne skladá z dvoch.

Vypnite napájanie, pripojte LCD a nainštalujte mikrokontrolér. Na výstup prístroja pripojíme rezistor alebo 12 V žiarovku s prúdom asi 0,5 A. Po zapnutí prístroja sa napätie na jeho výstupe U a nabíjací prúd I, ako aj obmedzujúce napätie Uz a maximálny nabíjací prúd Iz sa zobrazí na LCD. Porovnajte hodnoty prúdu a napätia na LCD s hodnotami štandardného ampérmetra a voltmetra. Pravdepodobne sa budú líšiť.

Vypnite napájanie, nainštalujte prepojku S1 a znova zapnite napájanie. Ak chcete kalibrovať ampérmeter, stlačte a podržte tlačidlo SB4 a pomocou tlačidiel SB1 a SB2 nastavte na LCD hodnotu najbližšie k hodnote zobrazenej referenčným ampérmetrom. Ak chcete kalibrovať voltmeter, stlačte a podržte tlačidlo SB3 a pomocou tlačidiel SB1 a SB2 nastavte hodnotu na LCD rovnú hodnote zobrazenej referenčným voltmetrom. Pri zapnutom napájaní odstráňte prepojku S1. Kalibračné koeficienty sa zapíšu do EEPROM mikrokontroléra pre napätie na adrese 02H a pre prúd na adrese 03H.

Vypnite napájanie nabíjačky, vymeňte tranzistor VT4 a na výstup zariadenia pripojte autolampu 12 V. Zapnite zariadenie a nastavte Uz = 12 V. Pri zmene Iz by sa mal plynulo meniť jas svietidla . Zariadenie je pripravené na prácu.

Požadovaný nabíjací prúd a maximálne napätie batérie sa nastavuje pomocou tlačidiel SB1 "▲", SB2 "▼", SB3 "U", SB4 "I". Interval zmeny nabíjacieho prúdu - 50...950 mA v krokoch po 50 mA. Interval zmeny napätia je 0,1 ... 16 V v krokoch po 0,1 V.

Ak chcete zmeniť Uz alebo Iz, stlačte a podržte tlačidlo SB3 alebo SB4 a pomocou tlačidiel SB1 a SB2 nastavte požadovanú hodnotu. 5 s po uvoľnení všetkých tlačidiel sa nastavená hodnota zapíše do EEPROM mikrokontroléra (Uz - na adrese 00H, Iz - na adrese 01H). Treba mať na pamäti, že podržaním tlačidla SB1 alebo SB2 na viac ako 4 s sa rýchlosť zmeny parametrov zvýši približne desaťkrát.

Program mikrokontroléra je možné stiahnuť.

Dátum publikácie: 25.09.2016

Názory čitateľov

• Oleg / 19.05.2018 - 21:49
  Prosím vás, pošlite súbor s firmvérom eeprom na e-mail [chránený e-mailom] Tlačím už viac ako mesiac, kvietok nevychádza !!!
• saša / 19.01.2018 - 19:10
  Ľudia, ktorí zozbierali toto zariadenie!
• Jurij / 19.01.2018 - 18:35
  Otázka pre autora Záver 1 mikroprocesora visí vo vzduchu Nie je to preklep.