निश्चित प्रतिरोधों का उपयोग करते हुए बैटरी चार्जर सर्किट

यह सार्वभौमिक स्वचालित बैटरी चार्जर सर्किट अपने कामकाज के साथ बेहद बहुमुखी है और इसे सभी प्रकार की बैटरी चार्जिंग और यहां तक ​​कि सौर चार्ज नियंत्रक अनुप्रयोग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

यूनिवर्सल बैटरी चार्जर मुख्य विशेषताएं

एक सार्वभौमिक बैटरी चार्जर सर्किट में निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं शामिल होनी चाहिए:

1) ऑटोमैटिक बैटरी फुल चार्ज कट-ऑफ , और स्वचालित लो बैटरी इसी एलईडी सूचक चेतावनियों के साथ चार्जिंग इनिशियलाइज़ेशन।

2) के अनुकूल सभी प्रकार की बैटरी चार्जिंग

3) किसी भी दिए गए वोल्टेज और एएच रेटेड बैटरी के अनुकूल।

4) वर्तमान नियंत्रित उत्पादन

5) चरण चार्ज 3 या 4 चरण (वैकल्पिक)

उपरोक्त 5 विशेषताओं में से पहली 3 महत्वपूर्ण हैं और किसी भी सार्वभौमिक बैटरी चार्जर सर्किट के लिए अनिवार्य विशेषताएं बन गई हैं।

हालाँकि इन विशेषताओं के साथ-साथ एक स्वचालित बैटरी चार्जर भी बेहद कॉम्पैक्ट, सस्ता और संचालित करना आसान होना चाहिए, अन्यथा कम तकनीकी ज्ञान वाले लोगों के लिए डिज़ाइन काफी बेकार हो सकता है, जिससे 'सार्वभौमिक' टैग शून्य हो जाता है।

मैंने इस वेबसाइट में पहले से ही कई विविध बैटरी चार्जर सर्किटों पर चर्चा की है, जिसमें अधिकांश मुख्य विशेषताएं शामिल हैं जो आवश्यक रूप से बैटरी को बेहतर और सुरक्षित रूप से चार्ज करने के लिए आवश्यक हो सकती हैं।

इनमें से कई बैटरी चार्जर सर्किटों ने सादगी के लिए एक सिंगल ओपैंप का इस्तेमाल किया, और एक स्वचालित कम बैटरी चार्जिंग बहाली प्रक्रिया को लागू करने के लिए एक हिस्टैरिसीस विकल्प को नियोजित किया।

हालांकि एक स्वचालित बैटरी चार्जर के साथ opamp में हिस्टैरिसीस का उपयोग करते हुए फीडबैक प्रीसेट या वेरिएबल रेसिस्टर को समायोजित करना एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया बन जाती है और विशेष रूप से नए लोगों के लिए थोड़ा जटिल मामला बनता है..इसके लिए कुछ अथक परीक्षण और त्रुटि प्रक्रिया की आवश्यकता होती है जब तक कि सही सेटिंग फाइनल नहीं हो जाती।

इसके अतिरिक्त ओवरचार्ज कट-ऑफ की स्थापना भी किसी भी नवागंतुक के लिए एक थकाऊ प्रक्रिया बन जाती है जो अपने बैटरी चार्जर सर्किट के साथ परिणाम जल्दी प्राप्त करने की कोशिश कर रहा हो सकता है।

बर्तन या प्रीसेट के बजाय फिक्स्ड रेसिस्टर्स का उपयोग करना

वर्तमान लेख विशेष रूप से उपरोक्त मुद्दे पर केंद्रित है और तय प्रतिरोधों के साथ बर्तन और प्रीसेट को बदल देता है समय लेने वाले समायोजन को खत्म करने और अंत उपयोगकर्ता या निर्माता के लिए एक परेशानी मुक्त डिजाइन सुनिश्चित करने के लिए।

मैंने पहले से ही एक पहले के लेख पर चर्चा की है, जो विस्तार से ऑप्स में हिस्टैरिसीस की व्याख्या करता है, हम प्रस्तावित सार्वभौमिक बैटरी चार्जर सर्किट को डिजाइन करने के लिए एक ही अवधारणा और सूत्रों का उपयोग करने जा रहे हैं जो उम्मीद है कि एक अनुकूलित चार्जर चार्जर सर्किट के निर्माण से संबंधित सभी भ्रमों को हल करेगा। कोई अनोखी बैटरी।

इससे पहले कि हम एक उदाहरण सर्किट स्पष्टीकरण के साथ आगे बढ़ें, यह समझना महत्वपूर्ण होगा क्यों हिस्टैरिसीस की आवश्यकता है हमारे बैटरी चार्जर सर्किट के लिए?

ऐसा इसलिए है क्योंकि हम एक सिंगल ओपैंप का उपयोग करने और बैटरी के दोनों डिस्चार्ज थ्रेशोल्ड के साथ-साथ ऊपरी फुल चार्ज थ्रेसहोल्ड का पता लगाने के लिए इसका उपयोग करने के लिए इच्छुक हैं।

एक हिस्टैरिसीस जोड़ने का महत्व

आम तौर पर, हिस्टैरिसीस के बिना, दो अलग-अलग थ्रेसहोल्ड पर ट्रिगर करने के लिए एक opamp सेट नहीं किया जा सकता है, जो कि काफी अलग हो सकता है, इसलिए हम दोहरी पहचान की सुविधा के साथ एकल opamp का उपयोग करने की सुविधा प्राप्त करने के लिए हिस्टैरिसीस को नियुक्त करते हैं।

हिस्टैरिसीस के साथ एक सार्वभौमिक बैटरी चार्जर सर्किट को डिजाइन करने के संबंध में हमारे मुख्य विषय पर वापस आते हैं, आइए जानें कि हम कैसे तय प्रतिरोधों की गणना कर सकते हैं, ताकि चर प्रतिरोधों या प्रीसेट्स का उपयोग करके जटिल हाय / लो कट ऑफ प्रक्रियाओं को समाप्त किया जा सके।

हिस्टैरिसीस के मूल संचालन और इसके संबंधित सूत्र को समझने के लिए हमें पहले निम्न दृष्टांत का उल्लेख करना होगा:

उपरोक्त उदाहरण के उदाहरणों में, हम स्पष्ट रूप से देख सकते हैं कि हिस्टैरिसीस रोकनेवाला कैसे आरएच अन्य दो संदर्भ प्रतिरोधों के संबंध में गणना की जाती है आरएक्स तथा रा।

अब आइए उपरोक्त अवधारणा को वास्तविक बैटरी चार्जर सर्किट में लागू करने का प्रयास करें और देखें कि अंतिम अनुकूलित आउटपुट प्राप्त करने के लिए प्रासंगिक मापदंडों की गणना कैसे की जा सकती है। हम निम्न उदाहरण लेते हैं 6V बैटरी चार्जर सर्किट

इस सॉलिड स्टेट चार्जर के आरेख में, जैसे ही पिन # 2 वोल्टेज उच्च पिन # 3 संदर्भ वोल्टेज बन जाता है, आउटपुट पिन # 6 कम हो जाता है, स्विच ऑफ टीआईपी 122 और बैटरी की चार्जिंग। इसके विपरीत जब तक पिन # 2 संभावित पिन # 3 से नीचे रहता है, तब तक opamp का उत्पादन TIP122 को चालू रखता है और बैटरी चार्ज होती रहती है।

एक व्यावहारिक उदाहरण में सूत्र को लागू करना

पिछले अनुभाग में व्यक्त किए गए सूत्रों से हम कुछ महत्वपूर्ण मापदंडों को देख सकते हैं, जिन्हें एक व्यावहारिक सर्किट के भीतर इसे लागू करने पर विचार करने की आवश्यकता है, जैसा कि नीचे दिया गया है:

1) Rx पर लागू संदर्भ वोल्टेज और opamp आपूर्ति वोल्टेज Vcc समान और स्थिर होना चाहिए।

2) चयनित ऊपरी बैटरी फुल-चार्ज स्विच ऑफ थ्रेशोल्ड और लोअर बैटरी डिस्चार्ज स्विच ऑन थ्रेशोल्ड वोल्टेज वीसीई और संदर्भ वोल्टेज से कम होना चाहिए।

यह थोड़ा मुश्किल लग रहा है क्योंकि आपूर्ति वोल्टेज Vcc आमतौर पर बैटरी के साथ जुड़ा हुआ है और इसलिए यह स्थिर नहीं हो सकता है, और यह भी संदर्भ से कम नहीं हो सकता है।

वैसे भी, इस मुद्दे से निपटने के लिए हम यह सुनिश्चित करते हैं कि Vcc को संदर्भ स्तर के साथ जोड़ा गया है, और बैटरी वोल्टेज जिसे सेंस किया जाना है, संभावित विभक्त नेटवर्क का उपयोग करके 50% कम मूल्य पर गिरा दिया जाता है ताकि यह Vcc से कम हो जाए। जैसा कि ऊपर चित्र में दिखाया गया है।

रोकनेवाला रा और आरबी बैटरी वोल्टेज को 50% कम मूल्य के अनुपात में गिराते हैं, जबकि 4.7 वी जेनर आरएक्स / राइ के लिए निश्चित संदर्भ वोल्टेज और ओपैंप के वीसीसी पिन # 4 सेट करते हैं। अब चीजें गणना के लिए तैयार दिखती हैं।

तो चलो हिस्टैरिसीस लागू करते हैं सूत्रों इस 6V चार्जर के लिए और देखें कि यह इस उदाहरण सर्किट के लिए कैसे काम करता है:

ऊपर उल्लिखित 6V सर्किट में हमारे हाथ में निम्नलिखित डेटा है:

चार्ज होने वाली बैटरी 6V है

अपर कट ऑफ प्वाइंट 7 वी है

लोअर रेस्टोरेशन प्वाइंट 5.5 वी है।

Vcc, और संदर्भ वोल्टेज 4.7V (4.7V जेनर का उपयोग करके) पर सेट है

हम 6V बैटरी की क्षमता को 50% कम मूल्य पर कम करने के लिए रा, आरबी को 100k प्रतिरोधक के रूप में चुनते हैं, इसलिए ऊपरी कट ऑफ पॉइंट 7V अब 3.5V (VH) हो जाता है, और निचला 5.5V 2.75V (VL) हो जाता है।

अब, हमें हिस्टैरिसीस रोकनेवाला के मूल्यों का पता लगाने की आवश्यकता है आरएच इसके संबंध में आरएक्स तथा रा ।

सूत्र के अनुसार:

Rh/Rx = VL / VH - VL = 2.75 / 3.5 - 2.75 = 3.66---------1)

∴ आरएच / आरएक्स = 3.66

Ry / Rx = VL / Vcc - VH = 2.75 / 4.7 - 3.5 = 2.29 ---------- 2)

∴ राइ / आरएक्स = २.२ ९

1 से) हमारे पास आरएच / आरएक्स = 3.66 है

आरएच = 3.66 आरएक्स

चलो ले लो आरएक्स = 100K ,

अन्य मूल्य जैसे 10K, 4k7 या कुछ भी कर सकते हैं, लेकिन 100K एक मानक मूल्य है और उच्च खपत कम रखने के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है।

∴ आरएच = 3.66 x 100 = 366K

आरएक्स के इस मूल्य को 2 में प्रतिस्थापित करते हुए), हम प्राप्त करते हैं

आरवाई / आरएक्स = 2.29

Ry = 2.29Rx = 2.29 x 100 = 229K

∴ Ry = 229K

उपरोक्त परिणाम केवल कुछ बटन क्लिक करके एक हिस्टैरिसीस कैलकुलेटर सॉफ्टवेयर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है

यही है, उपरोक्त गणनाओं के साथ हमने विभिन्न प्रतिरोधों के सटीक निश्चित मानों को सफलतापूर्वक निर्धारित किया है जो यह सुनिश्चित करेंगे कि कनेक्टेड 6V बैटरी 7 वी पर स्वचालित रूप से डिस्कनेक्ट हो जाती है, और इसके वोल्टेज 5.5V से कम होने पर पल को चार्ज करने का पुनः आरंभ करता है।

उच्च वोल्टेज बैटरियों के लिए

उच्च वोल्टेज के लिए जैसे कि 12 वी, 24 वी, 48 वी सार्वभौमिक बैटरी सर्किट प्राप्त करने के लिए, उपरोक्त चर्चा की गई डिज़ाइन को केवल नीचे दिए गए अनुसार संशोधित किया जा सकता है, LM317 चरण को समाप्त करके।

गणना प्रक्रियाएं ठीक उसी तरह होंगी जैसे पिछले पैराग्राफ में व्यक्त की गई थीं।

उच्च वर्तमान बैटरी चार्जिंग के लिए, TIP122 और डायोड 1N5408 को आनुपातिक रूप से उच्च वर्तमान उपकरणों के साथ अपग्रेड करने की आवश्यकता हो सकती है, और 4.7 वी जेनर को एक ऐसे मूल्य में बदल सकते हैं जो बैटरी वोल्टेज के 50% से अधिक हो सकता है।

हरे रंग की एलईडी बैटरी की चार्जिंग स्थिति को इंगित करती है जबकि लाल एलईडी हमें यह पता करने में सक्षम बनाती है कि बैटरी पूरी तरह से कब चार्ज होती है।

यह लेख का निष्कर्ष निकालता है, जो स्पष्ट रूप से बताता है कि सेट थ्रेशोल्ड पॉइंट्स पर अत्यधिक सटीकता और फुलप्रूफ कट ऑफ सुनिश्चित करने के लिए निश्चित प्रतिरोधों का उपयोग करके एक साधारण अभी तक सार्वभौमिक रूप से लागू बैटरी चार्जर सर्किट कैसे बनाया जाता है, जो बदले में सही और सुनिश्चित बैटरी से जुड़ा चार्ज सुनिश्चित करता है।