Làm thế nào để tạo ra một bộ sạc pin axit chì?

Ắc quy axit chì đã được giới thiệu cách đây nhiều năm nhưng do hiệu suất tốt hơn và giá thành rẻ nên chúng vẫn được các ngành công nghiệp xe hơi sử dụng là chủ yếu. Chúng nổi tiếng với khả năng cung cấp dòng điện cao, chúng được ưa chuộng hơn các loại pin thông thường khác hiện có trên thị trường. Pin phải được sạc đúng cách và xả đúng cách để tối đa hóa thời gian sử dụng của pin và đảm bảo tuổi thọ lâu hơn. Trong dự án này, tôi sẽ chế tạo mạch sạc acquy axit-chì sử dụng các linh kiện điện tử có sẵn trên thị trường.

Làm thế nào để làm một mạch sạc pin sử dụng IC LM7815?

Cách tiếp cận tốt nhất để bắt đầu bất kỳ dự án nào là lập danh sách các thành phần và nghiên cứu ngắn gọn về các thành phần này vì sẽ không ai muốn mắc kẹt ở giữa dự án chỉ vì thiếu một thành phần. Bảng mạch in được ưu tiên để lắp ráp mạch trên phần cứng vì nếu chúng ta lắp ráp các thành phần trên bảng mạch, chúng có thể tách ra khỏi nó và do đó mạch sẽ trở nên ngắn, PCB được ưu tiên hơn.

Bước 1: Thu thập các thành phần (Phần cứng)

Bước 2: Các thành phần cần thiết (Phần mềm)

Sau khi tải xuống Proteus 8 Professional, hãy thiết kế mạch trên đó. Tôi đã bao gồm các mô phỏng phần mềm ở đây để có thể thuận tiện cho những người mới bắt đầu thiết kế mạch và tạo các kết nối thích hợp trên phần cứng.

Bước 3: Sơ đồ khối

Sơ đồ khối được lập để thuận tiện cho người đọc để họ có thể hiểu được nguyên lý hoạt động từng bước của dự án một cách khá dễ dàng.

Bước 4: Tìm hiểu nguyên tắc làm việc

Để sạc pin, điện áp ở phía đầu vào sẽ là bước xuống đầu tiên, sau đó nó sẽ là chỉnh đốn và sau đó nó sẽ được lọc để duy trì nguồn cung cấp DC không đổi. Điện áp sẽ ở phía đầu ra của mạch sau đó sẽ được đưa vào ắc quy mà chúng tôi muốn tính phí. Có hai tùy chọn cho nguồn điện. Một là AC và cái còn lại là DC. Đó là sự lựa chọn của người đang thiết kế mạch. Nếu anh ấy / cô ấy có pin DC, nó có thể được sử dụng và nó được khuyến khích vì mạch trở nên phức tạp khi chúng ta sử dụng máy biến áp để chuyển đổi AC thành DC. Nếu không có pin DC, bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi AC sang DC.

Bước 5: Phân tích mạch

Phần chính của mạch bao gồm Cầu Bộ chỉnh lưu bên trái. Nguồn điện xoay chiều 220V được cấp ở phía đầu vào và nó được chuyển xuống nguồn điện một chiều 18V. Thay vì sử dụng điện áp AC, pin DC cũng có thể được sử dụng làm nguồn điện để vận hành mạch. Điện áp đầu vào đó cho dù là AC hay DC được áp dụng cho LM7815 bộ điều chỉnh điện áp và sau đó các tụ điện được kết nối để làm sạch điện áp để điện áp thuần túy có thể được áp dụng thêm vào Tiếp sức. Sau khi đi qua tụ điện, điện áp đi vào Rơle và thiết bị được kết nối với mạch bắt đầu sạc qua 1 Om điện trở. Tại thời điểm khi điện áp sạc của pin đến điểm vấp, ví dụ, 14,5V, điốt Zener bắt đầu sự dẫn truyền và cung cấp đủ điện áp cơ bản cho bóng bán dẫn. Do sự dẫn điện này, bóng bán dẫn đi trong vùng bão hòa và đầu ra của nó trở thành CAO. Do công suất cao đó, rơ le hoạt động và thiết bị bị ngắt kết nối khỏi nguồn cung cấp.

Bước 6: Mô phỏng mạch

Trước khi tạo mạch, tốt hơn là nên mô phỏng và kiểm tra tất cả các kết quả đọc trên một phần mềm. Phần mềm chúng tôi sẽ sử dụng là Proteus Design Suite. Proteus là một phần mềm mô phỏng các mạch điện tử.

Sau khi bạn tải xuống và cài đặt phần mềm Proteus, hãy mở nó. Mở một giản đồ mới bằng cách nhấp vào ISISbiểu tượng trên menu.
Khi giản đồ mới xuất hiện, hãy nhấp vào Pbiểu tượng trên menu bên. Thao tác này sẽ mở ra một hộp trong đó bạn có thể chọn tất cả các thành phần sẽ được sử dụng.
Bây giờ gõ tên của các thành phần sẽ được sử dụng để tạo mạch. Thành phần sẽ xuất hiện trong danh sách ở phía bên phải.
Theo cách tương tự, như trên, hãy tìm kiếm tất cả các thành phần. Chúng sẽ xuất hiện trong Thiết bị Danh sách.

Bước 7: Tạo bố cục PCB

Vì chúng ta sẽ tạo mạch phần cứng trên PCB, nên trước tiên chúng ta cần tạo bố cục PCB cho mạch này.

Để tạo bố cục PCB trên Proteus, trước tiên chúng ta cần gán các gói PCB cho mọi thành phần trên giản đồ. để gán gói, nhấp chuột phải vào thành phần bạn muốn gán gói và chọn Dụng cụ đóng gói.
Nhấp vào tùy chọn ARIES trên menu trên cùng để mở sơ đồ PCB.
Từ Danh sách Thành phần, Đặt tất cả các thành phần trên màn hình theo thiết kế mà bạn muốn mạch của mình trông giống như vậy.
Nhấp vào chế độ theo dõi và kết nối tất cả các chân mà phần mềm đang yêu cầu bạn kết nối bằng cách trỏ một mũi tên.

Bước 8: Sơ đồ mạch

Sau khi thực hiện bố trí PCB, sơ đồ mạch sẽ như thế này:

Bước 9: Thiết lập phần cứng

Như chúng ta đã mô phỏng mạch trên phần mềm và nó hoạt động hoàn toàn tốt. Bây giờ chúng ta hãy tiếp tục và đặt các thành phần trên PCB. Sau khi mạch được mô phỏng trên phần mềm và bố cục PCB của nó được tạo, bố cục mạch được in trên giấy bơ. Trước khi đặt giấy bơ lên bảng PCB, hãy sử dụng dụng cụ cạo PCB để chà lên bảng sao cho lớp đồng trên bảng được giảm bớt từ phía trên của bảng.

Sau đó, giấy bơ được đặt trên bảng PCB và ủi cho đến khi mạch được in trên bảng (Mất khoảng năm phút).

Bây giờ, khi mạch in trên bảng, nó được nhúng vào FeCl₃dung dịch nước nóng để loại bỏ đồng thừa ra khỏi bo mạch, chỉ còn lại đồng dưới mạch in.

Sau đó, chà bo mạch PCB bằng máy cạo để hệ thống dây điện sẽ nổi bật. Bây giờ hãy khoan các lỗ ở những nơi tương ứng và đặt các linh kiện lên bảng mạch.

Hàn các thành phần trên bo mạch. Cuối cùng, kiểm tra tính liên tục của mạch và nếu sự gián đoạn xảy ra ở bất kỳ vị trí nào, hãy khử hàn các linh kiện và kết nối chúng lại. Trong điện tử, kiểm tra tính liên tục là kiểm tra mạch điện để kiểm tra xem dòng điện có chạy theo đường mong muốn hay không (chắc chắn đó là mạch tổng). Thử nghiệm tính liên tục được thực hiện bằng cách đặt một điện áp nhỏ (được nối dây với đèn LED hoặc bộ phận tạo ra nhiễu, ví dụ, loa áp điện) theo cách đã chọn. Nếu thử nghiệm liên tục vượt qua, điều đó có nghĩa là mạch được tạo ra đầy đủ như mong muốn. Bây giờ nó đã sẵn sàng để được thử nghiệm. Tốt hơn là dùng súng bắn keo nóng bôi keo nóng lên các cực dương và cực âm của pin để các cực của pin không bị tách ra khỏi mạch.

Bước 10: Kiểm tra mạch

Sau khi lắp ráp các thành phần phần cứng trên bảng mạch PCB và kiểm tra tính liên tục, chúng ta cần kiểm tra xem mạch của chúng ta có hoạt động tốt hay không chúng ta sẽ kiểm tra mạch của chúng ta. Nguồn điện được đề cập trong bài viết này là pin DC 18V. Trong hầu hết các trường hợp, pin 18V không có sẵn và không cần phải lo lắng. Chúng ta có thể tạo pin 18V bằng cách kết nối hai pin DC 9V trong Loạt. Kết nối tích cực (Đỏ) dây của pin 1 đến cực âm (Đen) dây của pin 2 và tương tự kết nối dây âm của pin 2 với dây dương của pin 1. Để bạn dễ dàng, các kết nối mẫu được hiển thị bên dưới:

Trước khi quay TRÊN lưu ý mạch giảm điện áp bằng cách sử dụng Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số. Đặt DMM thành Vôn và kết nối nó với cực dương và cực âm của pin axit-chì cần được sạc. Sau khi lưu ý giảm điện áp, lần lượt TRÊNmạch, đợi trong gần 30 phút và sau đó lưu ý giảm điện áp. Bạn sẽ thấy rằng điện áp sẽ tăng lên và pin axit-chì đang ở trạng thái sạc. Chúng ta có thể kiểm tra mạch này trên ắc quy ô tô vì nó cũng là ắc quy axit-chì.

Bước 11: Hiệu chỉnh mạch

Mạch cần được hiệu chỉnh để sạc thích hợp. Đặt điện áp là 15V trong nguồn điện để bàn và kết nối nó với CB + và CB- điểm của mạch. Lúc đầu, đặt jumper giữa vị trí 2 và 3 để hiệu chuẩn. Sau đó, cầm tuốc nơ vít và xoay chiết áp (50k Ohm) cho đến khi Đèn LED ở ngã rẽ bên trái TRÊN. Bây giờ, quay TẮT nguồn điện và kết nối jumper giữa điểm 1 và điểm 2. Khi chúng tôi đã điều chỉnh mạch, chúng tôi đang ở vị trí để sạc bất kỳ pin axit-chì nào. 15V mà chúng tôi đã đặt trong quá trình hiệu chuẩn là vấp ngã / vấp ngãđiểm của mạch và pin sẽ sạc khoảng 80% công suất tại thời điểm này. Nếu chúng ta muốn sạc cho nó 100%, LM7815 cần phải được tháo ra và 18V được cung cấp trực tiếp từ nguồn cung cấp cho mạch và nó hoàn toàn không được khuyến khích vì nó có thể làm hỏng pin.