Lm317 (12v విద్యుత్ సరఫరా) ఉపయోగించి 12V బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

మా ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు చాలావరకు లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీతో నడిచేవి, ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఈ లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీని రీఛార్జ్ చేయడం గురించి చర్చించనివ్వండి , సాధారణ సర్క్యూట్ సహాయంతో ఇంటి నుండి సులభంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు మరియు నిర్మించవచ్చు. ఈ ప్రాజెక్ట్ బ్యాటరీ ఛార్జర్‌లో పెట్టుబడి పెట్టకుండా మిమ్మల్ని మీరు కాపాడుతుంది మరియు మీ బ్యాటరీ జీవితాన్ని పొడిగించడానికి మీకు సహాయపడుతుంది. కాబట్టి ప్రారంభిద్దాం !!!!

లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ గురించి కొన్ని ప్రాథమిక విషయాలను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా ప్రారంభిద్దాం, తద్వారా మన ఛార్జర్‌ను మరింత సమర్థవంతంగా నిర్మించవచ్చు. మార్కెట్లో లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీలలో ఎక్కువ భాగం 12 వి బ్యాటరీలు. ప్రతి బ్యాటరీ యొక్క ఆహ్ (ఆంపియర్ గంటలు) అవసరమైన సామర్థ్యం ఆధారంగా మారవచ్చు, ఉదాహరణకు 7 ఆహ్ బ్యాటరీ 7 గంటల (1 ఆంప్స్ * 7 గంటలు = 7 ఆహ్) వ్యవధికి 1 ఆంప్స్‌ను అందించగలదు. ఇప్పుడు పూర్తి ఉత్సర్గ తర్వాత బ్యాటరీ శాతం 10.5 చుట్టూ ఉండాలి, ఇది మన బ్యాటరీలను ఛార్జ్ చేసే సమయం. బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ కరెంట్ బ్యాటరీ యొక్క ఆహ్ రేటింగ్‌లో 1/10 గా ఉండాలని సిఫార్సు చేయబడింది. కాబట్టి 7 ఆహ్ బ్యాటరీ కోసం ఛార్జింగ్ కరెంట్ 0.7 ఆంప్స్ ఉండాలి. దీని కంటే ఎక్కువ కరెంట్ బ్యాటరీకి హాని కలిగిస్తుంది, ఫలితంగా బ్యాటరీ జీవితం తగ్గుతుంది. దీన్ని పరిగణనలోకి తీసుకొని, చిన్న ఇంట్లో తయారు చేస్తారుఛార్జర్ మీకు వేరియబుల్ వోల్టేజ్ మరియు వేరియబుల్ కరెంట్‌ను అందించగలదు. ప్రస్తుత బ్యాటరీ యొక్క ఆహ్ రేటింగ్ ఆధారంగా కరెంట్ సర్దుబాటు చేయవచ్చు.

ఈ లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ మీ మొబైల్ ఫోన్‌లను ఛార్జ్ చేయడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు, మొబైల్ ఫోన్ ప్రకారం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను సర్దుబాటు చేసిన తర్వాత, POT ని ఉపయోగించి. ఈ సర్క్యూట్ AC మెయిన్స్ నుండి నియంత్రిత DC విద్యుత్ సరఫరాను అందిస్తుంది మరియు AC-DC అడాప్టర్‌గా పనిచేస్తుంది; నేను ఇంతకుముందు హై కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్‌తో వేరియబుల్ విద్యుత్ సరఫరాను సృష్టించాను.

అవసరమైన భాగాలు:

• ట్రాన్స్ఫార్మర్ 12 వి 1Amp
• IC LM317 (2)
• డయోడ్ బ్రిడ్జ్ W005
• కనెక్టర్ టెర్మినల్ బ్లాక్ (2)
• కెపాసిటర్ 1000uF, 1uF
• కెపాసిటర్ 0.1uF (5)
• వేరియబుల్ రెసిస్టర్ 100 ఆర్
• రెసిస్టర్ 1 కె (5)
• రెసిస్టర్ 10 కె
• డయోడ్- Nn007 (3)
• LM358 - ఓపాంప్
• 0.05R - షంట్ రెసిస్టర్ / వైర్
• LCD-16 * 2 (ఐచ్ఛికం)
• ఆర్డునో నానో (ఐచ్ఛికం)

సర్క్యూట్ వివరణ:

ఈ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ యొక్క పూర్తి స్కీమాటిక్స్ క్రింద చూపించబడ్డాయి:

మా 12 వి విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ యొక్క ప్రధాన లక్ష్యం బ్యాటరీ కోసం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను నియంత్రించడం, తద్వారా ఇది ఉత్తమమైన మార్గంలో ఛార్జ్ చేయబడుతుంది. ఈ ప్రయోజనం కోసం మేము రెండు LM317 IC లను ఉపయోగించాము, ఒకటి వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి మరియు మరొకటి ప్రస్తుతాన్ని పరిమితం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ, మా సర్క్యూట్లో IC U1 కరెంట్‌ను నియంత్రించడానికి మరియు వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి IC U3 ఉపయోగించబడుతుంది. LM317 యొక్క డేటాషీట్ చదివి అర్థం చేసుకోవాలని నేను మీకు గట్టిగా సిఫారసు చేస్తాను, తద్వారా LM317 ఎక్కువగా ఉపయోగించే వేరియబుల్ రెగ్యులేటర్ కాబట్టి ఇలాంటి ప్రాజెక్టులను ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ సర్క్యూట్:

LM317 యొక్క డేటాషీట్ నుండి తీసిన సాధారణ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ సర్క్యూట్ పై చిత్రంలో చూపబడింది. ఇక్కడ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ R1 మరియు R2 రెసిస్టర్ విలువలతో నిర్ణయించబడుతుంది, మా విషయంలో అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను నియంత్రించడానికి రెసిస్టర్ R2 ను వేరియబుల్ రెసిస్టర్‌గా ఉపయోగిస్తారు. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను లెక్కించడానికి సూత్రాలు Vout = 1.25 (1 + R2 / R1). ఈ సూత్రాలను ఉపయోగించి, నిరోధకత 1K (R8) మరియు 10K - కుండ (RV2) యొక్క విలువ ఎంచుకోబడుతుంది. R2 విలువను లెక్కించడానికి మీరు ఈ LM317 కాలిక్యులేటర్‌ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

ప్రస్తుత పరిమితి సర్క్యూట్:

ప్రస్తుత పరిమితిగా సర్క్యూట్, LM317 యొక్క డేటాషీట్ నుండి తీసుకున్న, పైన చిత్రంలో చూపబడింది; ఇది ఒక సాధారణ సర్క్యూట్, ఇది మా సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత నిరోధక విలువ R1 ఆధారంగా పరిమితం చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది. అవుట్పుట్ కరెంట్‌ను లెక్కించే సూత్రాలు Iout = 1.2 / R1. ఈ సూత్రాల ఆధారంగా కుండ RV1 విలువ 100R గా ఎంపిక చేయబడింది.

అందువల్ల, ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి పై స్కీమాటిక్స్‌లో చూపిన విధంగా వరుసగా రెండు పొటెన్షియోమీటర్లు RV1 మరియు RV2 ఉపయోగించబడతాయి. LM317 డయోడ్ వంతెనతో నడుస్తుంది; డయోడ్ బ్రిడ్జ్ కూడా ఒక అనుసంధానించబడిన ట్రాన్స్ఫార్మర్ కనెక్టర్ P1 ద్వారా. ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క రేటింగ్ 12 వి 1 ఆంప్స్. సరళమైన సర్క్యూట్ చేయడానికి ఈ సర్క్యూట్ మాత్రమే సరిపోతుంది, కాని కొన్ని అదనపు సెటప్ సహాయంతో ఎల్‌సిడిలో మా ఛార్జర్ యొక్క ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్‌ను పర్యవేక్షించవచ్చు, ఇది క్రింద వివరించబడింది.

Arduino ఉపయోగించి LCD లో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను ప్రదర్శించండి:

ఆర్డునో నానో మరియు ఎల్‌సిడి (16 * 2) సహాయంతో , మన ఛార్జర్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత విలువలను ప్రదర్శించవచ్చు. కానీ, మనం దీన్ని ఎలా చేయగలం !!

ఆర్డునో నానో 5 వి ఆపరేషనల్ మైక్రోకంట్రోలర్, 5 వి కంటే ఎక్కువ ఏదైనా దానిని చంపుతుంది. కానీ, మా ఛార్జర్ 12V లో పనిచేస్తుంది, అందువల్ల వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ సహాయంతో (0-14) వోల్ట్ యొక్క విలువ (0-5) V కి రెసిస్టర్ R1 (1k) మరియు R2 (500R) ఉపయోగించి మ్యాప్ చేయబడుతుంది. ఆర్డునో నానో ఉపయోగించి ఎల్‌సిడిలో వోల్టేజ్‌ను ప్రదర్శించడానికి గతంలో 0-24 వి 3 ఎ రెగ్యులేటెడ్ విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్‌లో జరిగింది.

కరెంట్‌ను కొలవడానికి, రెసిస్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను సృష్టించడానికి మేము చాలా తక్కువ విలువ కలిగిన షంట్ రెసిస్టర్ R4 ను ఉపయోగిస్తాము, ఎందుకంటే మీరు క్రింది సర్క్యూట్లో చూడవచ్చు. ఇప్పుడు ఓమ్స్ లా కాలిక్యులేటర్ ఉపయోగించి I = V / R సూత్రాలను ఉపయోగించి రెసిస్టర్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రయాణాన్ని లెక్కించవచ్చు .

మా సర్క్యూట్లో R4 విలువ 0.05R మరియు మా సర్క్యూట్ గుండా వెళ్ళగల గరిష్ట కరెంట్ 1.2 ఆంప్స్ అవుతుంది ఎందుకంటే ట్రాన్స్ఫార్మర్ అలా రేట్ చేయబడింది. P = I ^ 2 R ఉపయోగించి రెసిస్టర్ యొక్క శక్తి రేటింగ్ లెక్కించవచ్చు. మా విషయంలో P = (1.2 * 1.2 * 0.05) => 0.07 ఇది పావు వాట్ కంటే తక్కువ. మీరు 0.05R పొందకపోతే లేదా మీ ప్రస్తుత రేటింగ్ ఎక్కువగా ఉంటే, తదనుగుణంగా శక్తిని లెక్కించండి. ఇప్పుడు మనం రెసిస్టర్ R4 అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను కొలవగలిగితే, మన ఆర్డునోను ఉపయోగించి సర్క్యూట్ ద్వారా విద్యుత్తును లెక్కించగలుగుతాము. కానీ, ఈ వోల్టేజ్ డ్రాప్ మన ఆర్డునో చదవడానికి చాలా తక్కువ. అందువల్ల పై చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఆప్-ఆంప్ ఎల్ఎమ్ 358 ను ఉపయోగించి యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ నిర్మించబడింది, ఈ ఆప్-ఆంప్ యొక్క అవుట్పుట్ మా ఆర్డునోకు ఆర్‌సి సర్క్యూట్ ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది.

మేము మా సర్క్యూట్‌లోని భాగాల విలువను నిర్ణయించిన తర్వాత, మా వాస్తవ హార్డ్‌వేర్‌తో కొనసాగడానికి ముందు మా విలువలను ధృవీకరించడానికి అనుకరణ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించమని ఎల్లప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడింది. ఇక్కడ, క్రింద చూపిన విధంగా సర్క్యూట్‌ను అనుకరించడానికి నేను ప్రోటీయస్ 8 ను ఉపయోగించాను. ఈ జిప్ ఫైల్‌లో ఇచ్చిన ఫైల్ (12V_charger.pdsprj) ను ఉపయోగించి మీరు అనుకరణను అమలు చేయవచ్చు.

బ్యాటరీ ఛార్జర్‌ను రూపొందించడం:

మీరు సర్క్యూట్‌తో సిద్ధమైన తర్వాత, మీ ఛార్జర్‌ను రూపొందించడం ప్రారంభించవచ్చు, మీరు ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం పెర్ఫ్ బోర్డ్‌ను ఉపయోగించవచ్చు లేదా మీ స్వంత పిసిబిని నిర్మించవచ్చు. నేను పిసిబిని ఉపయోగించాను, పిసిబి కికాడ్ ఉపయోగించి సృష్టించబడింది. KICAD ఓపెన్ సోర్స్ పిసిబి డిజైనింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్ మరియు ఆన్‌లైన్‌లో ఉచితంగా డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు. మీకు పిసిబి డిజైనింగ్ గురించి తెలియకపోతే, కంగారుపడవద్దు !!!. నేను గెర్బెర్ మరియు ఇతర ముద్రణ ఫైళ్ళను జతచేసాను (ఇక్కడ డౌన్‌లోడ్ చేసుకోండి), వీటిని మీ స్థానిక పిసిబి తయారీదారుకు అప్పగించవచ్చు మరియు మీ బోర్డు కల్పించవచ్చు. ఈ గెర్బెర్ ఫైళ్ళను (జిప్ ఫైల్) ఏదైనా గెర్బెర్ వ్యూయర్‌కు అప్‌లోడ్ చేయడం ద్వారా మీ పిసిబి తయారీని ఎలా చూస్తుందో కూడా మీరు చూడవచ్చు. మా ఛార్జర్ యొక్క పిసిబి డిజైన్ క్రింద చూపబడింది.

పిసిబి కల్పితమైన తర్వాత, స్కీమాటిక్స్‌లో ఇచ్చిన విలువల ఆధారంగా భాగాలను సమీకరించండి మరియు టంకం చేయండి, మీ సౌలభ్యం కోసం పైన ఇచ్చిన జిప్ ఫైల్‌లో BOM (పదార్థాల బిల్లు) కూడా జతచేయబడుతుంది, తద్వారా మీరు వాటిని సులభంగా కొనుగోలు చేయవచ్చు మరియు సమీకరించవచ్చు. మా ఛార్జర్‌ను సమీకరించిన తరువాత ఇలా ఉండాలి….

బ్యాటరీ ఛార్జర్ యొక్క పరీక్ష:

ఇప్పుడు మా ఛార్జర్‌ను పరీక్షించడానికి సమయం ఆసన్నమైంది, ఛార్జర్ పనిచేయడానికి ఆర్డునో మరియు ఎల్‌సిడి అవసరం లేదు. అవి పర్యవేక్షణ ప్రయోజనం కోసం మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. పైన చూపిన విధంగా మీరు వాటిని బెర్గ్ స్టిక్ ఉపయోగించి మౌంట్ చేయవచ్చు, తద్వారా మీకు మరొక ప్రాజెక్ట్ కోసం అవసరమైనప్పుడు వాటిని తీసివేయవచ్చు.

పరీక్ష ప్రయోజనం కోసం Arduino ను తీసివేసి, మీ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను కనెక్ట్ చేయండి, ఇప్పుడు POT RV2 ని ఉపయోగించి అవుట్పుట్ వోల్టేజ్‌ను మనకు అవసరమైన వోల్టేజ్‌కి సర్దుబాటు చేయండి. మల్టీమీటర్ ఉపయోగించి వోల్టేజ్‌ను ధృవీకరించండి మరియు క్రింద చూపిన విధంగా బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేయండి. మా ఛార్జర్ ఇప్పుడు పనిచేస్తోంది.

ఇప్పుడు మన ఆర్డునో నానో పిన్ A0 మరియు A1 లకు ఇన్కమింగ్ వోల్టేజ్‌ను పరీక్షించడానికి ముందు, అవుట్ సర్క్యూట్ సరిగ్గా పనిచేస్తుంటే అది 5V మించకూడదు. ప్రతిదీ బాగా ఉంటే మీ ఆర్డునో మరియు ఎల్‌సిడిని కనెక్ట్ చేయండి. మీ ఆర్డునోలో అప్‌లోడ్ చేయడానికి క్రింద ఇచ్చిన ప్రోగ్రామ్‌ను ఉపయోగించండి. ఈ ప్రోగ్రామ్ మా ఛార్జర్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత విలువను ప్రదర్శిస్తుంది, మన వోల్టేజ్‌ను సెట్ చేయడానికి మరియు మా బ్యాటరీ సరిగ్గా ఛార్జ్ అవుతుందో లేదో పర్యవేక్షించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. క్రింద ఇచ్చిన వీడియోను తనిఖీ చేయండి.

ప్రతిదీ expected హించిన విధంగా పనిచేస్తే, మునుపటి గణాంకాలలో చూపిన విధంగా మీరు LCD లో ప్రదర్శనను పొందాలి. ఇప్పుడు, ప్రతిదీ పూర్తయింది, మన ఛార్జర్‌ను ఏదైనా 12V బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేసి, ఇష్టపడే వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ ఉపయోగించి ఛార్జ్ చేయడమే. మీ మొబైల్ ఫోన్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి అదే ఛార్జర్‌ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, కాని కనెక్ట్ చేయడానికి ముందు మొబైల్ ఫోన్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి అవసరమైన ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ రేటింగ్‌ను తనిఖీ చేయండి. సెల్ ఫోన్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి మీరు మా సర్క్యూట్‌కు USB కేబుల్‌ను అటాచ్ చేయాలి.

మీకు ఏమైనా సందేహం ఉంటే దయచేసి వ్యాఖ్య విభాగాన్ని ఉపయోగించడానికి సంకోచించకండి. మీకు సహాయం చేయడానికి మేము ఎల్లప్పుడూ సిద్ధంగా ఉన్నాము !!

హ్యాపీ లెర్నింగ్ !!!!