12v స్లా బ్యాటరీ కోసం ఫ్లోట్ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

ఒక ఫ్లోట్ ఛార్జర్, కూడా నిర్వహణ ఛార్జర్ లేదా స్మార్ట్ ఛార్జర్ అనే ఒక వసూలు ఉపయోగిస్తారు లెడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ పైన స్వీయ-ఉత్సర్గ సామర్థ్యం. ఎక్కువసేపు వాడుకలో లేకపోతే బ్యాటరీలో స్వీయ-ఉత్సర్గ జరుగుతుంది, అంటే టెర్మినల్ వోల్టేజ్ తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది. ఈ ఫ్లోట్ ఛార్జర్ బ్యాటరీకి అనుసంధానించబడి ఉంటే, స్వీయ-ఉత్సర్గ సామర్థ్యాన్ని అగ్రస్థానంలో ఉంచవచ్చు, ఇది పూర్తి ఛార్జ్ స్థాయికి ఉంటుంది. ఇక్కడ మేము 12v SLA బ్యాటరీ (సీల్డ్ లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ) కోసం ఫ్లోట్ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ నిర్మిస్తున్నాము.

ఖాళీ నుండి ఛార్జ్ చేయడానికి అప్పుడప్పుడు ఈ ఫ్లోట్ ఛార్జర్‌ను ఉపయోగించడం మంచిది. ఇది బ్యాటరీలలో సల్ఫేషన్‌ను నిరోధిస్తుంది, తద్వారా బ్యాటరీల జీవితం పెరుగుతుంది. అలాగే, వ్యక్తిగత కణాల గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని పునరుద్ధరించవచ్చు. బ్యాటరీ వోల్టేజ్ తక్కువ సామర్థ్యాన్ని చేరుకున్నప్పుడు మరియు బ్యాటరీ వోల్టేజ్ అధిక సామర్థ్యాన్ని చేరుకున్నప్పుడు ఆపివేయడానికి ఫ్లోట్ ఛార్జర్ అనుకూలంగా ఉంటుంది.

నిర్వహణ లేని VRLA బ్యాటరీ ఫ్లడ్డ్ లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ, జెల్ బ్యాటరీ, AGM బ్యాటరీ వంటి వివిధ రకాలు. పరిగణించవలసిన ఏకైక ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, అధిక ఛార్జీని నిరోధించడానికి పూర్తి ఛార్జ్ తర్వాత ఛార్జర్‌ను మూసివేయడం. స్వయంచాలక షట్డౌన్ లేకపోతే, ఛార్జర్ బ్యాటరీని అధికంగా ఛార్జ్ చేస్తుంది, ఇది బ్యాటరీ లోపల కణాల సంభావ్య వైఫల్యానికి కారణమవుతుంది. గతంలో చేసిన ఎల్‌సిడి ఇంటర్‌ఫేస్‌తో సాధారణ ఛార్జర్‌తో ఎల్‌ఎం 317 ను ఉపయోగించే సాధారణ 12 వి బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ ఇక్కడ ఉంది,

బ్యాటరీ:

అంతర్గత రసాయన ప్రతిచర్య ద్వారా బాహ్య సర్క్యూట్‌కు శక్తిని సరఫరా చేసే ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పరికరాన్ని సెల్ అంటారు. ఈ కణాల కలయికను సిరీస్ లేదా సమాంతర కనెక్షన్‌లో బ్యాటరీ అంటారు. ఉదాహరణకు, 12V లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీ సిరీస్‌లోని 6 కణాల సిరీస్ కనెక్షన్‌తో రూపొందించబడింది. ప్రతి సెల్ నామమాత్రపు వోల్టేజ్ 2 వి ఉంటుంది. కాబట్టి, ఫ్లోట్ ఛార్జర్ ఈ బ్యాటరీ యొక్క ప్రతి సెల్‌ను 2.25 వి వద్ద ఛార్జ్ చేయాలి. కాబట్టి, మొత్తం వోల్టేజ్ 13.5V కు తయారు చేయబడింది.

12V అనేది బ్యాటరీ యొక్క మిడ్-పాయింట్ వోల్టేజ్ (MPV) (మొత్తం సామర్థ్యంలో 50%). పూర్తి ఛార్జ్ చేసిన బ్యాటరీ 13.5V యొక్క OCV (ఓపెన్-సర్క్యూట్ వోల్టేజ్) ను చూపుతుంది. 100% DOD అయిన 10.5 వోల్టేజ్ వరకు బ్యాటరీని విడుదల చేయవచ్చు.

ఎక్సైడ్ పరిశ్రమల నుండి మోటారుసైకిల్ బ్యాటరీల స్పెసిఫికేషన్ షీట్ క్రింద ఉంది,

హైలైట్ లైన్ ఈ ఫ్లోట్ ఛార్జర్ ప్రాజెక్ట్ లో ఉపయోగించిన బ్యాటరీ. ఇది 12V, 4Ah ఆటోమోటివ్ బ్యాటరీ, ఇది మోటారుబైకులలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది. డేటాషీట్లో ఇది ఛార్జింగ్ కరెంట్‌ను 0.3A గా సురక్షిత పరిధిగా పేర్కొంటుంది. సాధారణంగా మోటార్‌సైకిళ్ల కోసం లీడ్ యాసిడ్ బ్యాటరీని 0.1 సి కన్నా తక్కువ ఛార్జ్ చేయాలి. ట్రాక్షన్ బ్యాటరీల విషయంలో జెల్ రకం లేదా AGM బ్యాటరీలు 0.1C నుండి 0.15C వరకు ఉండవచ్చు. ఉదా: ట్రాక్షన్ రకం 12V, 7Ah బ్యాటరీ, ఛార్జింగ్ కరెంట్ 0.7A నుండి 1A వరకు ఎక్కడైనా ఉంటుంది.

అవసరమైన భాగాలు:

1. LM317 - 2 సంఖ్యలు
2. LM358 - 1 లేదు.
3. 1N4007 - 2 లేదు.
4. డయోడ్ వంతెన RB156 - 1 లేదు.
5. రిలే (5 వి) - 1 లేదు.
6. LM7805 - 1 లేదు.
7. BC547, 2N2907 - ఒక్కొక్కటి
8. కెపాసిటర్, 1000 యుఎఫ్ (ఎలెక్ట్రోలైటిక్) - 1 లేదు.
9. కెపాసిటర్, 0.1uF (సిరామిక్) - 1 లేదు.
10. ఎలిగేటర్ క్లిప్‌లు - 2 సంఖ్యలు
11. LED (బ్లూ -1; గ్రీన్ -1; రెడ్ -1)
12. రెసిస్టర్లు (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
13. చిల్లులు గల డాట్ బోర్డు
14. వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది

ఫ్లోట్ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు వివరణ:

1. స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్:

230V నుండి 15V రేటింగ్‌తో AC ట్రాన్స్‌ఫార్మర్, 1Amps ఇక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ కరెంట్ సామర్థ్యం 1Amps వద్ద ఉన్నప్పటికీ, అనుమతించదగిన నిరంతర కరెంట్ సురక్షితమైన ఆపరేషన్ కోసం 0.4Amps మాత్రమే. 230V / 0-15V లేదా 230V / 15-0-15V కలిగిన ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగించవచ్చు.

2. వంతెన రెక్టిఫైయర్:

పూర్తి వేవ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ రెక్టిఫికేషన్ అని పిలువబడే ఒక ప్రక్రియ ద్వారా AC సరఫరాను DC సరఫరాగా మారుస్తుంది మరియు ఇది పూర్తి వేవ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్లో గతంలో వివరించబడింది.

ఇక్కడ ఉపయోగించిన రెక్టిఫైయర్ పూర్తి వేవ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్, ఇది RB156 రేటింగ్ 800V, 1.5A. అవి ఒకే ఇన్లైన్ ప్యాకేజీలో వస్తాయి. అందువలన, వంతెన కనెక్షన్లో నాలుగు డయోడ్లు ఉంటాయి.

3. వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ సర్క్యూట్:

LM317 మూడు టెర్మినల్ సర్దుబాటు చేయగల నియంత్రకం

Vout = 1.25 * {1+ (R2 / R1)}

అందువల్ల, బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి అవసరమైన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 13.75V గరిష్టంగా ఉంటుంది. అప్పటి నుండి, మేము అవుట్పుట్ 0.5V ఫార్వర్డ్ డ్రాప్ వద్ద డయోడ్ను ఉపయోగించాము. అందువల్ల అవసరమైన LM317 నుండి Vout 14.25V.

Vout = 1.25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}

పై గణన కోసం LM317 వోల్టేజ్ కాలిక్యులేటర్ ఇక్కడ ఉంది.

ఇక్కడ, R2 ను 2300 as గా సాధించడానికి, 750 with తో 1.55K series యొక్క సిరీస్ కనెక్షన్‌ను చేశారు. 1.55k సాధించడానికి 6.2 kὨ యొక్క నాలుగు సంఖ్యలు సమాంతరంగా ఉంటాయి.

4. ప్రస్తుత పరిమితి సర్క్యూట్:

బ్యాటరీ డేటాషీట్‌లో పేర్కొన్న ఛార్జింగ్ కరెంట్ 0.3Amps కాబట్టి. తగిన రెసిస్టర్‌ను లెక్కించాలి, Iout = 1.25 / R.

కాబట్టి, ప్రస్తుతాన్ని 0.265A కి పరిమితం చేయడానికి R = 4.7.

5. ఆటోమేటిక్-కటాఫ్ రిలే విభాగం:

కాయిల్ ఉత్తేజాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా రిలేని ఉపయోగించడం ద్వారా ఛార్జర్ యొక్క ఆటోమేటిక్ టర్నింగ్ ఆన్ మరియు ఆటోమేటిక్ కట్-ఆఫ్ జరుగుతుంది. ఆటోమేటిక్ కటాఫ్ విభాగం బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌ను తగిన స్థాయికి నిర్ధారిస్తుంది. బ్యాటరీ 13.6V పూర్తి ఛార్జ్ వోల్టేజ్‌కు చేరుకున్న తర్వాత రిలే కాయిల్ ఎక్సైటింగ్ తొలగించబడుతుంది. ఈ విధంగా బ్యాటరీ యొక్క అధిక ఛార్జింగ్ నివారించబడుతుంది. ఒక comparator సర్క్యూట్ ఈ ఆటోమేటిక్ తేడాను సాధించడానికి inverting పరిస్థితి ఉపయోగిస్తారు.

అలాగే, బ్యాటరీ కనెక్ట్ అయినప్పుడు మాత్రమే అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ వద్ద వోల్టేజ్ కనిపిస్తుంది. అందువల్ల ఈ సర్క్యూట్ అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్ యొక్క షార్ట్ సర్క్యూట్ నుండి రక్షణ కలిగి ఉంటుంది. చిత్రాలు క్రింద ప్రదర్శించాడు ఆటోమేటిక్ కట్ ఆఫ్ విభాగం ఆపరేషన్.

రిలే, LED లు మరియు కంట్రోల్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల ఆపరేషన్ క్రింద వివరించబడింది,

ఫ్లోట్ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ యొక్క పని:

పై సర్క్యూట్ క్రింద ఉన్న చిల్లులు గల డాట్ బోర్డులో నిర్మించబడింది,

ఇప్పుడు స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఈ క్రింది విధంగా సమావేశమైన మాడ్యూల్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు కనెక్ట్ చేయండి, ఆపై సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంతో పైన వివరించిన విధంగా రెడ్ LED బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ స్థితిని సూచిస్తుందని మీరు చూస్తారు.

వోల్టేజ్ 13.6V కి చేరుకున్న తర్వాత ఛార్జింగ్ పూర్తయింది మరియు రిలే ఆఫ్‌లో ఉంది. అందువల్ల, టెర్మినల్స్ వద్ద అవుట్పుట్ కనిపించదు మరియు గ్రీన్ LED ఈ పరిస్థితిని సూచిస్తుంది. ఈ పరిస్థితికి చేరుకున్న తర్వాత ఇన్‌పుట్ సరఫరా స్విచ్ ఆఫ్ చేయవచ్చు. బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్ 13.6V కన్నా తక్కువకు చేరుకున్నప్పుడు రిలే స్వయంచాలకంగా ఆన్ అవుతుంది. అందువలన, బ్యాటరీ ఎల్లప్పుడూ టాప్-అప్ ఛార్జింగ్ స్థితిలో ఉంటుంది. స్వీయ-ఉత్సర్గ రీఫిల్ చేయబడింది మరియు బ్యాటరీ యొక్క జీవితం సుదీర్ఘ పరిధిలో మెరుగుపడుతుంది.

ఇంతకు ముందే చెప్పినట్లుగా, బ్యాటరీ కనెక్ట్ కానప్పుడు అవుట్పుట్ టెర్మినల్ వద్ద వోల్టేజ్ కనిపించదని మరియు గ్రీన్ LED ఛార్జ్ పూర్తయినట్లు సూచిస్తుంది.