鉛蓄電池充電器回路-さまざまな充電戦略
鉛蓄電池の充電回路は、ほとんどのシステムにとって貴重な電源であり、オートバイのバッテリーに含まれています。また、一般的な12ボルトのSLAバッテリータイプの充電を容易にする単純な回路です。
したがって、バックアップ電源システムの充電には不可欠です。さまざまなバッテリーメーカーがさまざまな充電技術を提供しています。ただし、重要なのは、基盤となるシステムが鉛蓄電池の充電回路であるということです。
さらに理解を深めるために、回路の詳細なプレゼンテーションを確認してください。
鉛蓄電池充電回路とは何ですか？
図1：カーバッテリーの交換
鉛蓄電池充電回路は、標準のバックアップ電源システムを充電するために使用されます。このようなバッテリーには、端子間で一定の電圧を維持する電流制限電源が必要であり、正しい電流を供給する必要があります。このような電流を必要な速度で与えることは、この回路が役立つところです。バッテリーに十分な充電を提供し、完了すると切断されます。
回路を作成するときに考慮すべき重要なパラメータ
図2：12V鉛蓄電池を交換する整備士
すべてのバッテリー製品にはバッテリーで印刷された電圧があり、バッテリーのサイズによって異なります。したがって、バッテリーを正常に保つために、実際のバッテリー電圧を供給していることを確認してください。
そうしないと、バッテリーの誤動作を回避できません。
また、考慮すべきすべてのバッテリー技術には重要なパラメーターがあることに注意してください。すべての充電器は、次のそれぞれを満たす必要があります。
- 調整されていない電源はバッテリーを損なうため、充電器は定電流を供給する必要があります。電流が減少すると、バッテリーは充電不足になります。
- バッテリーの印刷電圧より少なくとも17％高いバッテリー電圧レベルを提供する必要があります。
- これは必須の要件ではありませんが、フロート充電が必要であり、その本質はバッテリーの自己放電を防ぐことです。
- バッテリーがしきい値レベルに達すると、現在のレートを下げる必要があります。
鉛蓄電池充電回路のコンポーネント
回路図
これは、このバッテリー充電プロセスの完全な回路図です。
図3：鉛蓄電池の充電回路
コンポーネント
バックアップバッテリー充電器システムのアセンブリには、次の部品が必要です。
- ブリッジ整流器：AC入力電流をDCに変換します。したがって、適切な現在のタイプの配信に不可欠です。
- 抵抗器：電流レベルの制御に役立ちます。
- 2つのダイオード-ツェナーと1N4007：回路がトリップ電圧に達したときに役立ちます。
- 緑色のLEDまたは任意のLEDディスプレイ。
- ポテンショメータ：回路の電位差を示します。
- 12Vリレー：電源がオフの場合でも回路を動作させ続けます。
- LM 317 IC：定電圧の維持を容易にします。したがって、バッテリーの寿命を延ばすために不可欠です。
- 7815電圧レギュレーター：一般的な電圧レギュレータータイプの1つです。 15Vの定電圧を生成します。
回路のキャリブレーション
バッテリーの充電プロセスを説明する前に、まず回路のキャリブレーション方法を見てみましょう。このプロセスでは、ベンチ電源が必要です。
図4：メーカーのロゴが付いた鉛蓄電池
校正中は、DC電源が14.5Vであることを確認してください。電源を回路のプラス端子とマイナス端子に接続します。ジャンパーをキャリブレーションモードに設定し、LEDが赤色に変わるまでポテンショメーターノブを回します。このレベルに達したら、電源を切断し、ジャンパーを使用モードにリセットします。これで回路を使用する準備が整い、ACまたはDC電源に接続できます。
また、次の点に注意する必要があります。
- 電源を回路のトリップポイントである14.5Vに設定しました。回路をこのポイントに設定すると、充電率の約75％が達成されます。
- 充電率を100％などのより高い値に上げることができます。ただし、このためには、電圧レギュレータを削除する必要があります。トリップ電圧は約16Vに設定されます。それでも、バッテリーに約18Vを供給するため、このような設定は避けてください。
図5：鉛蓄電池の性能の確認
回路の説明
この回路については、次の点に注意してください。
- DC電圧を電圧レギュレータの電圧入力に接続します。電源は、抵抗とリレーを介してバッテリーを充電します。
- 回路がトリップ電圧に達すると、ツェナーダイオードがアクティブになります。目的は、トランジスタに十分なベース電圧があることを確認することです。
- 上記のプロセスの結果は、トランジスタのアクティブ化です。その結果、それは高い出力を得るでしょう。また、信号はリレーのスイッチをオンにするように促し、バッテリーを切断します。
鉛蓄電池充電回路を使用して充電するさまざまな方法
鉛蓄電池回路を充電するには、さまざまな方法を使用できます。以下で、それぞれについて詳しく見ていきます。
単一のオペアンプの使用
図6：工業用鉛蓄電池
この回路の動作を理解するための簡単な手順は次のとおりです。まず、3つの簡単な手順を使用してシステムを構成します。たとえば、電源フェーズがあります。この段階では、ブリッジ整流器ネットワークと変圧器が必要になります。
構成中は、ブリッジ整流器と直列にフィラーコンデンサを取り付けることは無視してかまいません。それでも、DC出力を改善するには、それを入力することを検討してください。この用途には、1000uF/25Vのコンデンサが最適です。
また、システムの出力を充電するバッテリーに接続することを忘れないでください。
次に、741 IC電圧コンパレータを接続する必要があります。その本質は、充電プロセス中にバッテリ電圧を検出することです。このICをバッテリーに接続しますが、接続には10Kプリセットを使用することを忘れないでください。
プリセットは、バッテリーがいっぱいになったときにICを元に戻すのに便利です。
ICを分圧器ネットワークにも接続すると便利です。このネットワークのコンポーネントには、6Vツェナーダイオードと10K抵抗が含まれます。
また、ICの出力をリレードライバ段に接続します。このステップでは、回路を制御するためのトランジスタが必要です。
回路を接続すると、次のようになります。スイッチをクリックすると、リレーのバイパスが容易になります。その結果、コースは少しの間ではありますが続行されます。
次に、ICはバッテリーの電圧を検出します。レベルが低いため、ICは共通論理出力の作成を促します。その結果、リレーとトランジスタがオンになります。ここでのリレーの役割は、スイッチがオフの場合でも回路が動作し続けるように、この電力を保持することです。したがって、バッテリーは充電を開始します。
充電レベルが14Vに近づくと、ICは再びそれを検出します。したがって、高論理出力に切り替わります。それに応じて、トランジスタはリレーをオフにします。この時点で回路はオフになり、最大充電容量であるため、もう一度オンにするまでオフのままになります。
2つのオペアンプを使用した12V、24V/20アンペアの充電器
図8：鉛蓄電池の電圧レベルの確認
これが2番目のオプションです。それは最初のものと同様の原理の下で動作します。
バッテリーがない場合、回路はオフになります。このフェーズ中のリレーは接続をオフに保ちます。
ここで、バッテリーを充電せずに回路に接続する場合を考えてみましょう。回路がオンになります。次に、ICは低電位を検出し、充電プロセスの開始を促します。
ただし、この回路では、2つのオペアンプが連携して動作することに注意してください。これらは、充電中のヒステリシスプロセスを容易にし、バッテリーレベルが別の低値になったときにヒステリシスプロセスを逆にする働きもします。
IC7815の使用
図9：いくつかのICS
リレーやICを使わずにバッテリーを充電できます。このためには、エミッタフォロワのような回路が必要になります。これは、エミッタの電位がベース電位を下回っている場合にのみ、エミッタがトランジスタの動作を許可することを意味します。エミッタ電位が約0.7V低いときに動作します。
IC 7815の使用は、15Vの安定化電圧を提供することです。その結果、電位差は15Vと0.7Vの差になります。したがって、15V –0.7Vは14.3Vです。したがって、14.3Vは、バッテリーが切断されて充電が停止するしきい値です。
12V100Ah鉛蓄電池充電器回路
IC78H12Aを使用してこの回路を作成することもできます。それでも、システムをバッテリーに接続する前に、システムの電圧に注意を払うことをお勧めします。目的は、互換性を保証することです。
接続中に、いくつかのダイオードが必要になります。それらのうちの4つは1N4007である可能性があります。また、他のアンペアが10アンペア以上であることを確認してください。これは、6A4タイプのダイオードを接続することで実現できます。
また、この回路では、効果的な熱放散のためにヒートシンクを取り付けることが不可欠であり、コースの効率的な運用が容易になります。
IC555鉛蓄電池充電回路
図10：カーバッテリー
最後に、この形式の回路は、あらゆるサイズのバッテリーの充電に役立ちます。接続には主に2つの方法があり、次の方法があります。
IC555をコントローラーICとして使用
この回路では、IC 555がコンパレータとして動作し、バッテリの充電状態の比較を容易にします。電源も洗練されたものではなく、必要なのはブリッジネットワークだけです。また、ダイオードの定格を選択するときは、バッテリーの充電電流率を考慮してください。
ダイオードの定格がバッテリーの充電電流率の2倍であることを常に確認してください。また、バッテリーのAh定格が充電電流レートの10倍であることを指定する必要があります。
IC555電流依存バッテリー充電
図11：12Vカーバッテリー
この回路をリセットラッチシステムとして接続します。システムに最初に電源を投入したとき、最初は起動せず、この時点でリレー接点が切断されます。また、バッテリーはこのインスタンスの負荷にあることに注意してください。
次に、リレーをオンにすると、回路の切り替えが促されます。その結果、電流が流れます。他のコースと同様に、リレーは風に応じてゲインをシフトします。
結論
鉛蓄電池充電器回路は基本的な電子システムの1つであり、すべての鉛バッテリーのバッテリーシステムを充電するのに役立ちます。したがって、その動作原理を完全に理解するためのすべての重要な情報を提供しました。
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