Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317

Czy ktoś już ją robił?

Zrobiłem to ustrojstwo, tylko na LM 317 prąd dochodzi ledwo do jednego ampera. Proponuję zastosoać LM 338K w obudowie TO 3 (takiej jak 2N3055), zmienić rezystor 1 ohm na 0,5 ohma i wtedy mamy w pełni funkcjonalną ładowarkę do wszelkich akumulatorów. Przy odpowiednim radiatorze uzyskałem 4,6A. Poza tym układ nadaje się idealnie do zasilania wysokoobrotowych miniaturowych wiertarek, takich jak używa się przy robieniu druku.

Dla akumulatorów ponoć korzystniejsze jest ładowanie prądem przerywanym -
może w tym układzie dałoby się to w miarę łatwo zrobić, wystarczy dodać jakiś
generator, który poda sygnał na bazę tranzystora T1 (można po prostu dodać
tranzystor PNP, jego kolektor połączyć z bazą T1 przez opornik, emiter z plusem
na wejściu LM317, bazę przez duży opornik z masą, a przez opornik i duży
kondensator z kolektorem T1 - te dwa tranzystory razem będą multiwibratorem).

Istotne jest, by: dodany tranzystor dawał tylko prąd do bazy T1, a nie z niej
- wtedy może tylko przerywać ładowanie, a nie zwiększać prąd - dlatego PNP;
i by ten prąd był rozsądnie ograniczony (do paru mA - dlatego przez opornik).
No i trzeba by dać jakiś przełącznik, żeby nie przerywał przy ustawianiu napięcia.

I jeszcze jedna poprawka: taki układ nie pozwala na ustawienie małego prądu
ładowania - żeby to uzyskać, trzeba dodać diodę górny koniec P2 -|>- wyjście
"minus" i suwak P1, i do górnego końca P2 przez opornik doprowadzić prąd
polaryzacji (parę mA); wtedy jak suwak P2 dojedzie do górnego końca, to
na bazie T1 będzie napięcie z diody nawet przy zerowym prądzie ładowania,
co dla odpowiedniej diody włączy go (jeśli będzie zwykła przełączająca, bo
prostownicza lub Schottky ma za małe napięcie), i regulacja będzie od zera.

Jta, nie wiem czy masz rację z tym przerywaniem prądu przy ładowaniu akumulatorów, gdyby tak istotnie było, to alternator razem ze stabilizatorem napięcia w samochodach pracowałby w sposób cykliczny. Spotkałem się kiedyś z układem pracującym na podobnej zasadzie, tylko w czasie przerwy akumulator był rozładowywany prądem 10X mniejszym niż ustawiony prąd ładowania, a całość pracowała na napięciu prostowanym tylko jednopołówlowo. Co do dalszych przeróbek, jak poeksperymentuję to się odezwę, bo wygląda to ciekawie.

-> _jta_

Sposób ktory opisałeś napewno jest zdrowszy dla akumulatora oraz jest dobry na zasiarczone akumulatory, ale ma jedną wadę - wydłuża proces ładowania.

pozdrawiam!

Firma GalaxyPower, która produkuje ładowarki do akumulatorów dla NASA,
twierdzi, że impulsy rozładowujące nie wydłużają, a skracają proces ładowania;
wielu specjalistów twierdzi, że przerywanie prądu ładowania pozwala szybciej
naładować; a są i tacy, co twierdzą (i mają rozsądne argumenty), że wyniki tych
specjalistów, którzy twierdzą, że to takie korzystne, są mocno przesadzone.

Argument jednej strony: impulsy rozładowujące, lub nawet tylko przerwy
w ładowaniu powodują bardziej równomierny rozkład ładunku na elektrodach,
dzięki temu ładuje się szybciej, i akumulator mniej się zużywa - praktycznie
nie ma zmian jego parametrów na skutek używania.

Argument drugiej strony: przy porównywaniu wyników uzyskane kilkakrotne
zwiększenie trwałości akumulatora jest wynikiem mniejszej amplitudy zmian
jego naładowania (i pokazują, że na testach akumulator ładowany tradycyjnie
wykazywał zwiększenie pojemności po kilkudziesięciu cyklach, a przy nowej
metodzie miał cały czas stałą pojemność).

Na wykresach jest tak, że akumulator ładowany tradycyjnie przez jakieś 100
cykli ładowania zwiększa swoją pojemność, a potem zaczyna zmniejszać,
i po kolejnych 200 cyklach wysiada; ładowany impulsami przeżywa 700 cykli,
mając przez większość tego czasu stałą pojemność, taką jak na początku.

Potrzebuję zaprojektować ładowarkę do baterii Li-Ion (3,6V), 1 lub 2 ogniwowej o poj. baterii 4Ah każda. Chcę uzyskać prąd ładowania rzędu 350-400mA (chyba tak jest nalepiej 0.1 wartości pojemności baterii?). Czy uda się to zrealizować na podanym wyżej schemacie ze stabilizatorem LM317? O ile może przekraczać napiecie przyłożone do baterii w czasie jej ładowania od wartości napięcia baterii już naładowanej (3,6V)? Jak zrealizować możliwość wyboru ładowania 1 lub jednocześnie 2 baterii? Z góry WIELKIE dzięki za pomoc:-)

Pozdrawiam;-)

Li-ion należy ładować ograniczonym prądem (pewnie może być większy od C/10, ale
lepiej sprawdzić w opisie akumulatora, zanim się spróbuje większego niż C/5), i do
określonego napięcia (w granicach 4.1-4.2V - zależy od akumulatora, 4.1V może być
dla dowolnego, bez sprawdzenia w opisie nie wolno ładować do wyższego), i należy
kończyć ładowanie - w sumie przebieg ładowania jest taki:
- z grubsza stały prąd ładowania, napięcie poniżej 4.1V;
- stałe napięcie 4.1V, prąd ładowania stopniowo maleje;
- wyłączenie gdy prąd spadnie do określonej wartości, lub minie jakiś czas
(na przykład: wyłączamy, jeśli zajdzie którakolwiek z sytuacji: prąd zmalał do 10%
początkowego, od przejścia do trybu stabilizacji napięcia minęły 3 godziny).
Próba ładowania akumulatora do zbyt wysokiego napięcia, lub pozostawienia (nawet
z ograniczeniem napięcia) na ładowaniu przez długi czas grozi jego zniszczeniem.

Wielkie dzięki za pomoc! Mam jeszcze kilka pytań, a mianowicie jak dokładnie działa układ LM317? Jest gdzieś polski opis i zasada działania tego układu? A może jest możliwość zrobienia podobnego układu jak LM317? Chodzi mi głównie o to jak sterować tym układem, kiedy on już nie przepuszcza prądu? Z góry wielkie dzięki za pomoc!

Pozdrawiam;)

LM317 ma 3 końcówki: INPUT, OUTPUT, ADJUST; "stara się" przepuszczać prąd
od INPUT do OUTPUT tak, by napięcie OUTPUT względem ADJUST było 1.25V,
może to mu się nie udawać, jeśli przy braku prądu napięcie jest wyższe, lub prąd
potrzebny do uzyskania takiego napięcia jest większy niż bezpieczny dla LM317;
prąd płynący przez ADJUST jest typowo 50uA, a najwyżej 100uA.

Ograniczenia: napięcie INPUT-OUTPUT nie może być wyższe niż 40V (lepiej nie
przekraczać 37V); prąd gwarantowany 1.5A, a typowy 2.2A przy napięciu INPUT-
OUTPUT 15V i odpowiednim chłodzeniu. Układ należy chronić przed napięciami
w odwrotnym kierunku - na przykład diodami ADJUST-OUTPUT i OUTPUT-INPUT
(diody mają przewodzić w podanym kierunku).

Zrobić układ podobny jak LM317 nie jest łatwo - np. skąd weźmiesz wzorzec
napięcia 1.25V? Układ, który jest takim wzorcem napięcia, będzie kosztować
co najmniej połowę ceny LM317.

A co rozumiesz przez sterowanie tym układem, kiedy nie przepuszcza prądu?

Chodziło mi o to jak wyłącza sie ten układ? Co się dzieje z LM że przestaje przepuszczać prąd, jaki musi zajść warunek? Muszę zaprojektować ładowarkę do baterii Li-ion i swój projekt chciałbym oprzeć na tym umieszczonym na forum (3 schemat). Ten układ byłby taką bazą a chcę dodatkowo zabezpieczyć go przed rozładowaniem baterii i przed uszkodzeniem gdy baterie podłączy się odwrotnie. Układ też powinien dobrze pracować dla różnych temperatur. Prowadzący zalecił zastosowanie komparatora lub przerzutnika! Z góry jestem wdzięczny za wskazówki jak tego dokonać albo o jakiś link gdzie podobny układ można znaleźć w internecie (jakieś katalogi np. analog devices, semicondactors, gp itp.).

Producent podaje tylko charakterystyki układu dla prądu wyjściowego od 10mA
do 1.5A, a schemat aplikacyjny wymaga użycia dzielnika oporowego, więc mogą
z tym być kłopoty - LM317 jest raczej do zasilaczy. Warunek "wyłączenia" LM317
jest taki: jeśli napięcie OUTPUT względem ADJUST jest ponad 1.25V, to prąd
OUTPUT jest mniejszy niż 10mA - niczego więcej producent nie zapewnia.

Akumulatory Li-ion wymagają całkowitego odłączenia się układu ładowania po
zakończeniu procesu ładowania, więc wymagałoby to jakiegoś elementu do
odseparowania akumulatora od układu - a wtedy nie da się użyć LM317, bo on
ze względu na prostotę sterowania musi wyjście mieć połączone wprost do
układu, który zasila; włączenie jakiejkolwiek diody powoduje zależność napięcia
od spadku napięcia na diodzie, a więc od temperatury jej złącza. Przypuszczam,
że trzeba będzie użyć TL431 jako wzorca napięcia (od 2.5V, ale to się nadaje),
może diody do rozdzielenia, i jakiegoś wzmacniacza operacyjnego z wejściem
na FET-ach, żeby uniknąć przepływu prądu po zakończeniu ładowania.

Akurat robiłem niedawno tę ładowarkę i coś jest nie tak z regulacją prądu. Ładowarka ładuje, ale prąd mogę zwiększać tylko przez zmianę napięcia. LM317 u mnie wytrzymuje 2,2 A, ale potrzebuje bardzo dobrego chłodzenia. A ten rezystor 5 W się w ogóle nie grzeje i ładowarka nie reaguje na kręcenie potencjometrem. O co może chodzić? Zamieszczam wzór płytki, to jest widok z góry. Czy coś jest źle w tej płytce, czy to coś innego?

Źle podłączyłeś "-" ładowanego akumulatora. Minus dla aku. wychodzi z punktu gdzie połączyłeś "PS2", "PL" i rezystor 1/5W.

Pozdrawiam

Czy ta ładowarka nadawałaby się do ładowania akumulatora żelowego 12 V/1,3 Ah? Dałoby się jako źródło napięcia podłączyć zwykły zasilacz regulowany?

Nadaje się, masz zakres regulacji do 16 V, więc starczy. Tylko napięcie na wejściu musi być o kilka woltów większe.
Jako źródło może być i nieregulowany, byleby dał napięcie w rozsądnych granicach - od 17 V do 24 V powinno pasować.

A jakie natężenie na wejściu powinno być?
300mA wystarczy?

Dodano po 4 [godziny] 59 [minuty]:

_jta_ wrote:

I jeszcze jedna poprawka: taki układ nie pozwala na ustawienie małego prądu
ładowania - żeby to uzyskać, trzeba dodać diodę górny koniec P2 -|>- wyjście
"minus" i suwak P1, i do górnego końca P2 przez opornik doprowadzić prąd
polaryzacji (parę mA); wtedy jak suwak P2 dojedzie do górnego końca, to
na bazie T1 będzie napięcie z diody nawet przy zerowym prądzie ładowania,
co dla odpowiedniej diody włączy go (jeśli będzie zwykła przełączająca, bo
prostownicza lub Schottky ma za małe napięcie), i regulacja będzie od zera.

Czy ktoś mógłby napisać jaka diodę zastosować? [typ, oznaczenia]
z góry dzięki

Czy chodzi o "Ładowarka automatyczna na LM 317" z http://bodzioch.republika.pl/schlad.html ?
Zwykła przełączająca. Inaczej: cokolwiek, co ma spadek napięcia podobny jak tranzystor BC107.
Jeszcze inaczej: bierzesz pierwszą zwykłą diodę krzemową, jaka Ci się trafi.
Przykłady: BAY55, BA152, BA182, BA794, BA795 - ale setki innych robi się "na jedno kopyto".

Dodaję schemat, jak to ma wyglądać, bo ktoś pytał na PW. To, co nowe, jest na niebiesko.
Można zamiast 4.7k dać nieco mniejszy (np. 1k), jeśli minimalny prąd ładowania wyjdzie
za duży. Albo jeszcze mniejszy, i w szereg LED do sygnalizacji, że jest zasilanie.

Wielkie dzięki.
Pozdrawiam

Witam!!
Postanowiłem zrobić sobie tą ladowarkę bez wychodzenia z domu celem zakupu elementów.
Chce użyc do tego części z tych wzystkich gratów które mam w szafie :]
Moje pytanko dotyczy doboru elementów.
Co moge użyć zamiast BC107 ??? tzn. czy aby calośc funkcjonowała musi koniecznie być BC107 (lub zamienik)??? tóry z parametrów z tego tranzystora jest najważniejszy dla ukladu???

Drugie pytanie dotyczy LM317.
Gdzie moge znaleść ten układ ????
W jakim typie urządzeń mogł być stosowany ?? (mam do dyspozycji kilka tv, pare "jamników", drukarkę, radia smochodowe :] zeby z nich wyciągiąć co potrzebuje)
Pozdrawiam i dziekuje

Nie będąc leniem. Sprawdziłem to co mam z tranzystorków i znalazłem BC413 Posiada on mniejsze U(CE)=30V, ale reszta jest b.podobna.
musze mieć U(ce)=45V czy może być ono mniejsze ????

Może być dowolny krzemowy npn małej mocy, BC413 trochę szkoda, bo to niskoszumowy.
A gdzie znaleźć LM317, to nie wiem, w radiu samochodowym raczej nie.

Tak czy siak musialem sie tam wyvbrać
Nie mialem potencjometrów , wiec wszystko kupiłem.

Ostatnie pytanko to czy móglby ktoś napisać jak ładować akumulatorki ??
Tzn jaki prąd ustawić i jakie napięcie ???

Wielkie dzięx

Prąd to zależy od pojemności, i od typu. Dla NiCd lepiej nie przekraczać C/1, dla NiMH C/2,
gdzie C jest pojemnością - np. jak masz akumulator 2Ah NiMH, lub 1Ah NiCd, to prąd do 1A.
A napięcie - sensowne jest 1.46V/ogniwo, jeszcze w miarę bezpieczne jest do 1.5V.

_jta_!!! Jaki 1A ?! Dla NiMH 2A czyli 2000mAh max. prąd nie może przekroczyć powiedzmy 400mA a Nicd 1000 100-150mA ! Przy czym jeszcze dobrze jest mieć łądowarkę z timerem lub pomiarem temperatury conajmniej. Większa jest pewność że nie uszkodzisz aku.

A tak pozatym to GrS_84pl jest przycisk "szukaj" . Na forum jest bardzo dużo o ładowaniu. My w tym poście nie wyczerpiemy tematu a jak poczytasz więcej to i więcej będziesz wiedział

Pozdrawiam

Witam wszystkich jestem ciekaw czy można wykożystać w/w ładowarkę również do akumulatorków Li Jon ?

-> nokos: można, najszybsze łądowarki ładują akumulatory NiCd/NiMH prądem 2C, albo i więcej,
ale to już z zabezpieczeniem termicznym, i powoduje to szybsze zużycie akumulatora;
1A, który podałem, jest jeszcze w miarę bezpieczny, pod warunkiem, że ogranicza się napięcie
- bo bez ograniczenia napięcia i 50mA może zniszczyć akumulator po długim czasie;
kiedyś zalecano ładowanie prądem C/10, ale to było dla kwasowych, NiCd/NiMH nie dotyczy.

mam trochę laickie pytanie do schematu: jakie potencjometry powinienem użyć???

i jeszcze jedno: co jeśli zmienię wartość R4 ??? w inny wątku wyczytałem ze w ten sposób można zmienić zakres minimalnych natężeń (w dół) ładowania aku

R4 określa prąd ładowania - przy stałym ustawieniu potencjometru P2
prąd jest odwrotnie proporcjonalny do R4. Wartości potencjometrów
masz na schemacie; potrzebna moc nie jest duża - kilkanaście mW,
ale weź pod uwagę to, że przerwa na suwaku potencjometru spowoduje
zwiększenie napięcia (jak na P1), lub prądu (jak P2), i może to spowodować
uszkodzenie akumulatora, który kosztuje drożej od dobrego potencjometru.

Podobno dość pewne są potencjometry cermetowe. Można też użyć
potencjometru precyzyjnego - teraz nie są drogie, a wygodniej ustawiać.

Witam
LM317T? Może wydusiłem 1,25A i nie zamierzam więcej składać klocków lego, przy obciążeniu 0,5A grzał się niemiłosiernie, już nie mówiąc o potencjometrze, który poszedł z dymem (i to dwa razy).