Protingas švino įkroviklis

2014-12-01 11:59

Sveiki.
Iš savo youtube kanalo supratau kad daug kam reikia šios schemos. Tai yra schema įkroviklio kurį esu įmontavęs į TriSpeaker kolonėlę. Schema nėra labai paprasta ir pasižymi sunkoku derinimu. Deja negaliu kol kas duoti jokių garantijų, kad jums idealiai veiks (šiaip turėtų juk man veikia), nei PCB, kurios paprasčiausiai nėra nubraižyta šiai ištaisytai versijai. Schema yra 100 proc. mano kūryba ir kadangi nelaikau savęs dideliu eXpertu, gali būti paprastesnių variantų tam pačia tikslui pasiekti.
Štai pati schema:

Pabandysiu nupasakoti veikimo principą:
Viską su srove tekančia į akumuliatorių ir sistemą, kai ji įjungta, valdo LM338. Visiems žinomas įtampos reguliatorius. Tačiau, jis vienas negali to daryti, nes reikia kažko kas priverstų jį riboti srovę ir keisti įtampas. Nes kaip žinoma kiekvienas žvino akumuliatorius turi savo max leistiną krovimo srovę. Pvz maniškis 12V 2.2Ah akumuliatorius turi max krovimo srovę apie 600mA. Aš schemoje nustačiau apie 270mA, kad lengviau akumui butų. Už krovimo srovę atsakingas rezistorius Rcurr, kkurį keičiant, keičiasi krovimo srovė, deja nesu išbandęs, kokiose ribose eina keisti. Įdėjus Rcurr 4k7 srovė bus apie 560mA, o įdėjus 27K - apie 140mA. Toks diapazonas veikia simuliatoriuje, tačiau realybėje nebandžiau. Turi veikti, bet garantuoti kol kas negaliu. Srovės diapazonai imanomi daug platesni, bet tada reikia kitų pakeitimų, apie kuriuos aprašysiu vėliau. Iš esmės įmanoma iki 5A.
Schema veikia taip: Opamp’as U2 stebi srovę tekančią per R2. Tai įmanoma nes, tekant srovei ant R2 yra proporcingas srovei įtampos kritimas, taigi U2 tą mažą įtampą smarkiai sustiprina iki panaudojamos. Kuo didesnė srovė per R2, tuo didesnę įtampą duoda U2 išėjimas. Kai srovė tampa per didelė, U2 išėjime susidaro pakankamai įtampos, kad per R14 ir Rcurr sudaromą daliklį, ji viršytų apie 0.6V. Viršijus 0.6V pradeda atsidarinėti Q2 tranzistorius, mažindamas varžą iš LM338 ADJ kojos į GND, kas sumažina įtampą LM338 įšėjime tik tiek kad srovė į akumuliatorių butų palaikoma lygiai musų pasirinkta. Gal skamba taip kad viskas veikia šokinėjančiai. Bet taip nėra. Procesas yra tolygus ir švarus, tiesiog nesugalvojau kaip kitaip nupasakoti. Aptarėm srovės ribojimą.
Bet tai dar ne viskas. Kad protingai krauti švino akumuliatorių reikia, kad schema turėtų dvi įtampas. Ant akumuliatoriaus parašyta: Cycle use ir float įtampos. Cycle įtampa dažniausiai apie 14.4-15V, o float 13.5-13.8.
Šis įkroviklis, suderintas palaiko apie 14.7V kol akumuliatorius ima pakankamai didelę srovę ir 13.6V, kai srovė nukrenta iki nustatytos ribos, arba sistema įjungiama. 13.6V ir toliau sėkmingai krauna, tik tiek kad lėčiau, ir akumuliatorius gali būti neribotai prijungtas prie tokios įtampos.
Akumuliatoriui kraunantis srovė mažėja. Iš pradžių ji kaip sakant guli ant ribotuvo (todėl pradžioje ir įtampa nebus 14,7), tačiau vėliau kai ji nulipa nuo ribotuvo, mano atveju apie 270mA, tada krovimo įtampa laikosi apie 14.7V iki kol srovė nukrenta iki beveik žemiausios ribos įmanomos su 14.7V (kas reikalauja eksperimentavimo norint ją rasti), tada ikroviklis persijungia į 13.6V ir užbaigia krovimą. Aišku galima palikti ilgiau, nes gal dar kelis proc. talpos dakrauna.
Šis persijungimas veikia pagalba U2 ir U4 operacinių. U4 ant savo + įėjimo turi stabilią įtampą nustatytą 78l05 reguliatoriaus ir VR10K paderinamo rezistoriaus pagalba. Šiuo VR10K ir pasirenkama, prie kokios srovės įvyks persijungimas.
Ant U4 - įejimo yra U2 išėjimo įtampa, taigi srovei nukritus, nukrenta žemyn U2 išėjimas ir U4 - tampa žemiau už + Iėjimą. Taigi dėl opamp’o veikimo principų U4 išėjime staiga atsiranda įtampa, kuri atidaro Q1 pilnai. Q1 prijungia varžą sudarytą iš VR5K ir 27K prie ADJ kojos, ir tai perjungią įtampą į 13.6V. Ši dalis suderinama VR5K pagalba. Ir žinoma persijungus įtampai, užgesta charging LED ir užsižiebia floating led.
Bus tesinys…