صفحه اصلی قفل شارژر اتوماتیک باتری ماشین روی PIC. شارژر باتری خودرو در طرح Atmega8 و اصل کار

شارژر اتوماتیک باتری ماشین روی PIC. شارژر باتری خودرو در طرح Atmega8 و اصل کار

شارژر ریزپردازنده برای باتری های سرب اسیدی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری.

برنج. 1 دستگاه با پوشش برداشته شده است.

طرح.

1) بازخورد.
2) مقدمه.
3) ساده ترین اتوماسیون چیست؟
4) چگونه می توانیم وضعیت را بهبود بخشیم؟
5) به این سؤال می رسیم: "کاربر چه می خواست؟"
6) معایب طرح های موجود در اینترنت.
7) ایجاد سیستم خود
۸) منبع تغذیه مناسب را جستجو کنید.
9) مرحله آماده سازی (مونتاژ قطعه آنالوگ).
10) نصب داخل محفظه و وصل مجدد ترانسفورماتور.
11) مونتاژ قسمت دیجیتال.
12) تکنیک سفت افزار و فیوز بیت ها.
13) کاربر باید چه چیزی را در سطح بالا ببیند؟
14) تست نهایی.
15) چگونه می توانم سیستم عامل را در آینده به روز کنم؟
16) الگوریتم عملیات مستقل.
17) نرم افزار و برنامه کنترل.
18) در مورد این موضوع چه می توانید بخوانید؟

بازخورد.

از آنجایی که در پایان مقاله هیچ کس پیوندی به موضوع انجمن در این موضوع نمی بیند، من این پیوند را در بالای صفحه قرار می دهم. یعنی اگر سوال یا پیشنهادی در مورد این موضوع دارید، باید به انجمن ما بروید. یا به آدرس ایمیل مشخص شده در پایین صفحه بنویسید.

معرفی.

پس از انتشار دو مقاله در وب سایت ما درباره و UPS برای نیازها، بارها با مشکل شارژ و آزمایش باتری های سرب اسیدی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری (همچنین به عنوان باتری های اسید سرب یا به عبارت ساده باتری UPS شناخته می شود) مواجه شده ایم. در زمان نگارش این مقاله، نویسنده قبلاً به مدت دو سال تجربه ایجاد و کارکردن یک شارژر "اتوماتیک" ساخته شده از منبع تغذیه کامپیوتر ATX (به نوبه خود بر روی یک کنترلر PWM) را داشت. در اینجا مستندات برای و آنالوگ آن است.

ساده ترین اتوماسیون چیست؟

خب بیایید با تعریف شروع کنیم. در بیشتر مدارهای ساده‌ترین شارژرهای «اتوماتیک» موجود در اینترنت، اتوماسیون به معنای محدود کردن جریان شارژ (معمولاً حدود 1-2 آمپر) به ولتاژ آستانه مشخص (معمولاً حدود 13.8-14.5 ولت) و سپس تغییر به تثبیت ولتاژ است.

برنج. 2 بلوک دیاگرام TL494.

اندازه گیری ولتاژ از طریق یک تقسیم کننده ولتاژ متصل به پایه های 1 و 2 و یک محدود کننده جریان با خاموش کردن سوئیچ های خروجی میکرو مدار با استفاده از تامین +5 ولت به پایه 4 انجام می شود. به روشی دیگر، یک منبع تغذیه ATX یا آنالوگ آن را می گیریم، یک مدار اندازه گیری جریان از یک مقاومت 1 اهم 5 وات و یک اپتوکوپلر ایجاد می کنیم، خروجی های اپتوکوپلر را به بازخورد جریان (پایه چهارم) متصل می کنیم، یک تقسیم کننده ولتاژ را سازماندهی می کنیم (برای اولین و پایه دوم) برای محدود کردن ولتاژ برای خروج، و در نهایت، منبع تغذیه فن را سازماندهی می کنیم - همه کار همین است. برای وضوح، من یک نمودار تبدیل برای .
اگر کپی مدار منبع تغذیه من با شما متفاوت است، با 28 مدار منبع تغذیه مختلف ATX که روی آن مونتاژ شده اند و مشابه آنها.
نزدیکترین آنالوگ مدار برای منبع تغذیه من اینجاست.
اگر نمودارهای منبع تغذیه برای اتومبیل های مختلف وجود دارد، اما مورد نیاز شما، مثل همیشه، در دسترس نیست، باید خودتان نمودار را کپی کنید. عدم یکپارچگی به این دلیل است که منابع تغذیه ارزان قیمت "روی زانو" مونتاژ می شوند، طبق اصل موجود، از جمله.
اما، بیایید به منابع تغذیه خود برگردیم: متأسفانه، چنین راه حل ساده و زیبایی دارای تعدادی کاستی های فنی است. همانطور که در یک سایت با موضوع مشابه نوشته شده بود: "چنین علمی وجود دارد - شیمی. و هر چیزی که در باتری ها اتفاق می افتد از قوانین شیمی پیروی می کند. تمام "توصیه های هوشمندانه افراد با تجربه" که در مورد شیمی صدق نمی کند مضر است. تعریف» (C) adopt-zu-soroka.
از طرف خودم می خواهم اضافه کنم که باتری در تقاطع فیزیک و شیمی قرار دارد، یعنی علاوه بر فرآیندهای شیمیایی، کنوانسیون محلول جرم فعال، خشک کردن صفحات و گرمایش وجود دارد که در مورد آنها بحث شده است. فیزیک.

این در رابطه با ساده‌ترین شارژ «خودکار» ما به چه معناست:
1) یک "شارژ کوچک" ثابت که ولتاژ آستانه را حفظ می کند (در حالت تثبیت ولتاژ) باتری ها را خشک می کند (آب از آنها تبخیر می شود که اضافه کردن آن به باتری های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری نسبتاً دشوار است) که به نوبه خود عمر باتری را تا حد زیادی کاهش می دهد. . به خصوص اگر باتری را هر شب رها کنید تا دوباره شارژ شود.
2) شارژ با یک جریان زیاد و بدون ضربان در همان ابتدای شارژ (مخصوصاً با باتری‌هایی که به شدت دشارژ شده‌اند) طول عمر باتری باقیمانده (تعداد چرخه‌های شارژ/دشارژ باقی‌مانده) را تا حد زیادی کاهش می‌دهد و در برخی موارد باتری شارژ نمی‌کند. بدون شارژ شارژ کنید
3) شارژ با جریان مستقیم بدون ضربان، بر حسب دهم هرتز، سولفاته شدن را افزایش می دهد و از استفاده کاملتر از مواد شیمیایی جلوگیری می کند. اجازه نمی دهد که مکث ها چگالی محلول جرم فعال را برابر کنند.
4) نکته 3 در مورد تخلیه آموزشی نیز صدق می کند، که به سادگی در ساده ترین شارژ "اتوماتیک" اجرا نمی شود، و در اغلب موارد شارژ خانگی مبتنی بر ریزپردازنده به طور کامل کنترل نمی شود.
5) ECR یک باتری در فرکانس نسبتاً بالایی اندازه گیری می شود، بنابراین برای اندازه گیری ECR مطلوب است که یک مدار تخلیه آزمایشی با جریان نسبتاً زیاد سیکل کار کم داشته باشید، یعنی. یک واحد آزمایش بدون خازن فیلتر متصل باشد.

به طور خلاصه: برای یک بار استفاده، ساده ترین شارژهای "خودکار" کاملاً مناسب هستند، اما با شارژ ثابت (هر روز) یک باتری، استفاده از ساده ترین شارژها عمر باتری در حال شارژ را به شدت کاهش می دهد. و در بیشتر موارد ، آنها به هیچ وجه ابزارهای تشخیصی ندارند ، زیرا با چنین پیاده سازی تنها روش تشخیصی بررسی با لامپ DISCHARGE جریان مستقیم 12 ولت 75 وات است. اما بر اساس نتیجه چنین آزمایشی، شما فقط می توانید به طور تقریبی درصد شارژ را تخمین بزنید و تقریباً غیرممکن است که ظرفیت باقی مانده باتری را تعیین کنید (ظرفیت را می توان به طور غیر مستقیم از مقدار ECR استنباط کرد). نگاهی دقیق تر به نرم افزار آنها، کمبود تقریباً کامل تشخیص خود را در دستگاه های خانگی نشان داد.
با خروج از موضوع، می گویم که هنگام تنظیم دستگاهم، مواردی از خرابی جزئی برخی از بایت های سیستم عامل را در میکروکنترلر ضبط کردم، یعنی. در طول برنامه نویسی، تأیید را پشت سر گذاشت، اما روز بعد سیستم عامل خراب شد، و اگر سیستم من یک واحد نظارت خودکار برای یکپارچگی سیستم عامل نداشت، سیستم ممکن است رفتار نامناسبی داشته باشد (یا احتمالاً باتری را خراب کند).

چگونه می توانیم وضعیت را بهبود بخشیم؟

مداری برای اندازه‌گیری جریان (جریان شارژ و جریان تخلیه) و ولتاژ در حالت‌های معمولی و اندازه‌گیری ایجاد کنید که مجموعاً امکان محاسبه مقدار انرژی انتقال‌یافته در هر دو جهت و تخصیص شارژ به یک الگوریتم کاملاً متشکل که بار متناوب را تغییر می‌دهد. تخلیه و مدت زمان چرخه (یعنی الگوریتمی که با در نظر گرفتن ساختار فیزیکی و شیمیایی این نوع باتری تدوین شده است). درست است، در اینجا لازم است توضیح دهیم که یک الگوریتم خوب طراحی شده با توجه به داده های موجود و برای یک موقعیت خاص کامپایل می شود و در صورت تغییر داده یا وضعیت اولیه، الگوریتم باید تنظیم شود.

برسیم به این سوال:
"کاربر چه می خواست؟"

من در مورد دیگران اطلاعی ندارم، اما اکثر کاربران من به یک شارژر با کنترل های ساده نیاز دارند که بتوان از آنها استفاده کرد:
1) برای شارژ باتری های سرب-اسید بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، ولتاژ 12 ولت و ظرفیت از 12V3.3Ah تا 12V18Ah. توضیحات در "توضیحات" جمع شده است:


2) برای شارژ روزانه (به طور صحیح تر، تمام شب) باتری های سرب اسیدی که کاملاً تخلیه نشده اند.
3) برای آزمایش های تعیین درصد شارژ باقی مانده و ظرفیت باقی مانده باتری های سرب اسید.
4) برای تست/آموزش چرخه های شارژ-تخلیه خودکار باتری های سرب-اسید در محل (به عنوان مثال، باتری هایی که از UPS در کابینت سرور جدا شده اند بدون اینکه به طور فیزیکی آنها را از کابینت جدا کنید).

در این مورد، این طرح باید ارائه دهد:
1) عملکرد خود عیب یابی واحدهای اصلی دستگاه و نشان دادن صدای موقعیت های اضطراری مانند: معکوس شدن قطبیت ترمینال، اتصال باتری به ولتاژ اشتباه، قطع ناگهانی باتری در هنگام شارژ/دشارژ، اتصال کوتاه مدار خروجی و غیره. .
2) عملکرد به روز رسانی سیستم عامل بدون برنامه نویس خارجی (بدون باز کردن قاب دستگاه).
3) حافظه آخرین حالت فعال و در صورت قطع برق و راه اندازی مجدد، به طور خودکار به حالت قطع شده باز می گردد.
4) دقت کافی سیستم اندازه گیری که نیاز به آن توسط فیزیک و شیمی فرآیند دیکته می شود.

برنج. 3 وابستگی طول عمر به ولتاژ در حالت StendBy.

جزئیات در مورد مسائل مربوط به "دقت کافی سیستم اندازه گیری" در "توضیحات" جمع می شود.

طبق GOST 825-73 "باتری های سرب برای تاسیسات ثابت"، ولتاژ نامی باتری ثابت سربی با هر ظرفیتی 2 ولت در نظر گرفته می شود. این کمترین ولتاژ مجاز در پایانه های یک باتری کاملاً شارژ شده در اولین ساعت تخلیه در حالت ده ساعته با چگالی محلول اسید کلریدریک 5 ± 1205 کیلوگرم بر متر مکعب و دمای محلول +25 درجه سانتیگراد است. حداکثر ولتاژی که باتری ها مجاز به تخلیه در دمای محلول +25 درجه سانتیگراد هستند عبارتند از: برای حالت های تخلیه - کمتر از سه ساعت = 1.8 ولت و برای حالت های کوتاه تر (شامل 15 دقیقه) = 1.75 ولت (که تا 10.8 ولت روی باتری 12 ولت است که تحت بار یا کمتر از 12 ولت بدون بار اندازه گیری می شود.
اما در مستندات مربوط به یکی از باتری ها (نگاه کنید به) این پارامترها کمی متفاوت هستند. تا 10.8 ولت در باتری 12 ولت در جریان های 0.16 درجه سانتیگراد یا کمتر (از 5 ساعت تخلیه تا 18 ساعت تخلیه) و تا 9.3 ولت در باتری 12 ولت در جریان های 1C-3C (از 8 دقیقه تخلیه تا تخلیه 43 دقیقه) . درست است، با یک هشدار - در چنین جریان هایی باتری 260 چرخه شارژ/دشارژ یا 5 سال در حالت StendBy دوام می آورد.
همان، اما در مقیاس کوچک (اما با توضیحات) در مستندات باتری ارائه شده است.
نموداری از وابستگی عمر باتری به ولتاژ شارژ مجدد ثابت در حالت StendBy در شکل نشان داده شده است. 3.
محدودیت‌های ولتاژ مشخص شده که باتری‌ها را می‌توان تخلیه کرد، به صورت تجربی تعیین شد. آنها به گونه ای انتخاب می شوند که تمام جرم فعال در هنگام تخلیه به سولفات سرب تبدیل نمی شود، زیرا این امر باعث سولفاته شدن بیش از حد صفحات می شود.
یعنی می توانیم نتیجه بگیریم که شما نمی توانید کمتر از حد مجاز تخلیه کنید و نمی توانید بالاتر از امتیاز مشخص شده شارژ کنید - در این حالت فقط با "جرم فعال" و تخریب صفحات در حالت اول و جوشیدن کار می کنید. راه حل در دوم مجاز نیست.


معایب طرح های موجود در اینترنت.

به اینترنت می رویم و چند ده شارژر ریزپردازنده آماده پیدا می کنیم. همانطور که می گویند ، وظیفه در سطح یک باشگاه مدرسه ای است که خودتان انجام دهید ، بنابراین تقریباً هر آماتور رادیویی خلاقیت خود را با "اختراع" شارژ از وسایل بداهه شروع می کند. اما متأسفانه کیفیت نتیجه از سطح باشگاه مدرسه فراتر نمی رود ... به توضیحات دستگاه ها و نمودار آنها نگاه می کنیم و روی برخی از آنها چیزهای نه چندان خوشایند می یابیم:
1) در هنگام کار با باتری و شبکه 220 ولت حتی به اقدامات احتیاطی ایمنی اشاره ای نشده است.
2) عدم تنظیم دقیق سیستم اندازه گیری (ولتاژ و جریان اندازه گیری شده). همانطور که در بالا گفته شد، بیش از حد یا دست کم گرفتن پارامترها می تواند منجر به تخریب صفحات یا جوشیدن محلول شود.
3) استفاده از سنسورهای جریان گران قیمت. اجازه دهید به شما یادآوری کنم که سنسور فعلی مبتنی بر اثر هال به اضافه یک نمایشگر از کل سیستم با هم گران‌تر است. با توجه به اینکه بر اساس مواد شیمیایی و ابعاد باتری های استفاده شده (یادآوری می کنم کاربر من از 3.3 تا 18 Ah می خواست) نیازی به اندازه گیری چند آمپر بیشتر نخواهیم داشت. و در مورد نمایشگر در بند 4 نوشته شده است.
4) وجود یک دسته LED، دکمه و نمایشگر گران قیمت روی بدنه دستگاه. آیا تا به حال سعی کرده اید به اعماق کابینت سرور فشار بیاورید و به آنچه روی نمایشگری به اندازه یک جعبه کبریت در فاصله 1 متری نوشته شده است نگاه کنید؟ و بدون تنظیم حالت از طریق دکمه های ناوبری (بررسی کتیبه های روی صفحه نمایش)، طرح های یافت شده کار نمی کنند. آیا باید یک نمایشگر بزرگتر نصب کنم و آن را همراه با دکمه های کابل اول حرکت دهم؟ و هنگامی که آن را بیرون بیاورید، این دو دستگاه متفاوت هستند: یک شارژ جداگانه و یک نمایشگر جداگانه.
5) تغذیه فن سیستم از ولتاژ شارژ. یعنی یا از 16 ولت (نگاه کنید به نقطه 5) و در عین حال قسمت پایین تر را مسدود کنید یا مستقیماً از ولتاژ در پایانه ها تغذیه کنید (جایی که به جای 12 ولت استاندارد از 9 ولت تا 14 ولت داریم).
6) مدار تثبیت ولتاژ پالس خود را از ورودی 16 ولت ایجاد کنید. یعنی داستان در مورد موضوع است، بیایید یک PWM اضافی دیگر ایجاد کنیم (یکی در حال حاضر در منبع تغذیه است)، اما در قسمت ولتاژ پایین، که ابعاد مدار را افزایش می دهد، نیاز به کلیدهای برق اضافی روی رادیاتورها و کاهش کارایی سیستم به طور کلی
7) الگوریتم تخلیه بدون کنترل جریان تخلیه. و در بیشتر موارد، بدون عناصر برای اندازه گیری آن (من در مورد جریان کل صحبت نمی کنم، که تقریباً در همه جا اندازه گیری می شود، بلکه در مورد جریان تخلیه صحبت می کنم).
8) نیاز به چرخاندن ترانسفورماتور قدرت (3 روش جداسازی و پیچیدن به عقب به تفصیل در زیر آمده است). این البته باعث افزایش جریان می شود، اما آیا ما به این افزایش نیاز داریم؟ با سیم پیچ های استاندارد، ترانسفورماتور می تواند 3-5 آمپر را ارائه دهد، که در این طرح حداکثر از 1-2 آمپر (14V*2A=28W) استفاده می کنیم و برای مشخصات فنی خود نیازی به 15 آمپر نداریم (14.8V*15A=217W). ).

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

روش 1 = لحیم کاری ترانسفورماتور را با دقت جدا کرده و نوار زرد رنگ را باز کرده و در فر با دمای 150 درجه به مدت 15 دقیقه گرم کنید و در حالی که دستکش می پوشید هسته آن را به صورت دستی شل کنید.

برنج. 4 بعد از شل شدن
PSU SL-Lite

روش 2 = ترانسفورماتور را لحیم کنید، برچسب با کتیبه را با دقت بردارید و نوار زرد را باز کنید، فریت را با یک سشوار از ایستگاه لحیم کاری یا یک سشوار از همه طرف به مدت چند دقیقه باد کنید. نیمه ها نسبت به یکدیگر شروع به حرکت می کنند، فقط آنها را از هم جدا کنید. خود قرقره را می توان به راحتی جدا کرد که هنگام پیچیدن بسیار راحت است.

برنج. 5 فرآیند دمیدن با سشوار.
عکس DenGess از مبحث SL-Lite BP

روش 3 = ترانسفورماتور را لحیم کنید، برچسب روی آن را با دقت بردارید و نوار زرد رنگ را باز کنید، ترانسفورماتور را به مدت 10 دقیقه در آب بجوشانید.

برنج. 6 آیا هنوز هم ترانسفورماتورها را در کتری میپزید؟
عکس DenGess از مبحث SL-Lite BP



9) ابعاد دستگاه اغلب از اندازه یک منبع تغذیه استاندارد ATX بیشتر است. چیزی که اغلب پشت سر گذاشته می‌شود «استفاده‌کننده انرژی تخلیه» است؛ معمولاً نقش آن را یک لامپ ماشین از چراغ جلو بازی می‌کند، به همین دلیل است که کل ساختار بسیار شبیه به چراغ شب کودکان می‌شود. علاوه بر این، همانطور که در بالا ذکر شد، لامپ در "چراغ شب" به سادگی روشن می شود، بدون هیچ کنترل یا تثبیت جریان مصرفی.
10) عدم وجود سیستم های خود تشخیصی و سیستم های نظارت بر یکپارچگی نرم افزار (من قبلاً در مورد این موضوع در بالا نوشتم).

ایجاد سیستم خود

خوب ، از آنجایی که هیچ پیشرفت مناسب آماده ای وجود ندارد ، ما سعی خواهیم کرد روش ساخت چنین سیستمی را مستقل از آنچه در دست بود شرح دهیم - "من شما را از آنچه داشتم قالب زدم" (C) مال من نیست.
اگرچه در بالا نوشته شده بود که این یک کار خودتان در سطح باشگاه مدرسه است، اما اجرای آن شامل منابع تغذیه سوئیچینگ ولتاژ بالا است، بنابراین، اگر قبلا آنها را توسعه نداده اید، بهتر است آموزش را در مورد چیزی شروع کنید. در غیر این صورت، اشباع انرژی کمتر، ولتاژ پایین تر و در نتیجه خطر کمتری... علاوه بر این، باتری ها، در صورت استفاده نادرست، به خودی خود ایمن نیستند و اتاق های باتری در تمام تاسیسات تولیدی در کلاس "A" طبقه بندی می شوند. - به عنوان بسیار خطرناک آتش سوزی.
خوب، مثل همیشه - یک سلب مسئولیت. در بالا در مورد احتمال آتش سوزی و برق گرفتگی به دلیل نقض قوانین عملیاتی و مونتاژ بی کیفیت اشاره کردم. و من اکنون در مورد احتمال آسیب شیمیایی از محتویات باتری در نتیجه اتصال کوتاه پایانه های آن و پارگی حرارتی محفظه صحبت می کنم. از همین رو شما تمام آزمایش ها را با باتری ها و شارژرهای خانگی با خطر و خطر خود انجام می دهید و مسئولیت کامل عواقب احتمالی را درک می کنید.
خوب، PUE مورد علاقه ما... منبع تغذیه از یک شبکه جریان متناوب 50 هرتز، 220 ولت مطابق با "قوانین نصب برق" انجام می شود. برای اطمینان از ایمنی افراد، تجهیزات الکتریکی باید مطابق با الزامات PUE و الزامات گذرنامه برای تجهیزات الکتریکی به طور قابل اعتماد زمین شوند. اتاقی که تجهیزات در آن قرار دارد باید مجهز به یک مدار - یک اتوبوس زمینی محافظ باشد که محفظه تمام دستگاه ها از طریق یک شبکه سوکت به آن متصل می شود. برای اتصال هادی های اتصال زمین به باس، پیچ های M8 باید وارد شوند. مدار - گذرگاه اتصال زمین محافظ باید به دستگاه اتصال به زمین متصل شود. مقدار زمین نباید بیشتر از 4 اهم باشد. اتصال زمین در داخل ساختمان باید مطابق با GOST 12.1.030-81 باشد. ایجاد زمین و رعایت استانداردهای آن توسط کاربر ارائه می شود.
اگر پاراگراف های بالا شما را نمی ترساند (با آنها موافق هستید) و در اینترنت در مورد اقدامات احتیاطی هنگام کار با باتری ها و تئوری کمک های اولیه برای سوختگی های شیمیایی و شوک الکتریکی خوانده اید و همچنین یک کپسول آتش نشانی را برای شما ذخیره کرده اید. اطفاء حریق کلاس "E" (اجازه خاموش کردن تجهیزات زنده را می دهد) و تمام اقدامات را برای بهبود ایمنی انجام داده ایم، سپس مستقیماً به تبدیل منبع تغذیه به شارژ ریزپردازنده ادامه خواهیم داد.
و من می خواهم توجه داشته باشمآنچه در این برنامه خطرناک است (در صورت عدم رعایت نکات ایمنی) باتری ها و ولتاژ شبکه ~220 ولت است. و منبع تغذیه در حال تبدیل کم اشتعال است (یعنی از احتراق پشتیبانی نمی کند و عملا نمی سوزد مگر اینکه آن را از بیرون با مشعل دمنده بسوزانید...) و حاوی مواد فعال شیمیایی (اسید) نیست.
نتیجه گیری: این نظرات تقریباً در مورد تمام شارژرهایی که باتری ها را شارژ می کنند و از یک شبکه ~220 ولت تغذیه می شوند صدق می کند. بنابراین، اگر نویسندگان سایر شارژرهای خانگی در مورد "خواص جانبی" دستگاه خود و ظرافت های عملکرد آن به شما هشدار نمی دهند، این به هیچ وجه به این معنی نیست که این ویژگی ها و ظرافت ها در آنها وجود ندارد.
اگرچه هدف این مقاله کاربران نسبتاً با تجربه است که چندین سال صاحب آهن لحیم کاری هستند، در زیر همه چیز را با جزئیات کامل و گام به گام - برای مبتدیان - شرح خواهم داد. این رویکرد به شما امکان می دهد تا مونتاژ را به طور کامل کنترل کنید و فراموش نکنید که هیچ یک از بلوک ها را بررسی کنید. آن ها روند ساخت و راه اندازی هر بلوک من در زیر توضیح داده خواهد شد.

برنج. 7 بلوک دیاگرام دستگاه "روی انگشتان".

شرح مفصل بلوک دیاگرام در "توضیحات" جمع شده است.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

و از آنجایی که تصمیم گرفتیم با انگشتان خود توضیح دهیم، این دستگاه را می توان به وضوح با سیستم لوله کشی نشان داده شده در شکل مقایسه کرد. 7 (جریان های انرژی در آن در زیر در متن متحرک هستند). و برای قیاس کامل، شیر بالا سمت چپ کنترل یک کنترلر PWM را نشان می دهد. مخزن آبی سمت چپ یک خازن فیلتر بعد از پل یکسو کننده است، دو مخزن سبز رنگ که توسط یک لوله کوچک متصل شده اند یک باتری هستند و لوله نیز به نوبه خود نشان دهنده مقاومت داخلی باتری است. شیرهای زیر مخزن دو رله برای جدا کردن باتری از ایستگاه شارژ/دشارژ و جدا کردن آن از سیستم های آزمایشی هستند. شیر بالا سمت راست دو لامپ DISCHARGE آزمایشی 12 ولت 50 واتی است که روی PWM روشن شده و از پردازنده مرکزی کنترل می شود. شیر پایین سمت راست یک سیستم تخلیه جریان تثبیت شده استاندارد متشکل از 8 لامپ DISCHARGE در 13.8V 0.16A است که توسط یک کنترل کننده PWM کنترل می شود.

سوالات استاندارد با توجه به بلوک دیاگرام:
- چرا دو PWM در هر تخلیه؟
- آیا می توان لامپ های کمتری داشت؟ آیا می توانم آنها را با یک لامپ تعویض کنم؟
- شاید به جای لامپ، یک مقاومت و یک LED قرار دهید؟
- باشه، همه چیز مشخص است، اما چرا به جای یک رله سوئیچینگ، دو رله سوئیچینگ؟

و پاسخ آنها:
- برای جریان تخلیه کم به سیکل کاری کم و برای جریان تست به سیکل کاری بسیار بالا نیاز دارید. اگر یک کنترلر نصب کنید، این شرط برآورده نمی شود، زیرا ما دقیقاً برعکس را دریافت می کنیم، به علاوه خازن در راه قرار می گیرد - مخزن آبی مطابق نمودار.
- لامپ ها واقعاً لحظه روشن شدن با کویل سرد در ولتاژ کامل را دوست ندارند، بنابراین با نصب چندین لامپ ولتاژ و جریان کاهش یافت.
- لامپ ها بر خلاف مقاومت ها دارای خاصیت تثبیت جریان هستند، اگر این عملکرد به کنترلر اختصاص داده شود، جریان را با چرخه کاری تنظیم می کند و ما به یک چرخه کاری کوچک و ترجیحا ثابت در محدوده ولتاژ معین نیاز داریم. .
- دو رله سوئیچینگ به جای یک رله سوئیچینگ برای اطمینان نصب شده است! در حین آزمایش مواردی از باز شدن خود به خود کلید برق کنترلر PWM به دلیل تداخل الکترومغناطیسی روی سیم های بدنه دستگاه مشاهده شد.


پیدا کردن منبع تغذیه مناسب

ما یک منبع تغذیه ATX کامپیوتر کار می‌یابیم، ترجیحاً با رادیاتورهای T شکل. ساده ترین راه این است که با دوستان خود جستجو کنید یا به نزدیکترین شرکت تعمیر کامپیوتر مراجعه کنید و چندین منبع تغذیه مرده را به قیمت 1 دلار در هر جفت خریداری کنید.
نحوه انتخاب مناسب بر اساس ویژگی های خارجی در "توضیحات" خلاصه شده است.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

نحوه انتخاب مناسب: رادیاتورهای T شکل از طریق شکاف ها قابل مشاهده هستند و می توانید منبع تغذیه را از نسخه مدرن تر آن (مثلاً پیچیده تر و کمتر مناسب برای دوباره کاری) تشخیص دهید. ریزمدار و وجود ریزمدار دوم یا ترانزیستورها در ثانویه. یعنی اگر در ثانویه می توانید دو ریز مدار یا دسته ای از ترانزیستورها را ببینید ، قطعاً این GS6105 نیست بلکه یا آنالوگ آن است. به عنوان مثال، از نظر محافظت در برابر ولتاژ ورودی اضافی، یک نسخه تریم شده است، اما در عین حال از نظر پایه کاملاً سازگار است. اگر از بین چندین منبع تغذیه آسیب دیده انتخاب دارید، می توانید با اندازه گیری اهم در کانکتور کابل برق ~ 220 ولت، تعیین کنید که کدام یک بدون باز کردن کیس قابل تعمیر است. یا در ورودی اهم وجود دارد یا بی نهایت وجود دارد (فیوز ورودی خراب است). اگر فیوز ورودی خراب است، بهتر است چنین واحدی را ترک کنید (تعمیر اولیه طولانی، دشوار و خسته کننده است). و با اندازه گیری اهم بین زمین و گذرگاه +5، یا شارژ خازن یا مقاومتی در حدود 1-20 اهم را می بینیم. اگر 1-20 اهم به جای شارژ تشخیص داده شود، دیود باس +5 ولت به مهره جوش می خورد. اگر فیوز ورودی منفجر نشود، منبع تغذیه به احتمال زیاد دارای حفاظت است (اما نتیجه اصلی این است که شما خوش شانس هستید و این نمونه آن را دارد). و از آنجایی که برای طراحی خود نیازی به دیود در مدار 5 ولت نداریم، در 95٪ موارد می توان چنین منبع تغذیه را بازیابی کرد (برای بررسی "راه اندازی بدون بار" با جایگزینی آن با دو نمونه معمولی)، و سپس بازسازی شد.
به هر حال، اشاره شده است که همه منابع تغذیه بدون بار شروع نمی شوند. بنابراین، اگر فن موجود در منبع تغذیه خراب باشد (و به خصوص اگر علاوه بر دمنده باد، کندانسورهای ثانویه نیز خشک شده باشند)، ممکن است تلاش برای روشن کردن آن با بستن PW_On به نتیجه مطلوب منجر نشود. و به همین دلیل منبع تغذیه ممکن است به عنوان خاموش ثبت شود.
توجه!!! اگر سوئیچ وظیفه در منبع تغذیه کار نمی کند (+5vSb)، خازن های ورودی بعد از پل تا 400 ولت شارژ می شوند و می توانند برای مدت طولانی حتی پس از قطع منبع تغذیه از شبکه شارژ باقی بمانند.
من با یک منبع تغذیه با مداری مواجه شدم که به طور مبهم مدار را در این دفترچه راهنما یادآوری می کند.
اما اگر مدار دیگری دارید، من یک آرشیو با 28 مدار منبع تغذیه ATX مونتاژ شده و آنالوگ های آنها را پیوست می کنم.
خوب، پس منبع تغذیه باید تحت یک بار کوچک بررسی شود (من از دو هارد دیسک استفاده می کنم - دایناسورهای هر کدام 25 مگابایت)، و اگر کار نکرد، آن را تعمیر کنید، برای اطلاعات بیشتر در مورد تعمیر منبع تغذیه در اینترنت جستجو کنید. .


مرحله مقدماتی
(مونتاژ قسمت آنالوگ).

مرحله آماده سازی شامل بررسی منبع تغذیه، تنظیم بازخورد تقویت کننده عملیاتی و مونتاژ مدار تخلیه است.

برنج. بخش 8 بیتی در حال کار است.

جزئیات این مورد در "توضیحات" خلاصه شده است.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

برنج. 9 رنده برای خنک کننده.

1) مطمئن شوید که منبع تغذیه روشن می شود و +5 و +12 (با گسترش +/-1V) می دهد. برای روشن کردن سیم PW_On (معمولاً این یک سیم سبز رنگ است که بین دو سیم سیاه در یک دوشاخه ATX قرار دارد)، باید آن را با یک گیره کاغذ روی یکی از سیم‌های سیاه (زمین) ببندید. اگر منبع تغذیه کار نمی کند یا کولر خوب نمی چرخد، آنگاه منبع تغذیه را تعمیر کرده و کولر را روغن کاری می کنیم (اگر حتی بعد از روغن کاری خوب نچرخد، کولر را تعویض می کنیم). اگر توری کولر به صورت شکافی در بدنه واحد ساخته شده است، برای بهبود جریان هوا و کاهش صدا، توصیه می شود آن را با انبردست بریده و با یک توری خارجی استاندارد برای کولر جایگزین کنید.

برنج. 10 پس از نصب صفحه نمایش

برنج. 11 ترانسفورماتور و اصطبل فن. +/-5 ولت.

توجه!!! منبع تغذیه کامپیوتر بدون بار روشن نمی شود، بنابراین باید با چیزی بارگذاری شود. به عنوان یک گزینه، یک هارد دیسک نیمه مرده را وصل کنید (با مکانیک چرخشی، من از دو HDD استفاده می کنم - دایناسورهای هر کدام 25 مگابایت) یا چند خنک کننده +12 ولت. یک CD-Rom به عنوان بار مناسب نیست، زیرا ارائه نمی کند یک بار ثابت
7) تثبیت ولتاژهای 5+ و 5- ولت را بررسی می کنیم و منبع تغذیه را در کیس مونتاژ می کنیم، در حالی که +12/+5/Gnd/-5/-12 از و تثبیت 5+ و 5- ولت از ترانسفورماتور برق نصب شده باید خروجی از کیس باشد. لامپ 220 ولت 200 وات نباید دود یا بدرخشد.
8) مدار را از op-amp به . بر اساس دانش مهندسی برق (به عنوان بخشی از یک دوره فیزیک مدرسه)، ما تقسیم کننده های آزمایشی را از یک مقاومت ثابت که یک دیود را تغذیه می کند (در دیودهای معمولی افت ولتاژ حدود 0.56 ولت است) جمع می کنیم که یک مقاومت متغیر به آن متصل است. با چرخاندن مقاومت متغیر، ولتاژی برابر با 0.100 ولت دریافت می کنیم و در دومین بازوی مشابه ولتاژ 0.100 ولت است. من یک رزرو جداگانه انجام می دهم که تستر باید به مقیاسی با میلی ولت تغییر کند؛ اگر تستر شما مقیاسی فقط 20 ولت دارد یا کلاس دقت آن از 0.5 بدتر است، ما به دنبال یک تستر معمولی هستیم.
9) ما 0.100+ و 0.100 ولت حاصل را به نوبه خود به ورودی مدار جریان مونتاژ شده اعمال می کنیم و مقاومت های بازخوردی را انتخاب می کنیم، در نتیجه قسمت اندازه گیری را برای اندازه گیری جریان تنظیم می کنیم. وظیفه ما رسیدن به ولتاژ 1.250 ولت در خروجی تقویت کننده عملیاتی کنتور جریان است. برای مدار شارژ از +0.100 ولت و برای مدار تخلیه از 0.100- ولت استفاده می شود. من رزرو جداگانه ای انجام می دهم که تستر باید به مقیاس 2B تغییر کند (اما نه بالاتر از مقیاس 3B). اگر تستر شما چنین مقیاسی ندارد یا کلاس دقت آن بدتر از 0.5 است، ما به دنبال این هستیم یک تستر معمولی
10) با استفاده از یک تقسیم کننده دیگر، 6000 ولت دریافت می کنیم، آن را به ورودی مدار اندازه گیری ولتاژ مونتاژ شده اعمال می کنیم و ولتاژ خروجی آن را روی 1000 ولت تنظیم می کنیم. برای کسانی که تستر ندارند، من رزرو می کنم که لازم است تا حد امکان اندازه گیری شود، یعنی 1000 ولت در مقیاس 2 ولت (اما نه بالاتر از مقیاس 3 ولت) و 6000 ولت در مقیاس اندازه گیری می شود. مقیاس بزرگتر تقریباً 10 ولت است (اما نه بیشتر از مقیاس 20 ولت).
11) در کنار مدار op-amp، یک هشدار صوتی برای نشان دادن روشن شدن اشتباه (برگشت قطبیت) پایانه های باتری در زنگ یکپارچه 1212FXP یا آنالوگ آن (به هر حال، اگر کسی دیتاشیلد برای 1212FXP یا آنالوگ آن، لطفا آن را ارسال کنید). هنگام اتصال، باید قطبیت زنگ و دیود مسدود کننده را در صورت تشخیص اتصال کوتاه در زنگ، رعایت کنید؛ مقاومت محدود کننده جریان محافظ در مدار وجود دارد. پس از مونتاژ، توصیه می شود زنگ را بررسی کنید. برای تست از باتری 9 ولت کرونا استفاده کردم. قبل از آزمایش، توصیه می شود منبع تغذیه را از شبکه جدا کنید.
12) ما یک مدار تخلیه را جمع می کنیم و آن را برای مصرف جریان حدود 0.5 آمپر پیکربندی می کنیم (بار باید بر اساس تخلیه 10 ساعته باتری شما انتخاب شود، در حالی که جریان حدود 0.1 درجه سانتیگراد خواهد بود، مستندات باتری خود را ببینید. برای جزئیات بیشتر، در نمودار یکی از جریان های تخلیه 10 ساعت را نشان می دهد. برای کسانی که اصطلاحات را نمی دانند، "C" ظرفیت باتری و برای یک باتری 7.2 Ah 0.1 * C = 0.72A است. مدار اتصال بار من کاملاً استاندارد نیست، اما از آنجایی که ما در حال ساخت یک تثبیت کننده جریان (و نه یک منبع تغذیه PWM گام به گام) هستیم که باید تقریباً در هر مقدار از ولتاژ ورودی کار کند، تصمیم گرفته شد سوئیچ را روی سمت زمین (که برای Step-Up و نه Step-Down معمول است)، با این اتصال آن را با ولتاژی باز می کنیم که به ولتاژ پایانه های ورودی بستگی ندارد. درست است، در این حالت، یک ولتاژ متناوب در بار (لامپ DISCHARGE) به دست می آید، اما لامپ ها قطبی نیستند و این مدار عملکرد اصلی (تخلیه با جریان تثبیت شده) را حل می کند.
توجه!!! مدار کنترل ماسفت باید دارای یک دیود معمولی با سرعت بالا باشد. دیود شاتکی نیست و نیازی به اتصال هر دو دیود در کیس BAV70 نیست، فقط یکی از آنها را وصل کنید.

برنج. 12 لامپ هشت.

برای جمع و جور کردن دستگاه، به جای یک لامپ 12 ولتی 1 آمپری DISCHARGE خودرو، 8 لامپ 13.8 ولتی 0.16 آمپری DISCHARGE را در داخل دستگاه نصب کردم (مستقیماً روی فن برای حذف گرمایی که ایجاد می کنند). این راه حل امکان حذف واحد تخلیه خارجی و قرار دادن تمام واحدها در محفظه استاندارد منبع تغذیه را فراهم می کند. من از یک دیود قطبیت معکوس که از خط 12 ولت حذف شده است استفاده کردم، که معمولاً آنالوگ SR1040 است (دستورالعمل های کل سری را ببینید).
برای کسانی که حدس نمی زنند، قسمت بیت با بستن ترانزیستور روشن می شود، یعنی با اتصال پین کنترل به زمین (زمین کردن از طریق مقاومت پایه ترانزیستور).
لامپ 220 ولت 200 وات در مدار ورودی باید در حین آزمایش با روشن بودن تخلیه کمی بدرخشد.
توجه!!! منبع تغذیه کامپیوتر بدون بادکردن رادیاتورها روشن نمی شود پس با برداشتن درپوش آن را روشن نکنید!!!


نصب در محفظه و اتصال مجدد ترانسفورماتور.

برنج. 13 خازن فیلتر.

این پاراگراف اتصال ترانسفورماتور با استفاده از مدار جدید، فیدبک و فیلتر نویز را مورد بحث قرار می دهد. همچنین نیاز به پیچیدن ترانسفورماتور را مورد بحث قرار می دهد و استدلال می کند که جریان کافی بدون سیم پیچی وجود خواهد داشت. جزئیات این مورد در "توضیحات" خلاصه شده است.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

1) تمام اضافی را در ثانویه لحیم کاری می کنیم ، سپس "تنه" را از حالت لحیم خارج می کنیم و با اضافه کردن خازن ها ، آن را به قسمت مرکزی وصل می کنیم. خازن های سرامیکی با کیفیت بالا را انتخاب کنید که برای جریان نسبتاً بالا طراحی شده اند. این تصمیم به این دلیل است که خازن های LowECR 105C با ولتاژ بالای 16 ولت به سختی به دست می آیند، بنابراین ما آنها را به صورت جفت جایگزین می کنیم - یک الکترولیت معمولی و سرامیک با کیفیت بالا. به عنوان سرامیک، از خازن های پلی اتیلن ترفتالات نوع 1 μF در 250 ولت استفاده کردم.
در این مورد، سیم‌پیچ‌ها را از خطوط +5 و 12 ولت ترکیب می‌کنیم و یک +16 ولت به دست می‌آوریم اما با جریان کوچک‌ترین خط. چینی ها معمولاً روی محفظه منبع تغذیه لیندن نوشته اند و باید از اندازه واقعی ترانسفورماتور برق اقدام کنیم. برای یک ترانسفورماتور 250 وات (که نباید آن را با 450 وات روی برچسب اشتباه گرفت)، می‌توانیم جریان را تا 20 آمپر از گذرگاه 5+ و تا 6 آمپر از گذرگاه +12 ولت حذف کنیم. آن ها ما جریان را تا 5A دریافت می کنیم.

برنج. 14 لیندن 450 وات (چپ)، 170 وات (مرکز) و 300 وات (راست).

بله، البته، شما می توانید ترانسفورماتور را به عقب برگردانید (روش سیم پیچی و عکس ها در بالا توضیح داده شد) ... این البته جریان را افزایش می دهد، خوب، مثلاً تا 15 آمپر (برای ترانسفورماتور 250 وات)، اما آیا ما نیاز داریم این افزایش؟ با سیم پیچ های استاندارد، ترانسفورماتور می تواند 3-5 آمپر (برای ترانسفورماتورهای 100-250 وات) ارائه دهد، که در این طرح حداکثر از 1-2 آمپر (14V*2A=28W) استفاده می کنیم و برای فنی خود نیازی به 15 آمپر نداریم. مشخصات (14.8V*15A=217W).
بنابراین، من دیودهای معمولی 3 آمپر را نصب کردم، اما اگر واقعاً می خواهید به جریان های بالا برسید، از بین دیودهای شاتکی 100 ولت انتخاب کنید. خوب، به عنوان مثال، از سری (به دستورالعمل برای کل سری مراجعه کنید) و آنها را روی رادیاتور قرار دهید.
2) یک بار دیگر به بلوک دیاگرام (نشان داده شده در شکل 2) نگاه می کنیم و بازخورد فعلی (در پایه شانزدهم) را خاموش می کنیم، سپس سوئیچ را (در پایه 4) خارج می کنیم و آن را با خودمان روی 2 اپتوکوپلر جایگزین می کنیم، اضافه می کنیم. مقاومت تنظیمی 1 کیلو اهم 2 وات نسبت به خروجی و روشن شدن بدون بازخورد. تولید نباید از کار بیفتد (لامپ 220 ولت 200 وات نباید دود یا بدرخشد)، و مقاومت باید حدود 36 ولت باشد، در حالی که ژنراتور باید به طور مشخص "کلیک" کند (صداهای بسیار آرامی مانند جیرجیرک تولید کند).
اگر هیچ چیزی در خروجی وجود ندارد، به احتمال زیاد + 5 ولت در پایه چهارم دارید و باید به زمین کشیده شود (مقاومت 10 کیلو اهم نسبت به زمین را بررسی کنید). اگر ولتاژ فقط هنگام روشن شدن در خروجی ظاهر شود و سپس ناپدید شود، به این معنی است که بازخورد جریان استاندارد در پایه 16 احساس می شود.
3) ما بازخورد ولتاژ ایجاد می کنیم، یک تقسیم کننده را انتخاب می کنیم تا خروجی به درستی 2.275V*6=13.65V باشد، و با توجه به توصیه بد افراد "با تجربه" که با GOST 825-73 "مناسب" نیستند، برابر است با 2.450V*6=14.7 B (که طبق همان GOST 825-73، عمر باتری را 4 برابر کاهش می دهد، تا 25٪، نمودار وابستگی عمر باتری به ولتاژ شارژ ثابت در StendBy را ببینید. حالت، نشان داده شده در شکل 3 بالا). لامپ 220 ولت 200 وات نباید دود یا بدرخشد. سپس مقاومت 1kOhm 2W را که برای اهداف تنظیم از خروجی مبدل لحیم شده است، لحیم می کنیم، که منجر به این واقعیت می شود که فرکانس "چرخه ها" (صداهای تولید شده) سه بار کاهش می یابد.
4) مدار تخلیه و لامپ ها را روی کولر نصب کنید. سیستم را روشن می کنیم. ترانسفورماتور قدرت باید به طور مشخص "صدا کند" و لامپ 220 ولت 200 وات باید شروع به دود شدن کند. ما برای مدت طولانی بدون درپوش آزمایش نمی کنیم، زیرا ... بدون پوشش، رادیاتور اولیه، بدون جریان هوا، شروع به گرم شدن محسوس می کند. ما به کیفیت و اجرای صحیح مدارهای جریان توجه ویژه ای داریم (در l.2 نمودار با خط پررنگ مشخص شده اند). برای هر یک از آنها، من از یک سیم پیگتیل دوتایی به فیش ATX لحیم شده در پاراگراف بالا استفاده کردم.
5) قطعه جریان را وصل می کنیم تا کلیدهای خروجی را خاموش کنیم و از مدار تخلیه استفاده می کنیم تا اتصال قطبی صحیح را بررسی کنیم... یعنی در دتکتور جریان (هونی که LED نسبت به آن وزن می کند) ولتاژ مثبت حدود 0.625 + V باید بدست آید.
6) اگر در مرحله 5 همه چیز به خوبی پیش رفت، یک لامپ 12 ولتی 1.5 آمپری را به خروجی وصل می کنیم و از یک مقاومت متغیر در نزدیکی LED استفاده می کنیم تا جریان را به 1 آمپر محدود کنیم (ولتاژ مقاومت متغیر حدود 1.25 ولت است).
7) سیم های اتصال به باتری را می سازیم. برای این کار 3 سیم نارنجی و 3 سیم مشکی را از پیگتیل به فیش ATX که در مرحله بالا لحیم شده برداشتم. ما 3 سیم را به یک پیگتیل می‌پیچانیم و پایانه‌های باتری استاندارد را به پیچ در یک طرف لحیم می‌کنیم. از طرف دیگر، دو سیم از سه سیم پیگتیل به مدارهای جریان متصل می شود و انتهای باقی مانده به اندازه گیری ولتاژ متصل است. برای زیبایی شناسی، روی ترمینال ها پوشش گرما انقباضی قرار می دهیم.
8) خوب، اکنون ما یک شارژر "اتوماتیک" داریم که از منبع تغذیه ATX کامپیوتر ساخته شده است، که خودکار بودن آن به معنای محدود کردن جریان شارژ است (آن را روی 1 آمپر تنظیم می کنیم)، و هنگامی که به یک ولتاژ آستانه خاص رسیدیم (آن را روی 13.8 ولت)، انتقال به تثبیت ولتاژ. و پس از افزودن قسمت دیجیتال، یک شارژر ریزپردازنده برای باتری های سرب اسیدی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری دریافت می کنیم.


مونتاژ قسمت دیجیتال

این پاراگراف اتصال ریزپردازنده، رله ها، دکمه ها، قطعات RS232 و غیره را شرح می دهد. جزئیات مونتاژ قطعه دیجیتال در «توضیحات» آمده است.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

1) توجه!!! ریزپردازنده ATMega8 (برای ATMega48 و ATMega88 گزینه های فریمور هم وجود دارد) فقط در نقطه 6 در سوکت نصب شده است! تمام تست ها با حذف ریزپردازنده انجام می شود.
2) مداری را برای روشن کردن رله جمع می کنیم. یک رله 12 ولت با جریان سوئیچینگ 10 آمپر به عنوان رله انتخاب شد، اگرچه اگر آن را با یک استارت سایز 3 مقایسه کنید، می توانید به این نتیجه برسید که آمپرهای آنجا چینی هستند (به همان اندازه کوچک). سپس یک LED در پنل جلویی کیس نشان می دهیم که نشان دهنده اتصال به باتری است (نشان دهنده روشن بودن رله). من به هیچ وسیله نشان دیگری نیاز ندارم، به هر حال، حتی این LED، زمانی که در کابینت استفاده می شود، قابل مشاهده نخواهد بود.
3) مدار صفحه کلید را جمع می کنیم، آن را به پنل جلویی وصل می کنیم و در زیر آن دکمه Reset را وصل می کنیم تا با یک کبریت بتوان آن را از طریق شیار ورودی هوا فشار داد.

برنج. 15 دکمه صفحه کلید و در زیر آنها دکمه Reset.

4) قطعه RS232 را مونتاژ می کنیم و از طریق فیوز به پین ​​زنگ +5Sb وصل می کنیم (این برای تغذیه ماژول کنترل خارجی ضروری است). پین های RX و TX سوکت میکروپروسسور را به طور موقت ببندید، HyperTerminal را باز کنید و عملکرد قطعه RS232 را بررسی کنید.
5) انتهای آن را به DAC وصل می کنیم، دیودهای محدود کننده را بررسی می کنیم، آنها را لحیم می کنیم و بررسی می کنیم که در هنگام تخلیه ولتاژ منفی را قطع کنند. من از دیودهای شاتکی کم ولتاژ به عنوان دیودهای محدود کننده استفاده کردم.
6) اگر همه بررسی ها با موفقیت انجام شد، پردازنده را نصب کرده و فلش کنید.


برنج. 16 قرار دادن تخته در کیس.

تکنیک سفت‌افزار و فیوز بیت‌ها.

کاربر باید چه چیزی را در سطح بالا ببیند؟

  کاربر در حالت‌های تخلیه/شارژ (در مورد حالت‌های سرویس و آزمایش به طور جداگانه صحبت خواهیم کرد) می‌خواهد در مورد وضعیت فعلی فرآیند (و فرآیند با جریان‌ها و ولتاژهای متوسط ​​مشخص می‌شود) با داده‌هایی که حداقل هر یک بار به‌روزرسانی می‌شوند، بداند. 5 ثانیه
و من می‌خواهم اطلاعات مربوط به جریان انرژی و داده‌های فرآیند جریان (کل جریان جاری یا تخلیه شده) را برای ساختن یک نمودار بدانم. نمودار در واحدهای نسبی نیست، بنابراین داده ها به شدت 1 بار در دقیقه (ترجیحا با دقت بالا) مورد نیاز هستند.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

بر اساس الزامات مربوط به گزارش های دقیقه ای از دستگاه و با در نظر گرفتن این که برای به دست آوردن میانگین داده ها، تقسیم بر عدد 2 تا حدودی برای ریزپردازنده بسیار راحت است، بنابراین تعداد اندازه گیری ها را برابر با 2^8 می کنیم. = 256 در دقیقه
اگر فرض کنیم که چرخه ها باید حدود 2 ثانیه باشد (و هر کدام حداقل از 8 مجموعه اندازه گیری تشکیل شده است)، تعداد چرخه ها را برابر با 256/8=32 در نظر می گیریم.
در این حالت، مدت زمان یک سیکل برابر با 60/32 = 1.875 ثانیه به دست می آید.
بررسی: 1.875 ثانیه در محدوده تحمل 2 ثانیه است.
در این صورت ورود ست ها هر 60/(32*8)=0.234375 ثانیه خواهد بود.
با توجه به اینکه برای تولید هر مجموعه نیاز به اندازه گیری و محاسبه مقادیر از آن است، نیاز به وقفه در هر 60/(32*8*2)=0.1171875 ثانیه... در غیر این صورت 512 بار در دقیقه .
ما 11059200 کوارتز داریم، بنابراین کاهش را برای اولین تایمر برابر با 64 انتخاب می کنیم و 172800 بار در ثانیه افزایش می یابد. اما ما به 172800 بار نیاز نداریم، بلکه 8.53(3) سریعتر از 172800/8.53(3)=0x4F1A نیاز داریم.
یک چرخه کامل 32*8*2*64*20250/11059200 طول خواهد کشید که دقیقاً 60 ثانیه است (بدون باقیمانده)
بررسی کنید: 60 ثانیه (بدون باقیمانده) برابر است با کار "دقیقا 1 دقیقه چرخه".
برای تغییر کوارتز در حالت اتوماتیک، فرمول محاسبه دوره تایمر 0xFFFF-(CLOCKr/64)*60/512 را می نویسیم.
ADC ریزپردازنده دارای عرض 10 بیت است، اما مستندات می گوید که خطای مطلق ± 2 رقم کم اهمیت است، بنابراین عرض ADC = 8 بیت را می پذیریم. ما اندازه گیری 0xFF در دقیقه برای هر کانال داریم و حداکثر تعداد گزارش های دقیقه ذخیره شده را برابر با 0xFFFF (به مدت 45 روز) می گیریم. بنابراین برای هر کانال 4 بایت و برای توان ها 5 بایت به ازای هر کانال اختصاص می دهیم. توصیه می شود هر بسته را شماره گذاری کنید، و ما می خواهیم حداقل 24 ساعت از دستگاه استفاده کنیم - دو بایت (NnNn) برای شماره بسته ها اختصاص می دهیم.
ما همه اینها را در قالب متنی بسته بندی می کنیم و کمترین بایت را که معادل تقسیم بر 256 است ارسال نمی کنیم (سیستم 256 بار در دقیقه اندازه گیری می کند، گزارش ها دقیقه ای هستند، بنابراین لازم بود که مقدار را بر 256 تقسیم کنیم)
بعد، همه را در یک بسته مانند این بسته بندی می کنیم:

>N_NnNnXiXiXiYyYyYyWwWwWwWwTtTtTtTt +#11 +#13

و این 37 بایت برای بسته های دقیقه ای است (دقیقا 60 ثانیه).
و در مورد داده های تخلیه/شارژ فعلی که باید حداقل هر 5 ثانیه یک بار ارائه شود، میانگین حسابی را برای دو سیکل در نظر می گیریم (2 سیکل * 8 اندازه گیری = 16، که 2 به توان چهار = به راحتی بر MK تقسیم می شود. ، آنها را در پیام متنی بسته بندی کنید، بایت وضعیت را اضافه کنید و هر 2*1.875 = 3.75 ثانیه به کاربر صادر کنید (که حداقل هر 5 ثانیه یک بار در زمان مشخص شده متناسب است).
ما داده ها را به صورت متن ارائه می دهیم، بنابراین، پیشوند ">P_" در ابتدا.

>P_KkIrIzUu +#11 +#13

و این 13 بایت برای بسته های 4 ثانیه ای (به طور دقیق تر 3.75 ثانیه) است.

تست نهایی

الگوریتم عملیات مستقل

  همانطور که قبلاً در بالا نوشته شد، الگوریتم با توجه به داده‌های موجود و برای این وضعیت خاص جمع‌آوری می‌شود... این طرح بر اساس داده‌های موجود در اینترنت، از شاخه‌های موازی و مستندات باتری‌ها، بر اساس «همان‌طور که هست» ایجاد شده است. (یعنی تحقیق مستقل پارامترها نویسنده چند صد باتری از سازندگان مختلف را آزمایش نکرده است). این سیستم بر روی چندین باتری در دسترس نویسنده آزمایش شد و نتایج مثبتی را نشان داد، بنابراین با احتمال زیاد این الگوریتم برای باتری‌های مشابه دیگر تولیدکنندگان مناسب است.
بنابراین، اگر متوجه هر گونه نادرستی در این توضیحات شدید یا ایده هایی در مورد بهبود آن دارید، به آدرس ایمیل مشخص شده در پایین صفحه بنویسید.
یکی از فیلسوفان می‌گوید: «ایمان آوردن یعنی امتناع از فهمیدن». بنابراین کورکورانه تکرار نکنید، بلکه قبل از تکرار این طرح، سازگاری با شرایط خود را بررسی کنید.
تنظیم مجدد - دکمه ای که می توان با یک کبریت از طریق شیار مجرای هوا فشار داد.
برای فعال کردن حالت خودبرنامه‌نویسی

کنترل از راه دور.

همانطور که در بالا توضیح داده شد، تصمیم بر این شد که دستگاه به دلیل قیمت بالا و کارایی پایین آنها هنگام استفاده از سیستم در مکان هایی که دسترسی به آنها برای بازرسی بصری دشوار است، بیش از حد بارگذاری نشود.
بنابراین تصمیم بر این شد که این دستگاه به رابط RS232 مجهز شود که از طریق آن می توان این دستگاه را از طریق کامپیوتر و یا از طریق کنترل پنل کنترل کرد. علاوه بر این، در صورت استفاده از چندین شارژر به صورت موازی، می توانید یک پنل کنترل خارجی را به نوبه خود به هر یک از شارژرها متصل کنید.

الگوریتم شارژ

1) ولتاژ را در پایانه ها بررسی کنید. اگر کمتر از 6.5 ولت باشد، شارژ با یک سیگنال صوتی لغو می شود.
2) چرخه شارژ جریان شارژ (معمولاً حدود 1-2 آمپر) را به یک ولتاژ آستانه مشخص (معمولاً در حدود 13.8-14.5 ولت) محدود می کند و سپس به تثبیت ولتاژ تغییر می کند.
3) بررسی شرایط برای ایجاد.
4) بررسی وضعیت زهکشی 1:10 سیل.
اگر در حین تخلیه ولتاژ به زیر 6.5 ولت کاهش یابد = خروجی با سیگنال صوتی.
اگر قبلاً انباشتگی وجود داشت و در حین تخلیه 1:10 ولتاژ به زیر 8.6 ولت کاهش یافت = خروجی با سیگنال صوتی.
5) وضعیت پایان شارژ را بررسی کنید - اگر انباشتگی قبلاً رخ داده باشد، اما میانگین جریان در دقیقه کمتر از 0.09A = خروجی با سیگنال صوتی باشد.
6) بررسی شرایط تولید گزارش برای دو سیکل.
7) بررسی شرایط تهیه گزارش دقیقه.
8) بررسی کنید که آیا دستور توقف از طریق RS232 رسیده است یا SB4 فشرده شده است.
9) به نقطه 2 بروید

الگوریتم تخلیه

1) ولتاژ را در پایانه ها بررسی کنید. اگر کمتر از 12.0 ولت باشد، تخلیه با یک سیگنال صوتی لغو می شود.
2) سیکل های تخلیه با جریان ضربانی با حداکثر 0.1C انجام می شود (برای 7.2Ah در I=0.1C ما I=0.75A دریافت می کنیم).
3) ولتاژ را در پایانه ها بررسی کنید. اگر میانگین در دقیقه کمتر از 10.8 ولت باشد، تخلیه با یک سیگنال صوتی لغو می شود.
4) ولتاژ را در پایانه ها بررسی کنید. اگر میانگین بیش از دو سیکل کمتر از 6.5 ولت باشد، تخلیه با یک سیگنال صوتی لغو می شود.
5) بررسی شرایط تولید گزارش برای دو سیکل.
6) بررسی شرایط تهیه گزارش دقیقه.
7) بررسی کنید که آیا دستور توقف از طریق RS232 رسیده است یا SB4 فشرده شده است.
8) به نقطه 2 بروید

نرم افزار و برنامه کنترل.

بخش ریاضی پروژه ساده نیست، بنابراین ما تا کنون تنها بخش اصلی آن را توسعه داده ایم. بخش اصلی می تواند فرآیندهای شارژ و دشارژ را کنترل کند، تمام شرایط اضطراری را مدیریت کند و دارای الگوریتم های خود تشخیصی است. ما قصد داریم بعداً الگوریتم هایی برای آزمایش و پیکربندی انعطاف پذیر برای سخت افزار شما بنویسیم (با در نظر گرفتن تحمل قطعات). بنابراین، در حال حاضر، فایل های سیستم عامل و برنامه کنترل به همان صورت هستند (در مجموعه آزمایشی و اصلی)، یعنی. نویسنده سیستم را تا حد "اما برای من کار می کند و من همه چیز را دوست دارم" کامل کرده است، اما اگر به توسعه بیشتر پروژه علاقه مند هستید یا ایده هایی برای بهبود دارید، به آدرس ایمیل در پایین بنویسید. از صفحه ... ما سعی می کنیم با هم چیزی پیدا کنیم ...
به این سیستم می توانید اضافه کنید:
1) تنظیم سخت افزار از کامپیوتر از طریق RS232.
2) بارگذاری پارامترهای تنظیم در برنامه از سخت افزار.
3) Teletubbies و انیمیشن ها در برنامه کنترل.
4) الگوریتم تست ظرفیت باقیمانده و درصد شارژ باتری.
5) کنترل پنل سخت افزاری - دستگاه لاگر مجهز به نمایشگر LCD و حافظه I2C برای ضبط لاگ ها.

در اینترنت انواع مختلفی از اطلاعات در مورد شارژرهای خانگی وجود دارد، اما، به نظر من، معیار مفید بودن آن، مطابقت آن با فیزیک و شیمی فرآیندهای باتری است. سودمندی در این زمینه به معنای عدم وجود پیامدهای منفی (آسیب) برای باتری ها پس از اعمال اطلاعات در عمل است. جزئیات و پیوندهای این مورد در "توضیحات" جمع شده است.

"برای گسترش توضیحات روی این متن کلیک کنید"

من حرفه ای هستم که سیستم های کنترل فرآیند خودکار (سیستم های کنترل فرآیند خودکار) را طراحی می کنم و کمی با شیمی فاصله دارم (شیمیدان های فناور معمولاً مشخصات فنی کنترل فرآیندهای شیمیایی را می نویسند) بنابراین در پایان مقاله دارم. به نظر من آموزنده ترین پیوندها را در این موضوع جمع آوری کردم. اما من تعهدی به قضاوت در مورد انطباق آنها (انعکاس کافی) از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در باتری ندارم. اما من می خواهم به شما هشدار دهم که آنها توسط آماتور نوشته شده اند و هر کدام ممکن است جنبه های مثبت، منفی و حتی متأسفانه بسیار مضر خود را داشته باشند.

مواد موجود در منابع تغذیه ATX:
منبع تغذیه قدرتمند با ارتقاء از واحدهای برق کوچکتر.
اصلاح منبع تغذیه..
شارژر باتری های سرب در MK Atmega8.
شارژر برای atmega8.

محدودیت های.

دستگاه همانطور که هست طراحی شده است و نویسنده مسئولیتی در قبال آسیب آشکار (یا غیر آشکار) ناشی از تکرار ندارد.

یعنی شما همه آزمایش ها را با خطر و ریسک خودتان انجام می دهید.

لیست سوالات متداول را در

در صورت داشتن هر گونه سوال یا پیشنهاد در آدرس پایین صفحه برای من بنویسید

اگر چیز جالب یا مفیدی برای خود در وب‌سایت من پیدا کردید و می‌خواهید پروژه‌های جالب جدید در این سایت و همچنین پشتیبانی و بهبود پروژه‌های موجود را ببینید، همه می‌توانند از این پروژه حمایت کنند، تا حدودی هزینه میزبانی، توسعه و کار مجدد را پوشش دهند. هزینه پروژه ها

این دستگاه برای اندازه گیری ظرفیت باتری های Li-ion و Ni-Mh و همچنین برای شارژ باتری های Li-ion با انتخاب جریان شارژ اولیه طراحی شده است.

کنترل

ما دستگاه را به منبع تغذیه تثبیت شده 5 ولت و جریان 1 آمپر (مثلاً از تلفن همراه) وصل می کنیم. نشانگر نتیجه اندازه گیری ظرفیت ظرفیت قبلی "xxxxmA/c" را به مدت 2 ثانیه و در خط دوم مقدار رجیستر OCR1A "S.xxx" را نشان می دهد. باتری را وارد می کنیم. اگر نیاز به شارژ باتری دارید، دکمه CHARGE را برای مدت کوتاهی فشار دهید و اگر نیاز به اندازه گیری ظرفیت دارید، دکمه TEST را برای مدت کوتاهی فشار دهید. اگر نیاز به تغییر جریان شارژ دارید (مقدار رجیستر OCR1A)، سپس دکمه CHARGE را برای مدت طولانی (2 ثانیه) فشار دهید. به پنجره تنظیم ثبت نام بروید. بیایید دکمه را رها کنیم. با فشردن مختصر دکمه CHARGE، مقادیر رجیستر را به صورت دایره ای تغییر می دهیم (50-75-100-125-150-175-200-225)، خط اول جریان شارژ باتری خالی را نشان می دهد. مقدار انتخاب شده (به شرطی که یک مقاومت 0 در مدار داشته باشید، 22 اهم). به طور خلاصه دکمه TEST را فشار دهید؛ مقادیر ثبت OCR1A در حافظه غیر فرار ذخیره می شود.
اگر دستکاری های مختلفی با دستگاه انجام داده اید و نیاز به تنظیم مجدد ساعت یا ظرفیت اندازه گیری شده دارید، دکمه TEST را برای مدت طولانی فشار دهید (مقادیر ثبت OCR1A تنظیم مجدد نمی شود). به محض اتمام شارژ، نور پس زمینه نمایشگر خاموش می شود، برای روشن کردن نور پس زمینه، دکمه TEST یا CHARGE را به طور خلاصه فشار دهید.

منطق عملکرد دستگاه به شرح زیر است:

هنگامی که برق اعمال می شود، نشانگر نتیجه اندازه گیری قبلی ظرفیت باتری و مقدار رجیستر OCR1A را که در حافظه غیر فرار ذخیره شده است، نمایش می دهد. پس از 2 ثانیه، دستگاه به حالت تعیین نوع باتری بر اساس ولتاژ در پایانه ها می رود.

اگر ولتاژ بیشتر از 2 ولت باشد، باتری لیتیوم یونی است و ولتاژ تخلیه کامل 2.9 ولت است، در غیر این صورت باتری Ni-MH است و ولتاژ تخلیه کامل 1 ولت خواهد بود. دکمه های کنترل فقط پس از اتصال باتری در دسترس هستند. سپس، دستگاه منتظر می ماند تا دکمه های Test یا Charge فشار داده شود. صفحه نمایش "_STOP" را نشان می دهد. وقتی دکمه Test را به طور خلاصه فشار دهید، بار از طریق ماسفت متصل می شود.

مقدار جریان تخلیه توسط ولتاژ در مقاومت 5.1 اهم تعیین می شود و با مقدار قبلی در هر دقیقه جمع می شود. این دستگاه از کوارتز 32768 هرتز برای کارکرد ساعت استفاده می کند.

نمایشگر مقدار فعلی ظرفیت باتری "xxxxmA/s" و محل تخلیه "A.xxx" و همچنین زمان "xx:xx:xx" را از لحظه فشار دادن دکمه نشان می دهد. یک نماد متحرک باتری کم نیز نشان داده شده است. در پایان آزمایش باتری Ni-MH، پیام "_STOP" ظاهر می شود، نتیجه اندازه گیری بر روی صفحه نمایش "xxxxmA/c" نمایش داده می شود و به خاطر سپرده می شود.

اگر باتری لیتیوم یونی باشد، نتیجه اندازه گیری نیز روی نمایشگر "xxxxmA/c" نمایش داده می شود و به خاطر سپرده می شود، اما حالت شارژ بلافاصله فعال می شود. صفحه نمایش محتویات رجیستر OCR1A "S.xxx" را نشان می دهد. نماد شارژ باتری متحرک نیز نشان داده شده است.

جریان شارژ با استفاده از PWM تنظیم می شود و توسط یک مقاومت 0.22 اهم محدود می شود. در سخت افزار، جریان شارژ را می توان با افزایش مقاومت از 0.22 اهم به 0.5-1 اهم کاهش داد. در ابتدای شارژ، جریان به تدریج به مقدار رجیستر OCR1A یا تا زمانی که ولتاژ در پایانه های باتری به 4.22 ولت برسد (اگر باتری شارژ شده باشد) افزایش می یابد.

مقدار جریان شارژ به مقدار رجیستر OCR1A بستگی دارد - هر چه مقدار بزرگتر باشد، جریان شارژ بزرگتر است. هنگامی که ولتاژ در پایانه های باتری از 4.22 ولت بیشتر شود، مقدار رجیستر OCR1A کاهش می یابد. فرآیند شارژ مجدد تا زمانی ادامه می یابد که مقدار ثبت OCR1A به 33 برسد که مربوط به جریانی در حدود 40 میلی آمپر است. این به شارژ پایان می دهد. نور پس زمینه نمایشگر خاموش می شود.

تنظیمات

1. برق را وصل کنید.
2. باتری را وصل کنید.
3. ولت متر را به باتری وصل کنید.
4. با استفاده از دکمه های + و - موقت (PB4 و PB5)، اطمینان حاصل می کنیم که قرائت های ولت متر روی نمایشگر و ولت متر مرجع مطابقت دارند.
5. دکمه TEST را فشار دهید (2 ثانیه)، به خاطر سپردن رخ می دهد.
6. باتری را خارج کنید.
7. ولت متر را به مقاومت 5.1 اهم وصل کنید (طبق نمودار نزدیک ترانزیستور 09N03LA).
8. منبع تغذیه قابل تنظیم را به پایانه های باتری وصل کنید، منبع تغذیه را روی 4 ولت تنظیم کنید.
9. به طور خلاصه دکمه TEST را فشار دهید.
10. ولتاژ مقاومت 5.1 اهم - U را اندازه گیری می کنیم.
11. محاسبه جریان تخلیه I=U/5.1
12. با استفاده از دکمه های موقت + و - (PB4 و PB5) جریان تخلیه محاسبه شده I را روی نشانگر "A.xxx" تنظیم می کنیم.
13. فشار طولانی دکمه TEST (2 ثانیه)، به خاطر سپردن رخ می دهد.

این دستگاه از یک منبع تثبیت شده با ولتاژ 5 ولت و جریان 1 آمپر تغذیه می شود. کوارتز در 32768 هرتز برای نگهداری دقیق زمان طراحی شده است. کنترلر ATmega8 از یک اسیلاتور داخلی با فرکانس 8 مگاهرتز کلاک می شود و همچنین لازم است حفاظت پاکسازی EEPROM را با بیت های پیکربندی مناسب تنظیم کنید. هنگام نگارش برنامه کنترل از مقالات آموزشی این سایت استفاده شد.

مقادیر فعلی ضرایب ولتاژ و جریان (Ukof. Ikof) را می توان در صورت اتصال صفحه نمایش 16x4 (16x4 برای اشکال زدایی ارجح است) در خط سوم مشاهده کرد. یا در Ponyprog اگر فایل سیستم عامل EEPROM را باز کنید (از کنترلر EEPROM بخوانید).
1 بایت - OCR1A، 2 بایت - I_kof، 3 بایت - U_kof، 4 و 5 بایت حاصل ظرفیت سنجی قبلی است.

ویدئویی از کارکرد دستگاه:


امروزه باتری ها بسیار رایج هستند، اما شارژرهای تجاری موجود برای آنها معمولا جهانی نیستند و بسیار گران هستند. دستگاه پیشنهادی برای شارژ باتری های قابل شارژ و باتری های فردی (از این پس اصطلاح "باتری" استفاده می شود) با ولتاژ نامی 1.2 ... 12.6 ولت و جریان 50 تا 950 میلی آمپر در نظر گرفته شده است. ولتاژ ورودی دستگاه 7...15 ولت جریان مصرفی بدون بار 20 میلی آمپر می باشد. دقت حفظ جریان شارژ ± 10 میلی آمپر است. این دستگاه دارای LCD و رابط کاربری مناسب برای تنظیم حالت شارژ و نظارت بر پیشرفت آن است.

یک روش شارژ ترکیبی شامل دو مرحله اجرا شده است. در مرحله اول باتری با جریان ثابت شارژ می شود. با شارژ شدن، ولتاژ دو طرف آن افزایش می یابد. به محض رسیدن به مقدار تنظیم شده، مرحله دوم آغاز می شود - شارژ با ولتاژ ثابت. در این مرحله جریان شارژ به تدریج کاهش می یابد و باتری ولتاژ مشخص شده را حفظ می کند. اگر ولتاژ به هر دلیلی کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، شارژ با جریان ثابت به طور خودکار دوباره شروع می شود.

مدار شارژر در شکل نشان داده شده است. 1.

برنج. 1. مدار شارژر

اساس آن میکروکنترلر DD1 است. توسط یک نوسانگر داخلی RC با فرکانس 8 مگاهرتز کلاک می شود. از دو کانال ADC میکروکنترلر استفاده می شود. کانال ADC0 ولتاژ خروجی شارژر را اندازه گیری می کند و کانال ADC1 جریان شارژ را اندازه گیری می کند.

هر دو کانال در حالت هشت بیتی کار می کنند که دقت آن برای دستگاه مورد توضیح کافی است. حداکثر ولتاژ اندازه گیری شده 19.9 ولت، حداکثر جریان 995 میلی آمپر است. اگر از این مقادیر فراتر رفت، کتیبه "سلام" روی صفحه LCD HG1 ظاهر می شود.

ADC با ولتاژ مرجع 2.56 ولت از منبع داخلی میکروکنترلر کار می کند. برای اینکه بتوان ولتاژ بالاتری را اندازه گیری کرد، تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی R9R10 قبل از اعمال آن به ورودی ADC0 میکروکنترلر، آن را کاهش می دهد.

سنسور جریان شارژ، مقاومت R11 است. ولتاژی که هنگام عبور این جریان در آن افت می کند به ورودی op-amp DA2.1 می رسد که تقریباً 30 برابر آن را تقویت می کند. بهره به نسبت مقاومت مقاومت های R8 و R6 بستگی دارد. از خروجی آپ امپ، یک ولتاژ متناسب با جریان شارژ از طریق یک تکرار کننده به آپ امپ DA2.2 به ورودی ADC1 میکروکنترلر وارد می شود.

یک سوئیچ الکترونیکی روی ترانزیستورهای VT1-VT4 مونتاژ می شود که تحت کنترل یک میکروکنترلر کار می کند که پالس هایی را در خروجی OS2 تولید می کند و در فرکانس 32 کیلوهرتز دنبال می شود. چرخه کاری این پالس ها به ولتاژ خروجی و جریان شارژ مورد نیاز بستگی دارد. دیود VD1، سلف L1 و خازن های C7، C8 ولتاژ پالس را متناسب با چرخه وظیفه آن به ولتاژ مستقیم تبدیل می کند.

LED های HL1 و HL2 نشانگر وضعیت شارژر هستند. چراغ HL1 روشن به این معنی است که ولتاژ خروجی محدود شده است. LED HL2 هنگامی که جریان شارژ در حال افزایش است روشن می شود و زمانی که جریان تغییر نمی کند یا کاهش می یابد خاموش می شود. هنگام شارژ یک باتری تخلیه شده سالم، LED HL2 ابتدا روشن می شود. سپس LED ها به طور متناوب چشمک می زنند. تکمیل شارژ را می توان تنها با درخشش LED HL1 قضاوت کرد.

با انتخاب مقاومت R7 کنتراست بهینه تصویر در نمایشگر LCD برقرار می شود.

سنسور جریان R11 را می توان از یک قطعه سیم با مقاومت بالا از یک سیم پیچ گرمکن یا از یک مقاومت سیمی قوی ساخته شد. نویسنده از یک تکه سیم به قطر 0.5 میلی متر و طول حدود 20 میلی متر از رئوستات استفاده کرده است.

میکروکنترلر ATmega8L-8PU را می توان با هر یک از سری ATmega8 با فرکانس کلاک 8 مگاهرتز و بالاتر جایگزین کرد. ترانزیستور اثر میدانی BUZ172 باید بر روی یک هیت سینک با سطح خنک کننده حداقل 4 سانتی متر مربع نصب شود. این ترانزیستور را می توان با یک ترانزیستور کانال p دیگر با جریان تخلیه مجاز بیش از 1 آمپر و مقاومت کانال باز کم جایگزین کرد.

به جای ترانزیستورهای KT3102B و KT3107D، یک جفت ترانزیستور مکمل دیگر با ضریب انتقال جریان حداقل 200 مناسب است. اگر ترانزیستورهای VT1-VT3 به ​​درستی کار کنند، سیگنال در گیت ترانزیستور باید مشابه سیگنالی باشد که در شکل نشان داده شده است. 2.

برنج. 2. نمودار سیگنال دروازه

سلف L1 از منبع تغذیه کامپیوتر خارج می شود (با سیمی به قطر 0.6 میلی متر پیچیده می شود).

پیکربندی میکروکنترلر باید مطابق شکل برنامه ریزی شود. 3. کدهای فایل V_A_256_16.hex باید در حافظه برنامه میکروکنترلر وارد شود. کدهای زیر باید در EEPROM میکروکنترلر نوشته شوند: در آدرس 00H - 2CH، در آدرس 01H - 03H، در آدرس 02H - 0BEH، در آدرس 03H -64H.

برنج. 3. برنامه ریزی میکروکنترلر

می توانید بدون LCD و میکروکنترلر شارژر را راه اندازی کنید. ترانزیستور VT4 را جدا کنید و نقاط اتصال درین و منبع آن را با جامپر وصل کنید. ولتاژ تغذیه 16 ولت را به دستگاه اعمال کنید. مقاومت R10 را طوری انتخاب کنید که ولتاژ روی آن در محدوده 1.9...2 ولت باشد. اگر منبع ولتاژ 16 ولت یافت نشد، 12 ولت یا 8 ولت را اعمال کنید. در این موارد، ولتاژ در مقاومت R10 باید به ترتیب حدود 1.5 ولت یا 1 ولت باشد.

به جای باتری، یک آمپر متر و یک مقاومت قدرتمند یا لامپ ماشین را به صورت سری به دستگاه وصل کنید. با تغییر ولتاژ تغذیه (اما نه کمتر از 7 ولت) یا انتخاب بار، جریان عبوری از آن را روی 1 A تنظیم کنید. مقاومت R6 را انتخاب کنید تا خروجی op-amp DA2.2 دارای ولتاژ 1.9...2 باشد. V. مانند مقاومت R10، ساختن مقاومت R6 از دو راحت است.

برق را خاموش کنید، LCD را وصل کنید و میکروکنترلر را نصب کنید. یک مقاومت یا یک لامپ رشته ای 12 ولت با جریانی حدود 0.5 آمپر به خروجی دستگاه وصل کنید.هنگامی که دستگاه را روشن می کنید، ال سی دی ولتاژ خروجی U و جریان شارژ I و همچنین ولتاژ محدود کننده Uz و حداکثر جریان شارژ Iz. مقادیر جریان و ولتاژ روی LCD را با مقادیر یک آمپرمتر و ولت متر استاندارد مقایسه کنید. آنها احتمالاً متفاوت خواهند بود.

برق را خاموش کنید، جامپر S1 را نصب کنید و دوباره برق را روشن کنید. برای کالیبره کردن آمپرمتر، دکمه SB4 را فشار داده و نگه دارید و از دکمه های SB1 و SB2 برای تنظیم نزدیکترین مقدار به مقدار نشان داده شده توسط آمپرمتر مرجع روی LCD استفاده کنید. برای کالیبره کردن ولت متر، دکمه SB3 را فشار داده و نگه دارید و از دکمه های SB1 و SB2 برای تنظیم مقدار روی LCD برابر با مقدار نشان داده شده توسط ولت متر مرجع استفاده کنید. بدون خاموش کردن برق، جامپر S1 را بردارید. ضرایب کالیبراسیون برای ولتاژ در آدرس 02H و برای جریان در آدرس 03H به میکروکنترلر EEPROM نوشته می شود.

شارژر را قطع کنید و ترانزیستور VT4 را تعویض کنید و یک لامپ ماشین 12 ولتی را به خروجی دستگاه وصل کنید و دستگاه را روشن کنید و Uz = 12 ولت را تنظیم کنید وقتی Iz تغییر کرد روشنایی لامپ باید به آرامی تغییر کند. . دستگاه آماده استفاده است.

جریان شارژ مورد نیاز و حداکثر ولتاژ باتری با استفاده از دکمه های SB1 "▲"، SB2 "▼"، SB3 "U"، SB4 "I" تنظیم می شود. فاصله تغییر جریان شارژ 50...950 میلی آمپر در مراحل 50 میلی آمپر است. فاصله تغییر ولتاژ 0.1...16 ولت در مراحل 0.1 ولت است.

برای تغییر Uz یا Iz به ترتیب دکمه SB3 یا SB4 را فشار داده و نگه دارید و از دکمه های SB1 و SB2 برای تنظیم مقدار مورد نیاز استفاده کنید. 5 ثانیه پس از رها کردن همه دکمه ها، مقدار تنظیم شده در EEPROM میکروکنترلر (Uz - در آدرس 00H، Iz - در آدرس 01H) نوشته می شود. باید در نظر داشت که فشار دادن دکمه SB1 یا SB2 برای بیش از 4 ثانیه سرعت تغییر پارامتر را تقریباً ده برابر افزایش می دهد.

برنامه میکروکنترلر قابل دانلود است.


تاریخ انتشار: 25.09.2016

نظرات خوانندگان
  • اولگ / 2018/05/19 - 21:49
    لطفا فایل سیستم عامل eeprom را از طریق ایمیل برای من ارسال کنید [ایمیل محافظت شده]بیش از یک ماه است که زور می زنم و گل نمی آید!!!
  • ساشا / 1397/01/19 - 19:10
    دوستان، کسی این دستگاه را مونتاژ کرده است!
  • یوری / 1397/01/19 - 18:35
    سوال از نویسنده.خروجی ریزپردازنده 1 در هوا معلق است.این اشتباه تایپی نیست.

این دستگاه برای اندازه گیری ظرفیت باتری های Li-ion و Ni-Mh و همچنین برای شارژ باتری های Li-ion با انتخاب جریان شارژ اولیه طراحی شده است.

کنترل

ما دستگاه را به منبع تغذیه تثبیت شده 5 ولت و جریان 1 آمپر (مثلاً از تلفن همراه) وصل می کنیم. نشانگر نتیجه اندازه گیری ظرفیت ظرفیت قبلی "xxxxmA/c" را به مدت 2 ثانیه و در خط دوم مقدار رجیستر OCR1A "S.xxx" را نشان می دهد. باتری را وارد می کنیم. اگر نیاز به شارژ باتری دارید، دکمه CHARGE را برای مدت کوتاهی فشار دهید و اگر نیاز به اندازه گیری ظرفیت دارید، دکمه TEST را برای مدت کوتاهی فشار دهید. اگر نیاز به تغییر جریان شارژ دارید (مقدار رجیستر OCR1A)، سپس دکمه CHARGE را برای مدت طولانی (2 ثانیه) فشار دهید. به پنجره تنظیم ثبت نام بروید. بیایید دکمه را رها کنیم. با فشردن مختصر دکمه CHARGE، مقادیر رجیستر را به صورت دایره ای تغییر می دهیم (50-75-100-125-150-175-200-225)، خط اول جریان شارژ باتری خالی را نشان می دهد. مقدار انتخاب شده (به شرطی که یک مقاومت 0 در مدار داشته باشید، 22 اهم). به طور خلاصه دکمه TEST را فشار دهید؛ مقادیر ثبت OCR1A در حافظه غیر فرار ذخیره می شود.
اگر دستکاری های مختلفی با دستگاه انجام داده اید و نیاز به تنظیم مجدد ساعت یا ظرفیت اندازه گیری شده دارید، دکمه TEST را برای مدت طولانی فشار دهید (مقادیر ثبت OCR1A تنظیم مجدد نمی شود). به محض اتمام شارژ، نور پس زمینه نمایشگر خاموش می شود، برای روشن کردن نور پس زمینه، دکمه TEST یا CHARGE را به طور خلاصه فشار دهید.

منطق عملکرد دستگاه به شرح زیر است:

هنگامی که برق اعمال می شود، نشانگر نتیجه اندازه گیری قبلی ظرفیت باتری و مقدار رجیستر OCR1A را که در حافظه غیر فرار ذخیره شده است، نمایش می دهد. پس از 2 ثانیه، دستگاه به حالت تعیین نوع باتری بر اساس ولتاژ در پایانه ها می رود.

اگر ولتاژ بیشتر از 2 ولت باشد، باتری لیتیوم یونی است و ولتاژ تخلیه کامل 2.9 ولت است، در غیر این صورت باتری Ni-MH است و ولتاژ تخلیه کامل 1 ولت خواهد بود. دکمه های کنترل فقط پس از اتصال باتری در دسترس هستند. سپس، دستگاه منتظر می ماند تا دکمه های Test یا Charge فشار داده شود. صفحه نمایش "_STOP" را نشان می دهد. وقتی دکمه Test را به طور خلاصه فشار دهید، بار از طریق ماسفت متصل می شود.

مقدار جریان تخلیه توسط ولتاژ در مقاومت 5.1 اهم تعیین می شود و با مقدار قبلی در هر دقیقه جمع می شود. این دستگاه از کوارتز 32768 هرتز برای کارکرد ساعت استفاده می کند.

نمایشگر مقدار فعلی ظرفیت باتری "xxxxmA/s" و محل تخلیه "A.xxx" و همچنین زمان "xx:xx:xx" را از لحظه فشار دادن دکمه نشان می دهد. یک نماد متحرک باتری کم نیز نشان داده شده است. در پایان آزمایش باتری Ni-MH، پیام "_STOP" ظاهر می شود، نتیجه اندازه گیری بر روی صفحه نمایش "xxxxmA/c" نمایش داده می شود و به خاطر سپرده می شود.

اگر باتری لیتیوم یونی باشد، نتیجه اندازه گیری نیز روی نمایشگر "xxxxmA/c" نمایش داده می شود و به خاطر سپرده می شود، اما حالت شارژ بلافاصله فعال می شود. صفحه نمایش محتویات رجیستر OCR1A "S.xxx" را نشان می دهد. نماد شارژ باتری متحرک نیز نشان داده شده است.

جریان شارژ با استفاده از PWM تنظیم می شود و توسط یک مقاومت 0.22 اهم محدود می شود. در سخت افزار، جریان شارژ را می توان با افزایش مقاومت از 0.22 اهم به 0.5-1 اهم کاهش داد. در ابتدای شارژ، جریان به تدریج به مقدار رجیستر OCR1A یا تا زمانی که ولتاژ در پایانه های باتری به 4.22 ولت برسد (اگر باتری شارژ شده باشد) افزایش می یابد.

مقدار جریان شارژ به مقدار رجیستر OCR1A بستگی دارد - هر چه مقدار بزرگتر باشد، جریان شارژ بزرگتر است. هنگامی که ولتاژ در پایانه های باتری از 4.22 ولت بیشتر شود، مقدار رجیستر OCR1A کاهش می یابد. فرآیند شارژ مجدد تا زمانی ادامه می یابد که مقدار ثبت OCR1A به 33 برسد که مربوط به جریانی در حدود 40 میلی آمپر است. این به شارژ پایان می دهد. نور پس زمینه نمایشگر خاموش می شود.

تنظیمات

1. برق را وصل کنید.
2. باتری را وصل کنید.
3. ولت متر را به باتری وصل کنید.
4. با استفاده از دکمه های + و - موقت (PB4 و PB5)، اطمینان حاصل می کنیم که قرائت های ولت متر روی نمایشگر و ولت متر مرجع مطابقت دارند.
5. دکمه TEST را فشار دهید (2 ثانیه)، به خاطر سپردن رخ می دهد.
6. باتری را خارج کنید.
7. ولت متر را به مقاومت 5.1 اهم وصل کنید (طبق نمودار نزدیک ترانزیستور 09N03LA).
8. منبع تغذیه قابل تنظیم را به پایانه های باتری وصل کنید، منبع تغذیه را روی 4 ولت تنظیم کنید.
9. به طور خلاصه دکمه TEST را فشار دهید.
10. ولتاژ مقاومت 5.1 اهم - U را اندازه گیری می کنیم.
11. محاسبه جریان تخلیه I=U/5.1
12. با استفاده از دکمه های موقت + و - (PB4 و PB5) جریان تخلیه محاسبه شده I را روی نشانگر "A.xxx" تنظیم می کنیم.
13. فشار طولانی دکمه TEST (2 ثانیه)، به خاطر سپردن رخ می دهد.

این دستگاه از یک منبع تثبیت شده با ولتاژ 5 ولت و جریان 1 آمپر تغذیه می شود. کوارتز در 32768 هرتز برای نگهداری دقیق زمان طراحی شده است. کنترلر ATmega8 از یک اسیلاتور داخلی با فرکانس 8 مگاهرتز کلاک می شود و همچنین لازم است حفاظت پاکسازی EEPROM را با بیت های پیکربندی مناسب تنظیم کنید. هنگام نگارش برنامه کنترل از مقالات آموزشی این سایت استفاده شد.

مقادیر فعلی ضرایب ولتاژ و جریان (Ukof. Ikof) را می توان در صورت اتصال صفحه نمایش 16x4 (16x4 برای اشکال زدایی ارجح است) در خط سوم مشاهده کرد. یا در Ponyprog اگر فایل سیستم عامل EEPROM را باز کنید (از کنترلر EEPROM بخوانید).
1 بایت - OCR1A، 2 بایت - I_kof، 3 بایت - U_kof، 4 و 5 بایت حاصل ظرفیت سنجی قبلی است.

ویدئویی از کارکرد دستگاه:

جدید در سایت

>

محبوبترین