مدار شارژر 12 ولت با استفاده از LM317
در این پست قصد داریم نحوه ساخت یک مدار شارژر 12 ولتی برای باتری های لید اسید (باطری های خودرویی) را به زبان ساده شرح دهیم و آن را بسازیم.
برای ساخت یک شارژر خوب باید از رفتار باتری ها درک صحیحی داشت.
هر باتری مشخصه های خاص خودش را دارد.
اولین مشخه هر باتری مقدار ولتاژ آن است “مثلا 12 ولت و یا 6 ولت”.
دومین مشخص مقدار جریان باتری است که بر اساس آمپر بر ساعت ذکر می‌شود.
” مثلا یک باتری 7 آمپری که می تواند 7 آمپر را در مدت یک ساعت تحویل دهد “.
شاید برای شما مفید باشد: آموزش های آردوینو
بعد از مصرف وقتی ولتاژ باتری 12 ولتی ما به حدود 10.5 ولت رسید، می‌توان گفت باتری کاملا خالی شده و نیاز به شارژ مجدد دارد و باید آن را با یک شارژر، شارژ نمود.
عموما جریان مناسب برای شارژر باتری‌ها 1/10 آمپر ساعت است.
بنا بر این برای باطری ما با جریان 7 آمپر ساعت، جریانی معادل 0.7 آمپر مناسب است.
شاید برای شما مفید باشد: پروژه های آردوینو
اعمال جریان بیشتر عمر باتری را کاهش می‌دهد و ممکن است به باتری آسیب برساند. باتری های لید اسید 12 ولتی در شارژ کامل دارای ولتاژی حدود 13.6 هستند.
در این مدار قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان وجود دارد. پس نسبت به باطری خود آن را تنظیم کنید. حتی میتوانید با تنظیم مناسب آن را برای شارژ موبایل استفاده کنید.
شاید برای شما مفید باشد: ساخت شارژر باتری
قطعات مورد نیاز :
- ترانسفورماتور 12ولتی 1 آمپر
- آی سی LM317 دو عدد
- دیود پل 5 آمپری
- خازن 1000uF 25V
- خازن 1uF 25V
- خازن 100nF پنج عدد
- کانکتور دو عدد
- پتانسیومتر 100R
- مقاومت 1 کیلو پنج عدد
- مقاومت 10 کیلو
- دیود 1N4007 سه عدد
- مقاومت شنت 0R05
- ال سی دی 2*16
- برد آردوینو نانو
- رگولاتور lm7805
نحوه کار کرد مدار
هدف از ساخت این شارژر کنترل همزمان ولتاژ و جریان است، تا بتوانیم به بهترین شکل باتری را شارژ کنیم. برای این منظور از دو عدد آی سی LM317 استفاده میکنیم. ” اینجا در مورد آی سی LM317 توضیحاتی ارائه کردیم “.
در این مدار U1 برای کنترل جریان و U3 برای کنترل ولتاژ بکار رفته است.
برای تنظیم ولتاژ خروجی مدار باید مقدار مقاومت R1 و R2 را تغییر داد.
میزان ولتاژ خروجی طبق فرمول داده شده قابل محاسبه است. ما برای شارژر خود مقدار R8 روی برد را 1 کیلویی و RV2 را یک پتانسیومتر 10 کیلویی قرار می‌دهیم.
شاید برای شما مفید باشد: ساخت شارژر باتری
برای کنترل جریان هم از یک آی سی LM317 استفاده میکنیم.
برای تنظیم میزان جریان از فرمول بالا استفاده میکنیم.
در مدار شارژر برای تنظیم راحت تر از یک پتانسیومتر 100 اهمی استفاده کرده ایم ” از این پتانسیومتر جریان عبور میکند پس باید از جنس مرغوب با تحمل جریان 1 آمپر استفاده کرد“. خوب حالا ترانسفورماتور را متصل کنید و باطری خود را شارژ نمایید.
نمایش ولتاژ و جریان روی ال سی دی با کمک برد آردوینو
با کمک یک برد آردوینو نانو و یک ال سی دی 16*2 می‌توان مقادیر ولتاژ و جریان مدار شارژر را نمایش داد، ولی چطور باید از آن ها استفاده کرد ؟
ولتاژ کاری برد های آردوینو 5 ولت است، و ولتاژ های بالاتر آن را می‌سوزاند. ولتاژ کاری مدار شارژر ما 12 ولت است پس به کمک یک رگولاتور 5 ولتی این مشکل را حل میکنیم. ورودی رگولاتور را به خط 12 ولت و خروجی آن را به VCC برد آردوینو متصل میکنیم.
.
برای اندازه گیری ولتاژ خروجی از مدرا تقسم مقاومتی استفاده میکنیم.
نحوه محاسبه ولتاژ خروجی بر اساس فرمول داده شده است.
ما برای R1 از مقاومت 1 کیلویی و برای R2 از یک مقاومت 500 اهمی استفاده میکنیم.
برای اندازه گیری مقادیر جریان مصرفی از یک مقاومت شنت استفاده میکنیم.
برای خواندن آن از قانون اهم می‌توان استفاده کرد. “I = V/R” از یک آپ امپ هم برای افزایش گین ولتاژ خوانده شده استفاده میکنیم.
برنامه آردوینو برای این منظور در زیر آمده است :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | #include <LiquidCrystal.h> // initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(11, 12, 10, 9, 8, 7); float voltage,current; void setup() { Serial.begin(9600); // set up the LCD's number of columns and rows: lcd.begin(16, 2); // Print a message to the LCD. lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("12V Charger"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("-Circuit Digest"); delay(2000); lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Voltage = "); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Current = "); } void loop() { voltage = (analogRead(A0)) * 0.0140625; current = (analogRead(A1)) * 0.35; lcd.setCursor(10,0); lcd.print(voltage); lcd.setCursor(10,1); lcd.print(current); delay(1000); } |
در نهایت مدار به شکل زیر بسته می‌شود
فایل های مربوط به پی سی بی این برد را از لینک زیر میتوانید دانلود کنید.
واقعا اطلاعات کامل و فوق العاده ست ، ممنونم
سلام خوبید؟
ببخشید من می خوام این پروژه رو برای دانشگاه انجام بدم می خواستم بدونم که شما چه کمکی می تونید به من بکنید؟
سلام و وقت بخیر… یک سوال مهم دارم….خیلی عجیبه برام اون مقاومت که برای کنترل جریان ازش استفاده میشه خودتون قید(غید)!! کردید توان بالا….چرا از مولتی ترن تو پی سی بی استفاده شده.؟؟؟؟؟؟؟!!!! ?من تو شبیه سازی هم جریان پتاسیو متر رو گرفتم جریان خروجی داره از اون بد بخت رد میشه!!! لطفا توضیح بدید!!!!!
سلام خسته نباشید اقا من می خام این برد رو درست کنم اما اندازه برد رو نزدید چه سایزی هست ممنون میشم ابعاد برد رو بگید
تو فایل پوست فکر میکنم فایل pcb باشه میتونید ابعادش رو در بیارید
سلام ممنون از وبسایت خوبتون
میخواستم بدونم اگه بخواهیم این شارژر را اتوماتیک کنیم باید چه کار کنیم؟
منظورم این هست که دائم در مدار باشند هم باطری و هم شارژر . بالاخص که فرمودید این مدار برای باطری موبایل هم کاربرد دارد .
سلام خسته نباشید اقا من میخام این برد رو درست کنم اما اندازه برد رو نزدید چه سایزی هست ممنون میشم ابعاد برد رو بگید
سلام خسته نباشید من از الکترونیک چیزی نمیدونم ولی یک باطری ۱۲ ولت ۷ آمپر دارم که متاسفانه واسه شارژ به مشکل بر میخورم میخواستم ببینم میشه این مدار شارژر رو به که توضیح دادید رو خرید منظورم آماده هست و اینکه بفرمایید واسه شارژ باطریم نیاز به چه ولتاژی دارم و منظور از ۷/. آمپر چیه آخه همه مثلا مینویسن ۵۰۰ میلی آمپر یا ۱ آمپر ۷/. چند میلی آمپر میشه .. ممنونم از زحماتتون و اینکه منو راهنمایی کنید لطفا .
سلام دوست من ؛ اولا پیشنهاد میکنم که ورژن جدید شارژر باتری های اسیدی رو از ساخت شارژر CC CV باتری های سرب اسید دانلود کنید.
این مدار بهترین راندمان رو داره و در عین حال خیلی هم ساده است.
منظور از 0.7 آمپر همون 700 میلی آمپر هستش هر 1000 میلی آمپر میشه 1 آمپر ؛ با همین نسبت میتونید تبدیل رو انجام بدید.
به… به…
لذت بردم. بسیار آموزنده ،و جالب و کاربردی بود.
سلام
تشکر از همراهی شما.
سلام.
مطلب خیلی خوب و آموزنده ایه.
لطفا روشی که بشه با استفاده از میکرو کترلر ولتاژ و جریان توی ای منبع تغذیه را تغیر داد را آموزش بدید.
بسیار ممنون
سلام
تشکر از توجه شما.
چشم در زمینه منابع تغذیه بصورت اتوماتیک مطالب دیگری نیز قرار خواهیم داد.
سلام خسته نباشید …من یک مشکل در کد های برنامه نویسیش داشتم .. ان هم این که در این قسمت کد :
voltage = (analogRead(A0)) * 0.0140625;
current = (analogRead(A1)) * 0.35;
ضرب مقادیر 0.35 و 0.0140625 به چه دلیل است ؟!
برای تبدبل مقدار خوانده شده از ADC به ولتاژ و جریان واقعی با توجه به ولتاژ رفرنس و همچین رزولیشن تبدیل و مدار خارجی این عدد محاسبه شده است.
سلام
سایت خیلی مفیدی دارید.
مخصوصا که طرح شماتیک و فیبر مدار چاپی را هم قرار میدهید.
فقط میخواستم بپرسم که این مدار برای شارژ باطری های سیلد (باتری خشک) 6 ولتی هم کاربرد دارد؟
فکر میکنم برای باتری های سیلد (باتری خشک) 12 ولتی که کاملا مناسب است، درسته ؟
سپاسگزارم
سلام
سپاس از همراهی شما
ممکن است روش های متفاوتی برای شارژ باطری های مختلف استفاده شود، ولی پایه یکی است. برای باطری خشک 6 ولتی ولتاژ خروجی را روی 7 ولت تنظیم کنید و به نسبت باطری که در اختیار دارید جریان را حداکثر روی یک دهم تنظیم کنید.
ولتاژ شارژ را میتوانید توسط رگولاتور U3 تنظیم کنید.