Mikrokontroller baserade smarta batteriladdare (2 / 9 steg)

Steg 2: Schematisk och förklaring

Nu kan ta en titt på den kretsen arbetar. Schematiskt bifogas i pdf-format i filen BIN.pdf.

Ingående spänning kretsen kan vara 19/20v. Jag har använt en gammal laptop laddare för att få 19v.

J1 är en terminal kontakt att ansluta kretsen till inspänning källa. Q1, D2, L1, C9 bildar en buck converter. Nu vad fan är det??? Detta är i grunden en DC till DC nedtransformering. I denna typ av omvandlare, kan du uppnå önskade utspänningen genom att variera intermittensen. Om du vill veta mer om buck omvandlare, sedan besöka denna page.but för att vara ärlig, är de helt annorlunda än teori. För att utvärdera rätt värden för L1 & C9 för mina krav, tog det 3 dagar trial & error. Om du ska ladda olika batterier, kan då det vara möjligt att dessa värden kommer att ändra.

Q2 är föraren transistorn för power mosfet Q1. R1 är ett börvärdessignalerna motstånd för Q1. Vi kommer att föda pwm signalen i Q2's bas att styra utspänningen. C13 är en frikoppling cap.

Nu matas sedan produktionen-Q3. En fråga kan bli ombedd att "vad är användningen av Q3 här??". Svaret är ganska enkelt, det agerar som en enkel switch. När vi mäter spänningen på batteriet, kommer att vi stänga av Q3 att koppla Matningsspänning laddning från buck converter. Q4 är drivrutinen för Q3 med ett börvärdessignalerna motstånd R3.

Observera att det är en diod D1 i sökvägen. Vad dioden gör här i vägen?? Detta svar är också mycket enkel. När kretsen kommer att kopplas från tillförd effekt medan batteriet fästas på utdata, strömmen från batteriet kommer att flöda i omvänd väg via kroppen dioder av MOSFET Q3 & Q1 och således U1 och U2 kommer att få batteriets spänning på deras ingångar och kommer att driva upp kretsen från batteriets spänning. För att undvika detta, används D1.

Produktionen av D1 matas sedan den aktuella sensorn input(IP+). Detta är en hall effekt bas nuvarande sensor, dvs den nuvarande fjärranalys delen och den produktion delen är isolerade. Den aktuella sensorn output(IP-) matas sedan till batteriet. Här bildar R5, R6 RV1 en spänningsavdelare krets för att mäta batteriets spänning/utspänningen.

Den atmega8 ADC används här att mäta spänning och ström. ADC kan mäta maximal av 5v. Men vi kommer att mäta ett max på 20v (med vissa utrymme). För att skära ner spänningen till intervallet ADC, används en 4:1 spänningsavdelare. Pot(RV1) används till fina melodi/kalibrering. Jag kommer att diskutera det senare. C6 är frikopplingen cap.

Produktionen av ACS714 nuvarande sensorn matas också atmega8's ADC0 pin. Via denna ACS714 sensor mäter vi aktuellt. Jag har en utbrytning styrelse från pololu 5A version och fungerar riktigt bra. Jag kommer att tala om i nästa steg på hur man mäter aktuellt.

LCD är en normal 16 x 2 lcd. LCD-skärmen används här konfigureras i 4 bitars läge pin räkna av atmega8 är begränsad. RV2 är ljusstyrka justering potten för LCD.

Atmega8 är klockad till 16mhz med en extern kristall X1 med två frikoppling caps C10/11.The ADC enhet av atmega8 drivs via Avcc PIN-koden via en 10uH induktor. C7, C8 är frikopplingen caps ansluten till Agnd.Place dem så nära som möjligt till Avcc och Aref motsvarande samtidigt som PCB. Observera att Agnd pin inte visas i kretsen. Agnd PIN-koden kommer att anslutas till marken.

Jag har konfigurerat ADC av atmega8 för att använda externa Vref dvs vi kommer att leverera referensspänningen via Aref PIN-koden. Den främsta orsaken bakom detta att uppnå max möjligt läser noggrannhet. Den inre 2.56v referensspänningen är inte så mycket bra i avrs. Det är därför jag konfigurerat den externt. Nu är här en sak att lägga märke till. 7805(U2) levererar endast ACS714 sensorn och den Aref pin av atmega8. Detta är att bibehålla optimal noggrannhet. ACS714 ger en stabil 2.5V utspänning när det inte finns någon ström genom den. Men för att säga, om matningsspänningen av ACS714 kommer att sänkas (säg 4.7V) då den nuvarande produktionen voltage(2.5v) viljan saknas också får sänkt och det kommer att skapa olämpliga/felaktig nuvarande läsning. Också som vi mäter spänningen när det gäller Vref, måste sedan referensspänningen på Aref vara felfri och stabil. Det är därför vi behöver en stabil 5v.

Om vi skulle driva ACS714 & Aref från U1 som försörjer atmega8 och lcd, skulle det inte finnas substanial spänningen släppa på U1's output och ampere och spänningen behandlingen skulle vara felaktiga. Det är därför U2 används här för att eliminera felet genom att leverera en stabil 5v till Aref och ACS714 bara.

S1 trycks att kalibrera den spänning behandlingen. S2 är reserverat för framtida användning. Du kan antingen lägga till/inte lägga till knappen enligt ditt val.