Pinebox: Elektronik Design (7 / 31 steg)

Steg 7: DC-DC Boost laddare/aktuella Limiter

Detta är NiMH-laddare. Det tar tillgängliga externa inspänningen, ökar det till 29.0V, då nuvarande gränser på C/10 in i batteriet. När batteriet börjar bli märkbart varmare än omgivande temperatur, reduceras laddning till C/50. Detta kan fortsätta på obestämd tid, att hålla batteriet toppades.

LM2577 Boost modul specifikationer: ingång: 3.5-30V, 3A Max Rita. Resultat: 4-35V.

I denna ansökan: ingång: 10-18v DC. Output: 29V

Varning: Inledningsvis power modul på en låg (5V) ingång för att upptäcka utdata börvärdet. För att öka spänningen, jag var tvungen att vända trimmern moturs samtidigt mäta produktionen och sätta den till 29V. Först då kontrollera det med en 12V leverans, om det är fortfarande 29V då den kan kopplas in i kretsen. Annars är det möjligt att skada modulen, om du börjar med en högre ingångsspänning och potten är på fel ände.

Den nuvarande Begränsare är standard kretsen LM317-som-aktuellt-begränsning, med ett extra par transistorer att ändra den aktuella gränsen.

IC202 underhåller 1.25V över "ut" och "adj", vilket innebär 1.25V över "R" när 300mA (eller 60mA, sippra) flödar.

Med hjälp av V = IR, eller snarare, R = V / jag

R=1.25/0.3 (4.16 ohm) eller R=1.25/0.06 (21 ohm).

Som ett test, med ett urladdat batteripack ansluten, beräkna och kontrollera att R201 vid 4.1 ohm ger om 290-300mA konstant ström in i batteriet. Detta är C/10, som kan hållas i 10-12 timmar max.

Så med ett fulladdat batteripack ansluten, nu Kolla R202 (som bör vara cirka 17 ytterligare ohm), så att R201 + R202 i serie ger 50-60ma konstant ström, detta är den C/50, som kan hållas kontinuerligt.

R201/R202 måste vara 1W motstånd, som de bort lite värme.

D201 är viktigt, eftersom det förhindrar läckage från batteriet tillbaka till laddaren, när laddaren är unpowered. Mätt på < 1uA läckage.

IC203A/TH201/TH202 ge temperatur cutoff, genom sensing batteritemperaturen kontra omgivande temperatur.

När batteriet är fulladdat, det börjar att värma upp. Detta innebär att laddaren måste sluta. TH201 måste vara i fysisk kontakt med en cell i batteriet, och TH202 bör vara från några heta komponenter, avkänning "air" temperaturen i fallet.

Den temperatur resa punkten anges för omgivningstemperatur + 13' C i (som är ganska konservativa). På grund av hysteres (det är R207), laddaren inte kan starta om tills batteritemperaturen sjunker till cirka 10' C nedan omgivande--vilket är omöjligt! Utan R207, skulle laddaren cykla in och ut, att hålla batterierna varma. Dåliga.

På grund av C208 att vara större än C209, som orsakar en obalans vid uppstart, startar alltid laddaren i C/10 (bulk) läge när driva, appliceras. Om batterierna laddas redan fullt, att laddningen sluta ganska snabbt. Om batterierna är fortfarande varm, kommer att det sluta inom några sekunder.

IC203B är rent att driva den laddning LED403 (visas inte här), vilket indikerar bulk laddning sker. Det går när trickle läge börjar.

Ställ den resa punkten, anges som VR201 hög temperatur (fullt CCW --inte CW som tidigare skrivit) och övervaka laddning batteri pack temperatur vs omgivningstemperaturen (med två termometrar). När målet temperaturen nås (t.ex. omgivande temperatur + 13' C), vrid potten tillbaka långsamt tills laddningen bara stannar. Detta bör vara runt centrum av trimmerns sortiment.

I min prototyp, med en temperatur av cirka 24' C, pin 3's referensspänningen för "trickle läge" är 11.2v, och i "laddningsläge" 17.4v. Detta innebär att om spänningen på pin 2 (batteritemperatur) går under 11.2V det kommer att starta laddning eller går över 17.4V det kommer att stoppa laddning.

Utan hystersis, skulle det cykla in och ut runt 14.5v! Dåliga.

Obs: Komma P2 ner till 11.2V = 14' C som är batteriet under omgivande. Batterier får inte kallare än omgivande.

Du kan sandskädda en urladdade 1uF cap från pin 3 till marken, kort, för att tvinga underhållsladdning under testning att upptäcka och kontrollera två referens spänningar på pin 3, att få en uppfattning om var snittet i och utgångspunkter ska. Också överbrygga batteri termistor med en 10K resistor tvingar hålladdningsspänningen (genom att göra batteriet visas heta!)

Bifogat: Tabell uppträdande i laddaren... detta med denna laddare krets och temperatur cutoff, när cutoff var korrekt uppringda i.