స్థిర రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

ఈ యూనివర్సల్ ఆటోమేటిక్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ దాని పనితీరుతో చాలా బహుముఖంగా ఉంది మరియు అన్ని రకాల బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ కోసం మరియు సోలార్ ఛార్జ్ కంట్రోలర్ అప్లికేషన్ కోసం కూడా దీనిని మార్చవచ్చు.

యూనివర్సల్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ ప్రధాన లక్షణాలు

సార్వత్రిక బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్లో ఈ క్రింది ప్రధాన లక్షణాలు ఉండాలి:

1) ఆటోమేటిక్ బ్యాటరీ పూర్తి ఛార్జ్ కట్-ఆఫ్ , మరియు ఆటోమేటిక్ తక్కువ బ్యాటరీ సంబంధిత LED సూచిక హెచ్చరికలతో ఛార్జింగ్ ప్రారంభించడం.

2) స్వీకరించదగినది అన్ని రకాల బ్యాటరీ ఛార్జింగ్

3) ఏదైనా వోల్టేజ్ మరియు AH రేటెడ్ బ్యాటరీకి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

4) ప్రస్తుత నియంత్రిత అవుట్పుట్

5) దశ ఛార్జింగ్ 3 లేదా 4 దశ (ఐచ్ఛికం)

పై 5 లక్షణాలలో మొదటి 3 కీలకమైనవి మరియు ఏదైనా యూనివర్సల్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ కోసం తప్పనిసరి లక్షణాలుగా మారతాయి.

అయితే ఈ లక్షణాలతో పాటు ఆటోమేటిక్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ కూడా చాలా కాంపాక్ట్, చౌక మరియు ఆపరేట్ చేయడం సులభం, లేకపోతే డిజైన్ తక్కువ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ఉన్నవారికి చాలా పనికిరానిది కావచ్చు, దీనివల్ల 'యూనివర్సల్' ట్యాగ్ రద్దు చేయబడుతుంది.

ఈ వెబ్‌సైట్‌లో నేను ఇప్పటికే అనేక డైవర్సిఫైడ్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌లను చర్చించాను, ఇందులో బ్యాటరీని అనుకూలంగా మరియు సురక్షితంగా ఛార్జ్ చేయడానికి తప్పనిసరిగా అవసరమయ్యే చాలా ముఖ్యమైన లక్షణాలు ఉన్నాయి.

ఈ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్లలో చాలా సరళత కొరకు ఒకే ఒపాంప్‌ను ఉపయోగించాయి మరియు స్వయంచాలక తక్కువ బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ పునరుద్ధరణ ప్రక్రియను అమలు చేయడానికి హిస్టెరిసిస్ ఎంపికను ఉపయోగించాయి.

అయితే ఒపాంప్‌లో హిస్టెరిసిస్ ఉపయోగించి ఆటోమేటిక్ బ్యాటరీ ఛార్జర్‌తో ఫీడ్‌బ్యాక్ ప్రీసెట్ లేదా వేరియబుల్ రెసిస్టర్‌ను సర్దుబాటు చేయడం ఒక కీలకమైన ప్రక్రియగా మారుతుంది మరియు ముఖ్యంగా కొత్తవారికి కొద్దిగా సంక్లిష్టమైన వ్యవహారం అవుతుంది .. సరైన సెట్టింగ్ ఖరారయ్యే వరకు దీనికి కొంత కనికరంలేని ట్రయల్ మరియు ఎర్రర్ ప్రాసెస్ అవసరం.

అదనంగా, ఓవర్‌ఛార్జ్ కట్-ఆఫ్‌ను ఏర్పాటు చేయడం కూడా తన బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌తో ఫలితాలను త్వరగా సాధించడానికి ప్రయత్నిస్తున్న ఏ కొత్తవారికి అయినా శ్రమతో కూడుకున్న ప్రక్రియ అవుతుంది.

కుండలు లేదా ప్రీసెట్లు బదులుగా స్థిర రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించడం

ప్రస్తుత వ్యాసం పై సమస్యపై ప్రత్యేకంగా దృష్టి పెడుతుంది కుండలు మరియు ప్రీసెట్లు స్థిరమైన రెసిస్టర్‌లతో భర్తీ చేస్తాయి సమయం తీసుకునే సర్దుబాట్లను తొలగించడానికి మరియు తుది వినియోగదారు లేదా కన్స్ట్రక్టర్ కోసం ఇబ్బంది లేని డిజైన్‌ను నిర్ధారించడానికి.

ఒపాంప్స్‌లో హిస్టెరిసిస్ గురించి విస్తృతంగా వివరించిన ఒక మునుపటి కథనాన్ని నేను ఇప్పటికే చర్చించాను, ప్రతిపాదిత యూనివర్సల్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన కోసం మేము అదే భావన మరియు సూత్రాలను ఉపయోగించబోతున్నాము, ఇది అనుకూలీకరించిన బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణానికి సంబంధించిన అన్ని గందరగోళాలను ఆశాజనకంగా పరిష్కరిస్తుంది. ఏదైనా ప్రత్యేకమైన బ్యాటరీ.

మేము ఉదాహరణ సర్క్యూట్ వివరణతో ముందుకు వెళ్ళే ముందు, అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం హిస్టెరిసిస్ ఎందుకు అవసరం మా బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ కోసం?

దీనికి కారణం మేము ఒకే ఒపాంప్‌ను ఉపయోగించడానికి ఆసక్తి కలిగి ఉన్నాము మరియు బ్యాటరీ యొక్క తక్కువ ఉత్సర్గ ప్రవేశాన్ని మరియు ఎగువ పూర్తి ఛార్జ్ ప్రవేశాన్ని గుర్తించడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తాము.

హిస్టెరిసిస్ జోడించడం యొక్క ప్రాముఖ్యత

సాధారణంగా, హిస్టెరిసిస్ లేకుండా, రెండు వేర్వేరు పరిమితుల వద్ద ట్రిగ్గర్ చేయడానికి ఓపాంప్ సెట్ చేయబడదు, అవి చాలా విస్తృతంగా ఉండవచ్చు, కాబట్టి డ్యూయల్ డిటెక్షన్ ఫీచర్‌తో ఒకే ఒపాంప్‌ను ఉపయోగించుకునే సదుపాయాన్ని పొందడానికి మేము హిస్టెరిసిస్‌ను ఉపయోగిస్తాము.

హిస్టెరిసిస్‌తో సార్వత్రిక బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించడం గురించి మా ప్రధాన అంశానికి తిరిగి రావడం, స్థిర రెసిస్టర్‌లను ఎలా లెక్కించవచ్చో తెలుసుకుందాం, తద్వారా సంక్లిష్టమైన హాయ్ / లో వేరియబుల్ రెసిస్టర్లు లేదా ప్రీసెట్లు ఉపయోగించి విధానాలను ఏర్పాటు చేయడాన్ని తొలగించవచ్చు.

హిస్టెరిసిస్ యొక్క ప్రాథమిక కార్యకలాపాలను మరియు దాని సంబంధిత సూత్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి మనం మొదట ఈ క్రింది దృష్టాంతాన్ని సూచించాలి:

పై ఉదాహరణ దృష్టాంతాలలో, హిస్టెరిసిస్ రెసిస్టర్ ఎలా ఉందో మనం స్పష్టంగా చూడవచ్చు Rh ఇతర రెండు రిఫరెన్స్ రెసిస్టర్‌లకు సంబంధించి లెక్కించబడుతుంది Rx మరియు Ry.

ఇప్పుడు పై భావనను వాస్తవ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్లో అమలు చేయడానికి ప్రయత్నిద్దాం మరియు తుది ఆప్టిమైజ్ అవుట్‌పుట్ పొందడానికి సంబంధిత పారామితులను ఎలా లెక్కించవచ్చో చూద్దాం. మేము ఈ క్రింది ఉదాహరణను తీసుకుంటాము 6 వి బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

ఈ ఘన స్థితి ఛార్జర్ రేఖాచిత్రంలో, పిన్ # 2 వోల్టేజ్ అధిక పిన్ # 3 రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ అయిన వెంటనే, అవుట్పుట్ పిన్ # 6 తక్కువగా ఉంటుంది, టిప్ 122 ఆఫ్ మరియు బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ అవుతుంది. పిన్ # 2 సంభావ్యత పిన్ # 3 కంటే తక్కువగా ఉన్నంతవరకు, ఓపాంప్ యొక్క అవుట్పుట్ TIP122 స్విచ్ ఆన్‌లో ఉంచుతుంది మరియు బ్యాటరీ ఛార్జ్ చేస్తూనే ఉంటుంది.

ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణలో సూత్రాలను అమలు చేయడం

మునుపటి విభాగంలో వ్యక్తీకరించబడిన సూత్రాల నుండి, ప్రాక్టికల్ సర్క్యూట్లో అమలు చేసేటప్పుడు పరిగణించవలసిన కొన్ని కీలకమైన పారామితులను మనం క్రింద చూడగలిగాము:

1) Rx కు వర్తించే రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మరియు ఓపాంప్ సరఫరా వోల్టేజ్ Vcc సమానంగా మరియు స్థిరంగా ఉండాలి.

2) ఎంచుకున్న ఎగువ బ్యాటరీ పూర్తి-ఛార్జ్ స్విచ్ ఆఫ్ థ్రెషోల్డ్ మరియు తక్కువ బ్యాటరీ ఉత్సర్గ స్విచ్ ఆన్ థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజీలు Vcc మరియు రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌ల కంటే తక్కువగా ఉండాలి.

ఇది కొద్దిగా గమ్మత్తైనదిగా కనిపిస్తుంది ఎందుకంటే సరఫరా వోల్టేజ్ VCC సాధారణంగా బ్యాటరీతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు అందువల్ల ఇది స్థిరంగా ఉండకూడదు మరియు ఇది సూచన కంటే తక్కువగా ఉండకూడదు.

ఏదేమైనా, సమస్యను పరిష్కరించడానికి మేము VCC రిఫరెన్స్ లెవల్‌తో బిగించబడిందని నిర్ధారించుకుంటాము మరియు బ్యాటరీ వోల్టేజ్ గ్రహించాల్సిన అవసరం ఉన్న డివైడర్ నెట్‌వర్క్‌ను ఉపయోగించి 50% తక్కువ విలువకు పడిపోతుంది, తద్వారా ఇది VCC కన్నా తక్కువగా మారుతుంది, పై రేఖాచిత్రంలో చూపినట్లు.

రెసిస్టర్ రా మరియు ఆర్బి బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌ను 50% తక్కువ విలువకు వదిలివేస్తాయి, అయితే 4.7 వి జెనర్ Rx / Ry మరియు ఓపాంప్ యొక్క Vcc పిన్ # 4 కొరకు స్థిర రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌ను సెట్ చేస్తుంది. ఇప్పుడు విషయాలు లెక్కల కోసం సిద్ధంగా ఉన్నాయి.

కాబట్టి హిస్టెరిసిస్ ను వర్తింపజేద్దాం సూత్రాలు ఈ 6V ఛార్జర్‌కు మరియు ఈ ఉదాహరణ సర్క్యూట్ కోసం ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో చూడండి:

పైన పేర్కొన్న 6 వి సర్క్యూట్లో మన చేతిలో ఈ క్రింది డేటా ఉంది:

ఛార్జ్ చేయవలసిన బ్యాటరీ 6 వి

ఎగువ కట్ ఆఫ్ పాయింట్ 7 వి

దిగువ పునరుద్ధరణ స్థానం 5.5 వి.

Vcc, మరియు రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ 4.7V కు సెట్ చేయబడింది (4.7V జెనర్ ఉపయోగించి)

6V బ్యాటరీ సామర్థ్యాన్ని 50% తక్కువ విలువకు తగ్గించడానికి మేము Ra, Rb ని 100k రెసిస్టర్లుగా ఎంచుకుంటాము, కాబట్టి ఎగువ కట్ ఆఫ్ పాయింట్ 7V ఇప్పుడు 3.5V (VH) అవుతుంది, మరియు దిగువ 5.5V 2.75V (VL) అవుతుంది

ఇప్పుడు, హిస్టెరిసిస్ రెసిస్టర్ యొక్క విలువలను మనం కనుగొనాలి Rh కు సంబంధించి Rx మరియు Ry .

సూత్రం ప్రకారం:

Rh / Rx = VL / VH - VL = 2.75 / 3.5 - 2.75 = 3.66 --------- 1)

Rh / Rx = 3.66

Ry / Rx = VL / Vcc - VH = 2.75 / 4.7 - 3.5 = 2.29 ---------- 2)

Y Ry / Rx = 2.29

1 నుండి) మనకు Rh / Rx = 3.66 ఉంది

Rh = 3.66Rx

తీసుకుందాం Rx = 100K ,

10K, 4k7 లేదా ఏదైనా వంటి ఇతర విలువలు చేయగలవు, కాని 100K ఒక ప్రామాణిక విలువ మరియు వినియోగాన్ని తగ్గించేంత ఎక్కువ ఉండటం మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది.

Rh = 3.66 x 100 = 366K

Rx యొక్క ఈ విలువను 2 లో ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, మనకు లభిస్తుంది

Ry / Rx = 2.29

Ry = 2.29Rx = 2.29 x 100 = 229K

Y Ry = 229K

కొన్ని బటన్లను క్లిక్ చేయడం ద్వారా హిస్టెరిసిస్ కాలిక్యులేటర్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి పై ఫలితాలను కూడా సాధించవచ్చు

అంతే, పై లెక్కలతో మేము వివిధ రెసిస్టర్‌ల యొక్క ఖచ్చితమైన స్థిర విలువలను విజయవంతంగా నిర్ణయించాము, ఇది కనెక్ట్ చేయబడిన 6V బ్యాటరీ స్వయంచాలకంగా 7V వద్ద డిస్‌కనెక్ట్ అవుతుందని మరియు దాని వోల్టేజ్ 5.5V కన్నా తక్కువకు పడిపోయే క్షణాన్ని ఛార్జ్ చేయడాన్ని తిరిగి ప్రారంభిస్తుంది.

అధిక వోల్టేజ్ బ్యాటరీల కోసం

12V, 24V, 48V యూనివర్సల్ బ్యాటరీ సర్క్యూట్ సాధించడం వంటి అధిక వోల్టేజ్‌ల కోసం, పైన చర్చించిన డిజైన్‌ను LM317 దశను తొలగించడం ద్వారా క్రింద ఇచ్చిన విధంగా సవరించవచ్చు.

లెక్కింపు విధానాలు మునుపటి పేరాలో వ్యక్తీకరించిన విధంగానే ఉంటాయి.

అధిక ప్రస్తుత బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ కోసం, TIP122 మరియు డయోడ్ 1N5408 అనుపాతంలో అధిక ప్రస్తుత పరికరాలతో అప్‌గ్రేడ్ చేయవలసి ఉంటుంది మరియు 4.7V జెనర్‌ను బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌లో 50% కంటే ఎక్కువగా ఉండే విలువకు మార్చండి.

ఆకుపచ్చ LED బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ స్థితిని సూచిస్తుంది, అయితే ఎరుపు LED బ్యాటరీ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు మాకు తెలుసు.

సెట్ థ్రెషోల్డ్ పాయింట్లలో తీవ్ర ఖచ్చితత్వం మరియు ఫూల్ప్రూఫ్ కట్‌ఆఫ్‌లను నిర్ధారించడానికి స్థిర రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి సరళమైన ఇంకా విశ్వవ్యాప్తంగా వర్తించే బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌ను ఎలా తయారు చేయాలో ఇది స్పష్టంగా వివరిస్తుంది, ఇది కనెక్ట్ చేయబడిన బ్యాటరీకి పరిపూర్ణమైన మరియు సురక్షితమైన ఛార్జింగ్‌ను నిర్ధారిస్తుంది.