Só que agora tem uma desvantagem tão pequena, este circuito não sabe reconhecer o grau de descarga da bateria, o que possibilita conectar até baterias mortas (fechadas, espalhadas etc.), haveria tensão suficiente para fechar os contatos do relé. E isso pode levar a consequências terríveis, e um incêndio não é a pior coisa!
E recentemente, me veio à mente um circuito inteligente de proteção de polaridade, que seria capaz de determinar se esta bateria pode ser carregada ou não e reteve o parâmetro anterior para determinar a conexão correta dos terminais à bateria
De fato, tudo é simples, o circuito simplesmente determina qual tensão está na bateria, ou seja, o grau de carga e, se atender aos limites exigidos, fecha os contatos do relé e inicia a corrente de carga!
Pode ser visto no diagrama que este é um comparador comum em um amplificador operacional que compara Voltagem de referência montado no circuito R7-VD3, com tensão da bateria. E se a tensão na entrada não-inv. (+) subir um pouco mais do que na entrada inv. (-), o transistor VT1 liga o relé.
Tudo é configurado de forma muito simples. Uma tensão de 10,5-11V é aplicada ao terminal + da bateria (a tensão de uma bateria descarregada e funcionando) é conveniente e com a ajuda de um resistor de construção R4 (na direção do aumento da resistência) definimos o momento em que o relé K1 cliques. Isso completa a configuração :) A propósito, é conveniente usar para configurar
Este circuito foi montado no op-amp por um motivo, já que outro dispositivo pode ser montado no segundo op-amp, não o inventei, mas já existem alguns desenvolvimentos. Por exemplo, no segundo amplificador operacional, você pode fazer um dispositivo que mostrará que tudo está conectado corretamente
Mas se você não tem a oportunidade de esperar, e não quer simplesmente passar um operacional, então posso oferecer um esquema um pouco mais simples e com o mesmo princípio de funcionamento
Muitos não sabem, mas o TL431 é um comparador comum, e já tem um íon de 2,5V dentro dele para comparar a tensão. Portanto, em vez de um monte de amarração ao redor do op-amp, você pode usar o TL431 com um único divisor de resistor, cuja tensão deve ser um pouco mais de 2,5V para o relé ligar :)
Este circuito tem outra vantagem, pode ser usado com sucesso para baterias de 6V. Para fazer isso, substitua o relé por 5V e os dois resistores R1 e R3 pela metade.
O método de configuração é o mesmo do circuito anterior, apenas a tensão deve ser aplicada ao terminal + da bateria para 6V na região de 5-5,5V
Tudo, com essa proteção, você não pode ter medo de que sua bateria, bem, se ela tiver um “saco”, ela simplesmente explodirá. Então, boa sorte com a repetição do padrão.
Boa sorte com sua repetição e aguardo suas perguntas nos comentários
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MOSFET de canal n + diodo zener de 7,2...15V + par de dezenas de resistor de quilo-ohm = SEGURANÇA
O problema parece ser trivial. E por que alguém precisaria proteger qualquer produto eletrônico da reversão da fonte de alimentação?
Infelizmente, um caso insidioso tem mil e uma maneiras de escorregar um menos em vez de um positivo em um dispositivo que você está coletando e depurando há muitos dias, e acabou de começar a funcionar.
Vou dar apenas alguns exemplos de potenciais assassinos de placas de ensaio eletrônicas e produtos acabados também:
Sempre haverá pessoas (eu conheço pelo menos duas dessas pimentas) que, olhando diretamente em seus olhos, declararão dura e categoricamente que nunca farão uma coisa tão estúpida como inverter a fonte de alimentação! Deus é o juiz deles. Talvez depois que eles próprios montarem e depurarem vários designs originais de seu próprio design, eles se tornem mais sábios. Até lá, não vou discutir. Vou apenas dizer-lhe o que eu uso.
Eu ainda era muito jovem quando tive que soldar 25 caixas de 27. Era bom que fossem bons e velhos microcircuitos DIP.
Desde então, quase sempre coloco um diodo de proteção ao lado do conector de alimentação.
A propósito, o tópico de proteção contra polaridade reversa de energia é relevante não apenas na fase de prototipagem.
Mais recentemente, presenciei os esforços heroicos de um amigo meu para restaurar um cortador a laser gigante. A causa da avaria foi um pretenso técnico que misturou os fios de alimentação do sensor/estabilizador do movimento vertical da cabeça de corte. Surpreendentemente, o próprio circuito parece ter sobrevivido (ainda estava protegido por um diodo em paralelo). Mas tudo queimou completamente depois: amplificadores, algum tipo de lógica, controle de servos ...
Esta é talvez a opção mais simples e segura para proteger a carga da polaridade reversa da fonte de alimentação.
A única coisa ruim é a queda de tensão no diodo. Dependendo de qual diodo é usado, ele pode cair de cerca de 0,2V (Schottky) para 0,7 ... 1V - em diodos retificadores convencionais com junção p-n. Tais perdas podem ser inaceitáveis no caso de energia de bateria ou fonte de alimentação regulada. Além disso, com consumo de corrente relativamente alto, a perda de potência no diodo pode ser bastante indesejável.
Com esta opção de proteção, não há perdas em operação normal.
Infelizmente, em caso de inversão de polaridade, a fonte de alimentação corre o risco de quebrar. E se a fonte de energia for muito forte, o diodo queimará primeiro e depois todo o circuito protegido por ele.
Na minha prática, algumas vezes usei essa opção para proteção de polaridade reversa, especialmente quando tinha certeza de que a fonte de alimentação tinha proteção contra sobrecorrente. No entanto, um dia obtive impressões bastante nítidas em dedos queimados ao tocar o dissipador de calor de um regulador de tensão que estava tentando lutar contra um diodo Schottky grosso.
Essa solução relativamente simples praticamente não tem desvantagens: queda de tensão/potência insignificante no dispositivo de passagem em operação normal e nenhuma corrente no caso de inversão de polaridade.
O único problema é: onde posso obter transistores de efeito de campo de porta isolada de canal p de alta potência e baixo custo de alta qualidade? Se você souber - ficarei grato pela informação 😉
Outras coisas sendo iguais, um MOSFET de canal p sempre será cerca de três vezes pior do que suas contrapartes de canal n em algum parâmetro. Normalmente, tanto o preço quanto algo para escolher são piores: resistência de canal aberto, corrente máxima, capacitância de entrada, etc. Este fenômeno é explicado por cerca de um terço da menor mobilidade dos buracos do que os elétrons.
Não é difícil obter um poderoso transistor CMOS de canal n de baixa tensão nos dias de hoje, às vezes você pode até obtê-los de graça (mais sobre isso depois;). Portanto, fornecer uma queda insignificante no canal aberto para quaisquer correntes de carga imagináveis é uma ninharia.
MOSFET de canal N + diodo zener de 7,2...15V + par de dezenas de resistor de quilo-ohm = SEGURANÇA
Assim como no circuito MOSFET do canal p, se a fonte for conectada por engano, tanto a carga quanto a fonte infeliz estarão fora de perigo.
A única "falha" que um leitor meticuloso pode ver neste esquema de proteção é que a proteção está incluída no chamado. fio terra.
Isso pode ser realmente inconveniente se um grande sistema com uma "estrela" da Terra estiver sendo construído. Mas neste caso, você só precisa fornecer a mesma proteção nas proximidades da fonte de alimentação. Se esta opção também não for adequada, certamente haverá maneiras de fornecer um sistema tão complexo com conectores de energia exclusivos com chaves mecânicas confiáveis, ou separar um “permanente” ou pelo menos um “terra” sem conectores.
Todos nós já fomos avisados muitas vezes que os transistores de efeito de campo têm medo de descargas estáticas. Isso é verdade. Normalmente, o obturador pode suportar 15 ... 20 volts. Um pouco mais alto - e a destruição irreversível do isolador é inevitável. Nesse caso, há casos em que o trabalhador de campo parece ainda estar trabalhando, mas os parâmetros são piores e o dispositivo pode falhar a qualquer momento.
Felizmente (e infelizmente) transistores de efeito de campo de alta potência têm portas de grande capacidade - o resto do cristal: de centenas de picofarads a vários nanofarads e muito mais. Portanto, a quitação corpo humano geralmente suportam sem problemas - a capacitância é grande o suficiente para que a carga drenada não cause um aumento perigoso na tensão. Então, ao trabalhar com campistas poderosos, muitas vezes basta observar o mínimo de cautela no sentido eletrostático e tudo ficará bem 🙂
O que estou descrevendo aqui é, sem dúvida, uma prática bem conhecida. Se ao menos aqueles desenvolvedores da indústria militar tivessem o hábito de publicar seus projetos de circuitos em blogs...
Aqui está o que eu encontrei na web:
> > Acredito que seja uma prática padrão usar um canal N
> > MOSFET no cabo de retorno de fontes militares (entrada 28V).
> > Dreno para fornecer negativo, fonte para o negativo da PSU e
> > a porta acionada por uma derivada protegida da oferta positiva.
1600 Hz, sentados na mesma placa, também são protegidos:
Boa sorte experimentando!
Ficou interessado? Me escreva!
Pergunte, sugira: nos comentários, ou em um personal. Obrigada!
Tudo de bom!
Serguei Patrushin.
Há um carregador simples em casa. Carregamento comum, transformador, ponte e fios. As películas protetoras dos terminais se desprenderam, e agora como determinar quem está onde! Foi decidido montar o dispositivo mais simples para proteção. Vou dizer que já vi algo parecido antes, mas tive que fazer eu mesmo. Havia apenas um relé com UPS com contatos de 10A.
O esquema funciona desta forma. Quando você conecta corretamente os terminais à bateria, a carga restante na bateria fecha o relé e o carregamento é iniciado, o LED verde está aceso. Ao misturar os terminais, o LED vermelho acende, indicando que você conectou incorretamente. Um dispositivo simples com apenas algumas peças
Aqui está o circuito de proteção de polaridade reversa
R1-2 = 510
VD1-2= 1N4148 (Mas qualquer um pode ser) VD3-4 pode ser excluído
Relyuha 12V 10-15A, como eu disse anteriormente, removido de um UPS quebrado
LEDs qualquer
Placa de circuito de proteção de polaridade reversa:
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Carregador simples com indicador de carregamento LED, bateria verde está carregando, bateria vermelha está carregada.
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Este tipo de carregador é capaz de carregar automaticamente quase qualquer tipo de bateria de carro e moto 12V até 80Ah. Possui um método de carregamento exclusivo em três etapas: 1. Carregamento de corrente constante, 2. Carregamento de tensão constante, 3. Carregamento de gotejamento até 100%.
Existem dois indicadores no painel frontal, o primeiro indica a voltagem e porcentagem de carga, o segundo indica a corrente de carga.
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Eu queria colecionar algum tipo de carregador de bateria. E a primeira coisa que pensei em montar foi a proteção contra inversão de polaridade no relé. Abaixo de circuito simples para proteger o carregador e a bateria, qualquer pessoa, mesmo um radioamador iniciante, pode fazê-lo.
Mas quando procurei na Internet o esquema certo, não encontrei nada semelhante. Antes disso, eu o vi há um ano. Eu desenhei um diagrama de memória e está pronto para compartilhar com você.
Este dispositivo é necessário para proteger sua bateria e carregar contra danos, evitando que você confunda os terminais em alguns lugares, isso vai te poupar de muitos problemas.
Aqui está um diagrama de um dispositivo de inversão de polaridade para carregadores em um relé.
Elementos:
R1 = 510
Rel2 \u003d 12V (Qualquer 12V 10-15A, removido do antigo UPS para um computador, você pode de um carro)
VD1-3= 1N4007 (ou similar).
Embora não seja necessário configurar o VD3, você pode colocar um jumper. VD1 da bobina do relé de auto-indução.
O aparelho funciona assim. Quando você conecta a bateria, a carga restante passa pelo relé e fecha os contatos, fornecendo corrente do carregador para a bateria.
Se você conectar os fios à bateria incorretamente, o VD2 não permitirá que a eletricidade passe pelo relé e o carregamento não será iniciado. E em vez de carregar, o LED acenderá, sinalizando que o carregamento não está conectado corretamente.
Aqui está um dispositivo de proteção de polaridade reversa para carregador na placa de circuito impresso.
Selo de proteção contra inversão de polaridade para carregador.
Muitos blocos caseiros têm uma desvantagem como a falta de proteção contra reversão de energia. Mesmo uma pessoa experiente pode confundir inadvertidamente a polaridade da fonte de alimentação. E há uma alta probabilidade de que, depois disso, o carregador fique inutilizável.
Este artigo irá cobrir 3 opções para proteção de polaridade reversa que funcionam perfeitamente e não requerem nenhum ajuste.
Essa proteção é a mais simples e difere de outras semelhantes por não usar transistores ou microcircuitos. Relé, desacoplamento de diodo - esses são todos os seus componentes.
O esquema funciona da seguinte forma. O menos no circuito é comum, então o circuito positivo será considerado.
Se nenhuma bateria estiver conectada à entrada, o relé estará no estado aberto. Quando a bateria está conectada, mais flui através do diodo VD2 para o enrolamento do relé, como resultado do fechamento do contato do relé e a corrente de carga principal flui para a bateria.
O verde acende ao mesmo tempo. indicador led, indicando que a conexão está correta.
E se agora removermos a bateria, haverá tensão na saída do circuito, pois a corrente do carregador continuará fluindo através do diodo VD2 para o enrolamento do relé.
Se você inverter a polaridade da conexão, o diodo VD2 será bloqueado e o enrolamento do relé não receberá energia. O relé não funcionará.
Neste caso, o LED vermelho acenderá, que está deliberadamente conectado de maneira errada. Isso indicará que a polaridade da conexão da bateria está invertida.
O diodo VD1 protege o circuito da auto-indução que ocorre quando o relé é desligado.
Se tal proteção for implementada em , vale a pena levar um relé para 12 V. A corrente permitida do relé depende apenas da potência . Em média, vale a pena usar um relé de 15-20 A.
Este esquema ainda não tem análogos em muitos aspectos. Ele protege simultaneamente contra reversão de energia e curto-circuito.
O princípio de funcionamento deste circuito é o seguinte. Em operação normal, mais da fonte de alimentação através do LED e do resistor R9 abre o transistor de efeito de campo e menos através da junção aberta do "trabalhador de campo" vai para a saída do circuito para a bateria.
No caso de inversão de polaridade ou curto-circuito, a corrente no circuito aumenta acentuadamente, resultando em uma queda de tensão no "campo" e no shunt. Tal queda de tensão é suficiente para acionar um transistor de baixa potência VT2. Abrindo, este último trava o transistor de efeito de campo, fechando o portão com terra. Ao mesmo tempo, o LED acende, pois a alimentação é fornecida pela junção aberta do transistor VT2.
por causa de alta velocidade resposta, este circuito é garantido para proteger para qualquer problema de saída.
O circuito é muito confiável em operação e pode permanecer no estado de proteção indefinidamente.
Este é um circuito particularmente simples, que dificilmente pode ser chamado de circuito, pois usa apenas 2 componentes. Este é um diodo poderoso e um fusível. Esta opção é bastante viável e é utilizada inclusive em escala industrial.
A energia do carregador através do fusível é fornecida à bateria. O fusível é selecionado com base na corrente de carga máxima. Por exemplo, se a corrente for 10 A, o fusível será necessário para 12-15 A.
O diodo é conectado em paralelo e fechado em operação normal. Mas se você inverter a polaridade, o diodo abrirá e acontecerá curto circuito.
E o fusível é o elo mais fraco desse circuito, que vai queimar no mesmo instante. Depois disso, terá que ser alterado.
O diodo deve ser selecionado de acordo com a folha de dados com base no fato de que sua corrente máxima de curto prazo foi várias vezes maior que a corrente de queima do fusível.
Esse esquema não fornece proteção cem por cento, pois houve casos em que o carregador queimou mais rápido que o fusível.
Em termos de eficiência, o primeiro esquema é melhor que os outros. Mas em termos de versatilidade e capacidade de resposta, A melhor opção- este é o esquema 2. Bem, a terceira opção é frequentemente usada em escala industrial. Esta opção de proteção pode ser vista, por exemplo, em qualquer auto-rádio.
Todos os circuitos, exceto o último, possuem função de autocorreção, ou seja, o trabalho será restabelecido assim que o curto-circuito for removido ou a polaridade da conexão da bateria for alterada.
Arquivos anexados:
Como fazer um banco de energia simples com suas próprias mãos: um diagrama de um banco de energia caseiro
