Zapojení dle obr. 1 slouží k tradičnímu nabíjení olověných akumulátorů. Napájecí zdroj s proudovým omezením udržuje na baterii konstantní napětí (přibližně 2,4 V na jeden článek, vše dle specifikace výrobce baterie) dokud nabíjecí proud neklesne pod prahovou úroveň, vymezenou kapacitou baterie. V tomto okamžiku nabíječka přechází do udržovacího režimu. Prahová úroveň proudu obvykle činí 0,01 C, kde C rozumíme kapacitu baterie, vyjádřenou v Ah. Celý proces nabíjení se ale zároveň stává určitým kompromisem v otázce životnosti akumulátoru a doby, potřebné k jeho nabití. Jako ideální se přitom jeví nabíjení s vyšším napětím až do okamžiku, kdy proud klesne na velikost 0,01 C a následné snížení napětí do udržovacího režimu (< 0,001 C).
Obr. 1: Nabíječka olověného akumulátoru dodává vyšší napětí 15 V až do okamžiku dobití článků, pak přepíná na 13,4 V v rámci udržovacího režimu
Nasadíme – li do celé akce místo indukčnosti transformátor struktury Flyback, můžeme izolovat baterii od vstupního napětí VIN
a umožnit tak VIN zasahovat jak nad tak i pod úroveň nabíjecího napětí
Zvyšující měnič dle obr. 1 (IC1) dodává 12 V olověné baterii konstantní jmenovité napětí 15,4 V, dokud nedojde k jejímu úplnému nabití. K zajištění udržovacího (přebíjecího) proudu méně než 0,001 C pak snižuje velikost nabíjecího napětí přibližně na 13,4 V. Nasadíme – li do celé akce místo indukčnosti transformátor struktury Flyback, můžeme izolovat baterii od vstupního napětí VIN a umožnit tak VIN zasahovat jak nad tak i pod úroveň nabíjecího napětí. Ke spuštění celého cyklu je potřeba přivést 5 V na pin SHDN, aktivní v nule.Integrovaný obvod IC2 měří velikost nabíjecího proudu baterie, resp. přitom vyrábí proporcionální (úměrné) napětí na vývodu OUT (pin č. 2). Následný úbytek na rezistoru R2 vyvolá napětí na pinech č. 3 a 4. Klesne – li například velikost nabíjecího proudu pod 0,01 C, překročí toto napětí prahovou úroveň interního komparátoru, zajistí nízkou úroveň (Low) pro COUT1 a stav vysoké impedance pro COUT2. Odpojením COUT2 dochází k posunu zpětnovazební úrovně, což následně vede ke změně velikosti nabíjecího napětí přibližně na 13,4 V. Maximálně dostupná velikost nabíjecího proudu závisí na
- velikosti vstupního napětí VIN,
- saturačním proudu transformátoru a také
- velikosti rezistoru R1 pro snímání proudu.
Obr. 2: Během nabíjecího cyklu se v zapojení dle obr. 1 mění odpovídající napětí i proudy
Obr. 2 zachycuje výstupní napětí ve vztahu k zatěžovacímu proudu. Místo baterie zde byla použita odporová zátěž. Budeme – li postupovat zprava doleva, uvidíme během procesu nabíjení změnu příslušného proudu v závislosti na napětí baterie. Nejprve bude měnič mimo oblast své regulace, protože napětí na baterii nedosahuje ani 12 V a tudíž pozorujeme proudové omezení (dodávka maximálního proudu). S tím jak napětí na baterii poroste bude docházet i ke změně velikosti nabíjecího proudu, přesně dle obrázku.
Použitá literatura:
Download a odkazy:
- Domovská stránka Maxim: http://www.maxim-ic.com/
- Distribuční síť
Komentáře
Nabíječka s oddělením ??
Tak nabíječka s oddělením říkáte? Nevím jaké oddělení máte na mysli, já u nabíječek předpokládám galvanické oddělení. No trafo tam sice je, ale když vstup a baterka mají stejnou zem, tak to oddělené asi moc nebude... To trafo je tam proto, že rozsah vstupních napětí je vyšší i nižší, než potřebuje baterka. Jinak by tam použili jednoduchý step-up nebo step-down regulátor.