No post de hoje, iremos apresentar um simples circuito carregador de bateria automático 13,8V que suporta uma corrente de carregamento de aproximadamente 4A, esse circuito carregador de bateria automático é um carregador inteligente que possibilita a realização do carregamento das bateiras automaticamente, sem a necessidade de está monitorando e desligando manualmente, isso trás infinitas possibilidades, tais como circuitos que tenha baterias e necessitem de carregá-las automaticamente e não fique injetando tensão direto na bateria causando danos e redução da vida útil da bateria.

Este Carregador de Bateria Automático é possível realizar uma carga completa da bateria sem danificá-la, o circuito ativa o carregamento apenas quando a bateria apresenta uma perda de tensão abaixo do valor programado, podendo ser carregado baterias de Lithium, Chumbo-ácido, Níquel Cádmio etc, com qualidade excelente, ou seja, podemos recarregar bateria de carro, baterias de sistema de alarme, baterias de Nobreaks e etc. com a comutação automática ajuda a manter a bateria sempre em perfeitas condições. 

O amplificador operacional UA741 é usado como um comparador de tensão de precisão para monitorar o nível de tensão da bateria. Sua entrada Não-Inversora obtém uma tensão de referência de 5,1 V através do diodo Zener de 5.1V em série com o R1 de 470Ω formando uma tensão estabilizada na sua entrada,  enquanto a entrada Inversora obtém a tensão regulada (definida por P1) de acordo com o tipo de bateria ou a tensão de carga que você deseja programar como, 12.6V, 13.8V, 14.4V, que podemos setá-lo controlando assim a saída do Amplificador Operacional que através do resistor R3, que é um limitador de corrente conectado na base do transistor Q2 que tem a função de driver, que ativa o transistor de potência Q1, que será a saída controlada dependendo da tensão final programada.

Na figura 2 logo abaixo podemos acompanhar e analisar todo o circuito, como podemos ver, é um circuito simples e de fácil montagem, não precisamos de tanta experiências para executar a montagem desse circuito.

É imprescindível saber que este dispositivo deve ter uma tensão de suporte maior que a tensão de necessária para carregar a bateria, o transformador deverá ter uma tensão na saída de 13-15 volts com um mínimo de corrente de 4 Amperes, e deve ser retificada com tensão DC, se não tiver um transformador com essas especificações, podes colocar um com tensão menor, porém deves saber que na saída irás alcançar no máximo a tensão fornecida pelo sua fonte.

Estamos dispondo logo abaixo da figura 3 a placa de circuito impresso em arquivos GERBER e JPEG, para você poder baixar e fazer sua plaquinha para montar de uma forma mais otimizada e profissional.

Fig 3 - PCB Carregador de bateria 12V automático com CI UA741

Olá a Todos!!!

Todos Engenheiros, Técnicos, Hobbystas, fazedores e etc. que se presem teem componentes de sucatas em casa ou laboratório guardado, e o mais comum, são as fontes chaveadas de computador, é nela "ao menos na maioria delas" que encontramos um transistor bem conhecido dos "Fazedores", o 13007, um transistor com características voltada para chaveamento rápido, com uma boa corrente de coletor, então decidi criar esse circuito para nós fazedores nos alegramos com mais uma fonte de bancada de alta corrente.
O LM317 é um regulador de tensão positivo de 3 terminais ajustável capaz de fornecer uma corrente de 1,5A em uma ampla faixa de tensão de saída de 1,25 a 35 V. 

O que faremos nesse projeto, é incrementar o conjunto de dois transistores para dar um Booster no circuito e aumentar a corrente, pois o CI LM317 suporta uma corrente máxima de 1.5 Amperes, e isso para uma fonte de bancada, não seria o ideal, com uma corrente de saída baixa.
Com esse incremento, conseguimos facilmente colocar 10 Amperes com a tensão variável entre 1.25 à 37 Volts, sem qualquer problemas, requerendo apenas dois transistores NPN 13007, ou poderás utilizar o transistor 13009 que tem a corrente de coletor de 12A. 

O diagrama esquemático do circuito elétrico está disposto na Figura 2, que mostra a disposição de cada componente e suas conexões, que em um contexto geral, é bastante simples de se montar.

Fig 2 - Diagrama Esquemático Fonte Variável 1.25 à 35V 10A

Funcionamento

Os transistores 13007 que podem ter suas iniciais D13007, MJE13007, SDT13007 e etc... teem suas configurações setadas no modo seguidor de emissor, o que quer dizer que a tensão irá sair através dos emissores que e se igualarão à saída do CI LM317, ou seja, quando o potenciômetro do LM317 for ajustado para uma tensão específica na saída, os dois transistores de potência replicariam exatamente e produziriam a mesma tensão nos emissores, e como a corrente dos coletores desses transistores estão conectados formando um ponte de alta corrente, eles transformaram a tensão do LM317 corrente do CI que é no máximo 1.5 Amperes, em uma alta capacidade de corrente que pode ser igual a a capacidade máxima de transmissão de corrente dos transistores, bem como a especificação da fonte de alimentação.

Observações

Coloque os Transistores em um bom dissipador de calor, pois ao aplicarmos altas corrente com constância, ele esquecerão.

Lista de Material

• CI -------------------- Circuito Integrado regulador de tensão LM317
• T1, T2 --------------- Transistores de Potência D13007
• D1, D2 --------------- Diodo 1N4007
• C1 -------------------- Capacitor eletrolítico 4700 uF - 63V 
• C2 -------------------- Capacitor eletrolítico 10 uF - 63V
• C3 -------------------- Capacitor eletrolítico 47 uF - 63V
• R1 -------------------- Resistor 220 ohms - (vermelho, vermelho, marrom)
• R2, R3 ----------------Resistor 0,22 ohms - 5W – (vermelho, vermelho, ouro)
• P1 --------------------- Potenciômetro linear ou logarítmico 4,7 k ohms
• B2, B2 --------------- Bornes de encaixe 2 vias tipo soldável
• Outros ---------------- Fios, Soldas e Etc.

O LM350 é um regulador de tensão positivo de três terminais ajustável capaz de fornecer 3,0 Amperes em uma faixa de tensão de saída de 1,2 V a 33 V. Esse regulador de tensão é excepcionalmente fácil de usar e requer apenas dois resistores externos para ajustar a tensão de saída. 

Além disso, ele emprega: 

O LM350 atende a uma ampla variedade de aplicações:

Este dispositivo também faz um regulador de comutação ajustável especialmente simples, um regulador de saída programável ou conectando um resistor fixo entre o ajuste e a saída, o LM350 pode ser usado como um regulador de corrente de precisão:

O esquema elétrico, segue na imagem abaixo, ele é bastante simples, primeiro temos a ponte retificadora GBJ2510 que é uma ponte de 25 Amperes a 1000 Volts, porém você pode utilizar qualquer uma que você tiver e que seja acima de 4 Amperes sobre 50 Voltes, os diodos D2 e D3 são para proteção do CI LM350, contra curto circuitos, pois quando iniciamos a fonte, e o capacitor de filtro C3 está totalmente descarregado, e ele torna-se como um curto para o CI.

P1, é um potenciômetro analógico de 5K, se você não tiver o de 5K pode colocar um de 4.7K, que é mais comercial. T1 é um transformador de no mínimo 3 Amperes, com entrada de acordo com a sua rede local, que pode ser de 220v ou 110v dependendo da sua região, e o secundário do transformador é de 25 voltes para a saída de 33V DC.

Estamos dispondo para Download os materiais necessários para quem deseja montar com a placa sugerida os arquivos em PNG, PDF e arquivos Gerber para quem deseja enviar para impressão.


Arquivos para Download:

Opção 1: Arquivos JPG, PDF, GERBER
Opção 2: Arquivos PNG, PDF, GERBER

A tensão de entrada será de acordo com a fonte que você irá utilizar, 110V ou 220V. 

O tempo de carregamento dependerá da fonte que você irá utilizar e também do tipo de bateria que será carregado, para calcularmos o tempo de carga mais próximo, Podemos fazer uma conta rápida simples e objetiva, lembrando que não estamos levando em conta os fatores  de resistência da bateria, oscilações no carregador, fator de depreciação dos químicos da bateria e etc. 

O calculo é simples, vamos utilizar um exemplo de que você tem uma bateria de Nobreak de 12 Volts e 7 Amperes, a sua fonte tem 3 Amperes, então sabemos que "mais ou menos" a carga da bateria é 7 Amperes Hora, isso significa que para ela se carregar por completo ela precisa de 7 ampers constantes, como a fonte é 3 Amperes, temos que dividir 7 Amperes por 3 Amperes da fonte.

B = Bateria

F = Fonte

C = Carregamento

C = B/F = C = 7/3 C = 2.33

Ou Seja

A Carga "C" Levará 2:33hrs

Duas horas e Trinta e Três minutos para se carregar

Se sua fonte for diferente, não ha problemas, veja a corrente de fornecimento dela e jogue na fórmula e veja o resultado aproximado.

Na Figura 2, temos o esquemático elétrico do pequeno circuito.

Fig. 2 - Esquemático eletrônico Carregador de Bateria Simples Automático

É imprescindível que a fonte forneça 20% a mais do que a bateria, Ex. se sua bateria é de 12V, a fonte tem que ter 14.4 V, podes variar um pouco para menos, como por exemplo 13.2V "que é 10% da tensão da bateria" mais não podes utilizar uma fonte de 12V para carregar uma bateria de 12V, pois não vai haver diferencia de potencial, pode da uma pequena carga se a bateria tiver menos de 12V, porém não irá carregar por completo a sua bateria.

Sugerimos a você que veja o nosso POST: 

É só clicar no título abaixo:

E você pode utilizar essa fonte atx alterada na medida certa, nesse tutorial que vai ser de ótimo valor para você fazer seu carregador por completo.

Dispomos a placa de circuito impresso com o diagrama esquemático para baixar, com os arquivos em PDF, JPG e GERBER para que desejar enviar para impressão das placas.

Fig. 3 - Placa de Circuito Impresso com Disposição de componentes

Links para baixar os arquivos

Opção 1: Arquivos PDF, JPG, GERBER

Opção 2: Arquivos PDF, JPG, GERBER

Lista de Materiais:

Shalom

Muitos são os casos para querermos fazer uma alteração dessas em uma fonte de PC, até porque as fontes ATX são fácies de encontrar e todo técnico tem uma ou duas fontes dessas em sua sucata.

Com essa alteração podemos facilmente ligar som automotivo com módulos, fazer um carregador para baterias, entre tantas outros coisas.

A fonte ATX que vou utilizar é uma de marca iMicro, modelo 

PS-350WXMH, de 350W

Seguiremos passo a passo, para facilitar o nosso entendimento

As observações iniciais será analisar se a mesma está funcionando, pois não podemos alterar uma coisa que nem mesmo funciona, não é isso?

Para fazer isso, coloque um fio, ou como no meu caso, um pedaço de solda, curto-circuitando o conector com fio PSON "Fio Verde" e o GND "Fio Preto"

Depois de tudo verificado e se estiver tudo OK!!!!

VAMOS COMEÇAR

1° Passo - Temos que identificar o tipo de CI controlador que temos em nossa fonte, no meu caso o CI é o SD6109.

O seu pode ser diferente, o que você precisa fazer é olhar o datasheet dele e identificar o pino correto.

O datasheet do SD6109 é o apresentado na imagem, vamos identificar sua pinagem, como ilustrado na foto.

Iremos utilizar para essa mudança o pino 17, que o pino do amplificador de erro negativo e positivo tendo como referência a tensão de 2.5V, isso nos dá um pequeno range para alterarmos para 13.6V, se precisar para uma tensão maior, click nesse link = [Como Alterar fonte de PC ATX 12v para 24v], que lá você terá esse ótimo tutorial passo a passo para fazer essa alteração.

Voltando, o nosso propósito é alterar para podermos por exemplo, carregar uma bateria, ligar som automotivo, módulos de som automotivo entre outros.

2° Passo - Precisaremos à princípio de um resistor de 10K (Marro Preto, Laranja) e um potenciômetro de 500K, se você não tiver de 500K pode colocar um de 100K, ou de 50K ou de 10K, porém o melhor é colocar o maior possível para podermos atingir o maior range possível.

3° Passo - Faça um arranjo do potenciômetro e o resistor em série como na imagem ilustrativa, soldando um fio na extremidade do Potenciômetro, o resistor no pino central do potenciômetro e m fio no final do resistor, sobrando assim duas pontas.

4° Passo - Identifique o pino 17 "No nosso caso" no nosso CI. Lembre-se que, todos os CIs tem um chanfro para identificar o pino 1, como sugerido na imagem da disposição dos pinos do datasheet, após a identificação faça o mesmo com muito cuidado ao virar a placa, devido aos pinos ficarem inversos, identifique na placa e marque com uma caneta marcador, ou um rasgo na trilha, qualquer coisa, pois é de suma importância não errar o pino para não dá nada errado no fim da alteração.

5° Passo - Solde uma das pontas do arranjo que fizemos, no negativo da fonte GND

e a outra ponta do arranjo, solde no pino 17 "como já disse, no nosso caso",
Explicação: O resistor de 10K, serve par aquando você zerar o potenciômetro, não curto-circuitar o pino 17 com o GND, pois irá disparar, e em alguns casos, causar danos ao CI.

Após ter soldado, vamos ligar, para testar a saída.

ATENÇÃO!!!
É de suma importância que você tenha um teste ant-curto-circuito, no nosso caso, temos o bom e velho teste em série da Lâmpada incandescente. NÃO toque o dissipador de calor do primário da fonte, você poderá sofre Descarga Elétrica. "DÁ CHOQUE".

Ligue a fonte com cautela no TESTE EM SÉRIE, e teste a tensão de saída, regule para o máximo que você quer, ou até onde ela vai, depois de setado a tensão confortável para a fonte, vamos para o próximo passo.

Desconecte o cabo de força da tomada, DESLIGUE A ENERGIA, e dessolde os dois fios do arranjo, Resistor e Potenciômetro.

6° Passo - Com o multímetro, veja a resistência do arranjo, no nosso caso a resistência ficou em 56,70K, para um resistor comercial, podemos colocar um de 56K.

Como não tenho aqui na bancada esse valor, fiz outro arranjo para ser substituído no lugar do potenciômetro, liguei dois resistores em série, sabemos que quando ligamos dois resistores em série, somamos suas resistências, utilizei um que tenho na bancada de 47K + o de 10K, somando 57K, bem próximo ao que medimos no arranjo do potenciômetro e resistor.


Depois coloquei um termo-retrátil para isolar os dois em série, e pronto, vamos colocar no lugar do arranjo, ou seja PINO 17, e GND.

OBS: Depois de tudo soldado, observe bem se não em nada em curto, use o multímetro entre o GND e o Pino 17 para ver se a resistência não dá muito baixa, pois poderás ter problemas.

7° Passo - Teste de carga.
Irei utilizar uma lâmpada halogena, de 12V, 55W, pela lei de Ohms, sabemos que
P= Potência
V = Volts
I = Corrente

P = V * I
I = P / V

Então
I = 55 / 12

Logo
I = 4.58A

Ou seja, nossa carga é de 4.58 Amperes.

Podemos observar a tensão sem a carga, no multímetro está marcando 13.65V. 

Vamos ligar a carga.

Como podemos verificar, tivemos uma queda de tensão de 13.65V para 12.82V, bem como a carga é uma carga resistiva, e esse tipo de lâmpada consome mais do que informa, chegamos a conclusão que vale a pena, pois para carregar uma bateria, o consumo contínuo não vai tão alto assim.

Depois de vários testes com carregamento de bateria, tivemos um grande sucesso.
E sobre o som automotivo, ele sustentou também, sem causar perdas considerável.
O mudulo que liguei foi um Taramps, 800W RMS, com um Player Pionner.

Conclusão

Satisfeito com o projeto, por sua simplicidade e que pode ser utilizado para vários outros projetos, atendeu satisfatoriamente as expectativas.

Obrigado a todos, qualquer dúvida, deixe nos comentários.

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Para que deseja ver os detalhes da montagem, deixo abaixo o vídeo para vocês entenderem e seguirem o passo a passo.




Deus vos abençoe