FVM Learning

Nosso maior compromisso é compartilhar conhecimentos, somos simples, mas não simplórios, astuto, mas não pacóvio, nos posicionamos empenhados em mostrar o caminho para desmistificação do opróbrio em legítima defesa do conhecimento compartilhado. Eng. Jemerson Marques!

sábado, 25 de junho de 2022

Carregador de Bateria Chumbo-Ácido com Indicador de Carga usando LM317 com PCI

Fig. 1 - Carregador de Bateria Chumbo-Ácido com Indicador de Carga usando LM317 com PCI

Olá a Todos!

No post de hoje, montaremos um circuito bastante interessante e muito simples de se montar, no entanto, bastante eficaz e necessário para uso no dia a dia.

Um simples carregador de bateria de Chumbo-Ácido ou baterias de Célula de Gel, de 12V, tendo como base o velho e conhecido Circuito Integrado LM317, e alguns outros componentes discretos com baixo custo, e de fácil aquisição. 

O CI LM317 fornece uma tensão pré-configurada para o carregamento correto da bateria. Uma fórmula básica para aplicar em carregamento de baterias de Chumbo-Ácido ou Célula de Gel, é feita utilizando uma corrente de carregamento de aproximadamente 10% da corrente da bateria

Este circuito carregador foi desenvolvido baseado nessa proporção, podendo ser ajustada conforme o corrente da bateria que você irá utilizar. 

Como Funciona o Circuito?

A componente principal deste circuito é o regulador de tensão ajustável LM317, ele está configurado como circuito de corrente de carga ajustável. 

Ele irá controlar a corrente entregue a bateria, através do transistor 2N3904 que controla a corrente constante na saída. Ele altera sua condução conforme a corrente de consumo do carregador se eleva.

Isso ocorre porque o transistor está configurado de forma que a corrente que trafega através do resistor R2, que funciona como um resistor Shunt polarize o transistor.

Quando a corrente se eleva, uma tensão nos terminais do resistor se forma, se essa tensão atingir o valore de polarização do transistor, que está entre 0,6V à 0,7V, o transistor conduzirá, e controlara o regulador de tensão, e o LED indicador de carregamento se mantém aceso.

O LED1 vermelho mostrará o estado de carga da bateria. Quando a tensão da bateria atingir a tensão regulada, a corrente cairá para alguns miliamperes. 

Isso diminuirá a tensão no transistor Q1 e no LED1 mais baixa, se a corrente diminuir a ponto de chegar cerca de 5%, o transistor não conduzirá e o LED1 desligar. 

Em testes em bancada, ao colocarmos a bateria no circuito, a tensão caiu, e a corrente inicialmente foi  cerca de 700mA, e quando a bateria estava se carregando, e a tensão começou a subir próximo da tensão de 12V pré-regulada, a corrente diminuirá próximo a zero.

Você pode estar setando a tensão para 13.8V, isso aumentará a corrente de carga um pouco, dependendo da bateria. Será necessário utilizar um dissipador de calor no Regulador de Tensão LM317!

Tempo de Carregamento da Bateria

Para determinar  o tempo aproximado que levará para carregar a nossa bateria, é necessário identificar duas características básicas: 
  • A capacidade da bateria em Amperes/hora “Ah”. 
  • A corrente de fornecimento do carregador em Amperes “A”.
O tempo de carregamento, dependerá da corrente da bateria, mas, utilizando uma fórmula simples, podemos calcular o tempo de carregamento da nossa bateria.

Fórmula geral:

TCh = BAh / CA

  • TCh = Tempo de Carregamento
  • BAh = Corrente da Bateria em Ampere por hora Ah
  • CA = Capacidade de fornecimento do carregador em Ampere A 
No entanto, para um carregador com fornecimento de 700mAh, e uma bateria de 7Ah:
  • TCh = BAh / CA

  • TCh = 7 / 0,700
  • TCh  = 10h
Portanto, o tempo de carregamento para a bateria que utilizamos para nosso experimento, que estava bem descarregada, levou  aproximadamente 8 horas para carga completa.

O tempo calculado, é considerando que a bateria estivesse “totalmente” vazia, que não seria o normal uma bateria vazia por completo. Em outros testes que efetuamos com baterias que estavam pouco descarregadas, o tempo de carregamento ficou cerca entre 4:35h à 6:42h até o carregamento completo.

Digrama Esquemático do Circuito

Na Figura 2 abaixo, temos o diagrama esquemático do circuito Carregador de Bateria Chumbo-Ácido usando LM350, e a disposição dos componentes, é um circuito simples de se montar, mas é necessário conhecimento técnico básico a intermediário para montar esse circuito.
Fig. 2 - Circuito Carregador de Bateria Chumbo-Ácido com Indicador de Carga usando LM317

Lista de Componentes

  • Semicondutores
    • U1 ....... Circuito Integrado LM317
    • Q1 ....... Transistor Mosfet NPN 2N3904 (ou equivalente)
    • LED1 ... Led de uso geral 3mm vermelho
    • LED1 ... Led de uso geral 3mm verde

  • Resistores
    • R1 ..... Resistor 1.8Ω (marrom, cinza, vermelho, dourado
    • R2 ..... Resistor  / 2W (marrom, preto, preto, dourado
    • R3 ..... Resistor 330Ω (laranja, laranja, marrom, dourado
    • R4 ..... Resistor 2.2KΩ (vermelho, vermelho, vermelho, dourado

    • RP1 ... Trimpot de 10KΩ

  • Capacitores
    • C1, C2 ... Capacitor Poliéster/Cerâmico 470nF ou 0.47uF

  • Diversos
    • P1, P2..... Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
    • Outros .... PCI, estanho, dissipador e calor, fios, etc.

A Placa de Circuito Impresso

Estamos disponibilizando os arquivos contendo a PCI, como ilustrado na Figura 4 abaixo, o Diagrama Esquemático, o PDFGERBER JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para baixar gratuito e em um link direto, “MEGA”.
Fig. 3 - PCI - Carregador de Bateria Chumbo-Ácido com Indicador de Carga usando LM317

Link direto para baixar

Clique no link ao lado para baixar os arquivos: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

Pessoal, o trabalho é grande, escrever, montar, testar, elaborar a PCI, armazenar para baixar, tudo isso dá muito trabalho, e não cobramos nada por isso!

Então nos ajude a divulgar nosso trabalho, compartilha nas redes sociais, Facebook, Instagram, nos grupos de WhatsAppuma simples atitude sua, faz com que cresçamos juntos e melhoremos o nosso trabalho!

E por hoje é só, espero que tenham gostado!

Quaisquer dúvidas, sugestões, correções, por favor, deixe nos comentários abaixo, que em breve estaremos respondendo.

Se inscreva no nosso BlogClique Aqui FVM Learning!

Forte abraço.

Deus vos Abençoe
Shalom!

Nenhum comentário:

Postar um comentário