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| 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 a corrente
da bateria que você irá utilizar.
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carregamento + PCI
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 configurando 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”.
Fórmula geral:
TCh = BAh / CA
- TCh = Tempo de Carregamento
- BAh = Corrente da Bateria em Ampere por hora
- CA = Capacidade de fornecimento do carregador em Ampere A
-
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.
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| Fig. 2 - Circuito Carregador de Bateria Chumbo-Ácido com Indicador de Carga usando LM317 |
Lista de Componentes
- Semicondutores
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U1 ....... Circuito Integrado LM317
- Q1 ....... Transistor Bipolar 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 1Ω / 2W (marrom, preto, preto, dourado)
- R3 ..... Resistor 330Ω (laranja, laranja, marrom, dourado)
-
R4 ..... Resistor 2.2KΩ (vermelho, vermelho, vermelho, dourado)
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RP1 ... Trimpot de 10KΩ
- Capacitores
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C1, C2 ... Capacitor Poliéster/Cerâmico 470nF ou 0.47uF
- Diversos
- P1, P2..... Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
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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 PDF, GERBER e JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para baixar gratuito e em um link direto, “MEGA”.
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| 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
Copiar Chave:
0fed5250-57c5-4bc6-9095-e62f7d812416
Olá! O transístor 2N3904 se não me engano é bipolar comum, e não MOSFET como indicado no texto...é isso?
ResponderExcluirOlá @ROGER!
ExcluirSim, você estar correto, é um bipolar, como podemos visualizar no diagrama esquemático.
Houve um erro na digitação da lista de componentes, que indicava o 2N3904 como mosfet, mas, no diagrama estar correto.
Muitíssimo obrigado pela sua observação e cooperação.
Forte abraço!
O 2N3904 é um transistor bipolar, e não MOSFET, segundo o datasheet.
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