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| 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.
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| 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 1Ω / 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 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
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!
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