Простейшее зарядное устройство для аккамулятора, Но чтобы аккумулятор долго служил. Опции

[syoma]

Народ подскажите пожалуйста.
Нужно сделать что-то вроде аварийного источника питания от аккумулятора для схемы. Схема питается от 220В и включена в сеть всегда. Переходить на батарею надо, если вдруг свет отключат. Потребление порядка 1-1.5Вт. Напряжение питания от 3 до 12В - в общем непринципиально. Батарея должна держать минимум 1 час.
Вопрос в том какую простейшую систему подзарядки выбрать и какой тип аккумулятора, чтобы он всегда держался в заряженном состоянии и срок его службы был максимальным.
Я понимаю трансформатор на 12В с выпрямителем, да какой нибудь стабилизатор не очень подходят, так как надо как-то ток контролировать иначе она быстро умрёт.
Стоимость тоже имеет значение.

Может кто охранно-пожаркой занимается, что там ставят?

Подскажите что лучше взять?

[dx40]

Самое простое - взять необслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор аккумулятор на 6В и держать его под напряжением плавающего заряда (6.8В), от него же питать нагрузку. Под таким напряжением аккумулятор проживет сколько угодно времени. В простейшем случае понадобиться только стабилизатор на LM317, ну можно еще добавить ограничитель тока (на той же LM317).
Стоит помнить, что разряд в ноль убивает такой аккумулятор за один раз. Если такое возможно, стоит предусмотреть автоматическое отключение при падении напряжения на аккумуляторе до 5-5.5В.

Конкретные значения напряжений стоит посмотреть в даташите. Напряжение плавающего заряда надо выдерживать достаточно точно, при превышении аккумулятор быстро сдохнет.

ЗЫЖ по моему опыту, в таком режиме аккумуляторы живут 3-5 лет до того как потеря емкости становится заметна.

Сообщение отредактировал dx40 - Apr 19 2008, 16:41

[syoma]

А что такое напряжение плавающего заряда. В смысле стабилизированное напряжение?
А вот разряд в ноль - это проблема. И так уже два корпуса для заряда - лепить еще защиту от переразряда - по моему по компонентам слишком много получается - может есть попроще?

[dx40]

А что такое напряжение плавающего заряда. В смысле стабилизированное напряжение?
А вот разряд в ноль - это проблема. И так уже два корпуса для заряда - лепить еще защиту от переразряда - по моему по компонентам слишком много получается - может есть попроще?

Свинцовые необслуживаемые аккумуляторы обычно используются в одном из двух режимов.
1) Циклический. В этом режиме аккумулятор разряжается на нагрузку (максимум до 10-11В, в зависимости от разрядного тока), после чего заряжают током в 0.2-0.4С до напряжения 14.5В. По достижении этого напряжения аккумулятор отключают от заряда.
2) Буферный. В этом режиме аккумулятор постоянно находится под напряжением 13.7В (напряжение плавающего заряда), иногда переключаясь на питание нагрузки. Все ИБП, и компьютерные, и специализированные работают в таком режиме.

Две lm317 можно заменить на одну L200, но по цене выйдет дороже.
А откуда такой критерий - минимальное колличество компонентов? Если изделие единичное - тут что одна деталюга, что две - без разницы, а если серийное, то решающим фактором скорее будет цена компонентов а не их колличество.

Вообще, можно поставить NiMH аккумуляторы и заряжать его током 0.1-0.05С (развязав диодами), по документации в таком режиме аккумуляторы могут жить год. На практике - теряют емкость раньше. Да и цена на порядок выше.

[syoma]

Мне надо чтобы устройство было надежное и по возможности необслуживаемое как можно дольше
Поэтому надо поменьше компонентов.

[dx40]

Мне надо чтобы устройство было надежное и по возможности необслуживаемое как можно дольше
Поэтому надо поменьше компонентов.

Тогда свинцовый аккум + стабилизатор напряжения с ограничением тока плюс защита от глубокого разряда. 3-5 лет без обслуживания. При желании можно поискать аккумуляторы с продолжительным сроком службы - до 10 лет.
Других вариантов я не вижу.
Li-Ion не протянут и пяти лет, NiCd, NiMH требуют циклов заряд-разряд, схема получится еще сложнее.

[ControllerZ]

Если требуется продолжительная работа однозначно нужен свинцовый аккумулятор.

[Linker]

А что такое напряжение плавающего заряда. В смысле стабилизированное напряжение?

На боку 6 вольтового свинцового аккумулятора имеются надписи:
Standby use: 6.75-6.90 V - напряжение буферного (постоянно включенного) напряжения. При этом напряжении опасных токов не воникнет, но восстановление емкости будет долгим.
Cycle use: 7.20-7.50 V - напряжение для полноценной зарядки аккумулятора. При этом в начале заряда могут возникнуть опасные токи, которые могут привести к взрыву.
Initial current: Less then 2.1A - эту величину тока не следует превышать, во избежании порчи аккумулятора.
Скорее всего под "плавающим зарядом " аффтор подразумевал режим "Standby use". Для разных аккумуляторов эти цифры могут отличаться, но выдерживать их нужно точно в указанных пределах. Это под силу простейшим интегральнам стабилизаторам напряжения (уних есть и функция ограничения тока, правда при превышении паспортного тока они просто отключаются от нагрузки. Лучше применять регулируемые стабилизаторы Low drop (ex.- SD1084), у которых Vin - Vout <0.6V. При этом Vin не должно быть большим, иначе микруха будет сильно греться. По любому радиатор не помешает.

Сообщение отредактировал Linker - Apr 20 2008, 06:12

[syoma]

Так. В общем понятно.
А как узнать глубокий разряд? Просто напряжение контролировать? И если оно опускается до порогового значения отрубать нагрузку?
Я так понимаю тут надо что-то типа TL431. Или нужно защёлкивание?
А по поводу заряда:
В принципе L200 отлично подходит, правда дороговат он конечно. Может есть что-нибудь подешевле?

[syoma]

Еще вопрос:
Самый маленький аккумулятор - 6В 1.2Ач мне великоват. Может есть с меньшей емкостью и ценой?
Мне вроде достаточно было бы и 0.5Ач.
И интересно, что стоит в Радиотелефонах - там вроде небольшие аккумуляторы стоят - Ni-Cd? Но они получается мне не подходят, так как их нужно разряжать.

[syoma]

Посмотрел Ni-Cd. Мне нравится, что можно меньшими емкостями и размерами обойтись. Вроде в Trickle mode их можно неограниченно долго держать. Можно такую микруху поставить - BQ2002T.

[syoma]

Пока вот такую схемку защиты от переразряда промоделировал.

Компаратор на TL431 с гистерезисом. Гистерезис пока настроен, чтобы нагрузка отрубалась при 5.3В, и подрубалась обратно при 6.5В примерно. Естественно пороги подберу позднее, когда аккумулятор выберу. Но похоже придётся взять SLA 6В 1.2Ач как наиболее распространённый у нас тип.

Заряд буду делать на L200 скорей всего как указано здесь на стр.9

[syoma]

Как в предыдущем ответе не получилось, так как делитель нужен более низкоомный и при отключении устройства от сети гарантированно посадит аккумулятор в течении недель или месяцев.
Вот последний вариант - вроде успешно заработал на макетке.
При разряде релюшка отрубает аккумулятор от всего, а подрубает его обратно при появлении напряжения заряда.
Добавил сюда температурную компенсацию напряжения заряда, а то уж больно маленький температурный диапазон получался.
Вроде бы и все.

[ferio]

А можно ли вместо реле установить полевой транзистор?