Mạch sạc accu 3 giai đoạn từ nguồn ATX

**thanhfdc** · 02-05-11 00:59

Đợt này nghịch điện tử công suất nhiều, soi gương thấy nhân trung đen kịt, e rằng hung tai sắp xảy ra đến nơi. Ko điên thì cũng tử vì điện. Sau cái vụ 600W PureSine Inverter có tiện thể ngồi làm cái mạch sạc accu với LK từ mấy cái nguồn ATX cũ hỏng. Tranh thủ trước khi chưa điên hay tử, post đại lên đây cho các bác. Ai có điều kiện làm được thì làm lấy mà dùng cho đúng với tiêu chí của dân Việt mình: ngon - bổ - rẻ.

Đây là cái mạch Power lắp ráp lại từ LK của nguồn máy tính. Bê nguyên xi từ cái nguồn noname sang, từ bố trí LK đến các giá trị LK. Cũng rỗi rãi nên tranh thủ làm luôn cái mạch in mới cho nó ngon lành, sáng sủa. Chứ bác nào ngại thì cứ nguyên xi cái main của nó cắt chân, hàn chắp vá LK... vào cũng được.

Main.jpg

Cái mạch này dùng cả 2 OpAmp của TL494, 1 con dò dòng và 1 con dò áp. Mạch có thể chỉnh được dòng ra từ ~0A - Max. Max là bao nhiêu thì nó phụ thuộc vào giá trị con trở SUN và các LK công suất của bộ nguồn mà các bác dùng. Áp ra của mạch này vào khoảng 13V. Mắc thêm và thay đổi giá trị của Rx để áp ra có thể cao hơn. Nhưng chỉ được để áp ra ở khoảng 13.6V - 13.8V - điện áp cho chế độ sạc thả nổi.

Nguồn mồi cho TL494 được lấy thẳng từ accu nên nếu ko lắp accu, accu hỏng, cạn điện xuống dưới ngưỡng ~7V (dải điện áp làm việc của TL494 ở vào khoảng 7V - 40V)mạch sẽ ko hoạt động, ở chế độ nghỉ hoàn toàn.

Khi bỏ contact SW1 - , nối 2 jack CN02 trên 2 vùng của mạch với nhau (1 với 1, 2 với 2). Mạch này nếu đã nối accu, khi có điện lưới, relay mới đóng accu vào mồi cho TL494 hoạt động. Khi mất điện lưới điện áp accu sẽ được cắt ra khỏi mạch driver - TL494, giảm tiêu tốn năng lượng của accu. Đồng thời cung cấp 1 đầu ra 12V lấy từ + accu - CN01, đưa ra bên ngoài. Các bác có thể dùng đầu ra này để kích hoạt tự động INV gắn ngoài.

Mạch thứ 2 là mạch điều khiển chế độ sạc: sạc mạnh hay sạc thả nổi, bằng cách dò dòng sạc. Nguồn nuôi mạch này được lấy ngay trên 5V Vref của TL494 vì dòng tiêu thụ của mạch rất nhỏ.

float.jpg

Mạch sẽ lấy áp rơi trên trở SUN, đưa về so sánh. Nếu accu đầy dòng sạc nhỏ. Đèn xanh sáng báo đang sạc ở chế độ float. Điện áp ra accu là điện áp ra từ mạch Power: 13.6V - 13.8V. Khi accu cạn điện, dòng sạc cao hơn 300mA (có thể điều chỉnh). Mạch sẽ thay thổi chế độ. Đén đỏ sáng báo đang ở chế độ sạc mạnh. Opto được kích thông kéo điện áp phân cực trên chân 1 của TL494 xuống thấp - điện áp đầu ra trên mạch Power sẽ được đẩy cao lên 14.1V. Cho đến khi nào dòng sạc trở lại ngưỡng 300mA. Mạch sẽ chuyển lại chế độ cũ: sạc float với áp ra trên Power là 13.6V - 13.8V.

Túm lại là mạch có thể sạc accu với 3 chế độ tự động luân phiên. Mạch sẽ ở trạng thái nghỉ khi chưa gắn accu, hoặc accu hỏng. Tự phát hiện trạng thái điện năng của accu để cho ra chế độ sạc thích hợp. Có thể nói gần như ko tiêu tốn năng lượng của accu khi ko có điện lưới. Có thể kết nối với INV để tự động kích hoạt INV khi mất điện lưới. Có thể chịu được việc đấu ngược cực accu (phải nối tiếp với cầu chì bên ngoài, trong mạch mới chỉ có diode chống đấu ngược).

Đây là file mạch in vẽ trên Proteus v7. Vì nhái lại nguồn ATX nên ko có file mạch nguyên lý, nhưng toàn bộ trị số LK đều có ghi cả trên file PBC, các bác đừng đòi em mạch nguyên lý nhé.

220VAC-24VDC.zip

Khi lắp ráp phải lắp từ tầng driver với TL494. Cấp nguồn chạy thử. Đo kiểm tra các chân ra phải cân đối. Lắp dần đến BA kích, LK phía sau BA kích... điện áp trên 2 nhánh kích của 2 Tran 13009, luôn phải bằng nhau. Sau khi lắp hoàn chỉnh thiết bị cấp nguồn ~30VAC - 50VAC vào đầu vào AC IN, cấp nguồn 12V cho TL494. Nếu mạch hoạt động bình thường sẽ có áp ra DC ở đầu ra. Nếu ko có phải kiểm tra nhiệt độ, trị số, cực tính của các LK. Như cái em lắp cấp nguồn 30VAC, đầu ra có ~3VDC, áp ra max khi chập tải có thể lên tới 3.4A. Khi này các bác đã có thể điều chỉnh VRI-5K để thấy được khả năng ổn dòng và điều chỉnh dòng ra của mạch.

Nếu mọi việc đã như ý. Các bác dùng 1 bóng sợi đốt 40W - 100W nối tiếp với đầu vào 220VAC đế cấp nguồn điện lưới cho mạch để điều chỉnh áp ra cho đạt yêu cầu. Khi đã cân chỉnh được áp ra như ý, các bác kiếm cho em 2 cái dây mayso của bếp điện để làm tải giả phục vụ việc cân chỉnh. Nếu các bác cần em sẽ post tiếp phần cân chỉnh hệ thống.

Đây là mạch điện tử công suất có sử dụng đến điện lưới sinh hoạt. Các bác phải hết sức cẩn thận. Mọi thiệt hại liên quan đến vật chất và con người em sẽ hoàn toàn ko chịu trách nhiệm.

CHỦ ĐỀ TƯƠNG TỰ:

**taduc** · 02-05-11 20:22

tiếp phần cân chỉnh đi anh ui

**fireman** · 02-05-11 21:12

Chà. Mấy hôm mải vui chơi quá mà chưa lên thăm bác được

. Bác làm nhanh quá

**thanhfdc** · 02-05-11 21:21

Cân chỉnh thì dễ thôi. Cứ theo nguyên lý của mạch mà cân chỉnh. Vặn VRI-5K trên bo mạch chính lên max, theo chiều kim đồng hồ. Sau khi điều chỉnh Rx//R47K để đầu ra trên bo chính đạt 13.6V - 13.8V. Lúc này mới nối bo điều khiển vào. Trước khi chạy vặn tất cả các biến trở trên bo điều khiển ngược chiều kim đồng hồ về min. Cấp nguồn cho mạch chạy. Nối đầu ra với tải là 2 cái dây mayso nối tiếp mà em đã nhờ các bác chuẩn bị trước để dòng ra ở vào khoảng 300mA. Chỉnh biến trở 222 lên để đèn xanh tắt, đèn đỏ sáng. Chỉnh biến trở 503 lên để áp trên đầu ra tăng lên 14.1V. Lúc này dòng trên đầu ra sẽ tăng lên hơn 300mA. Điều chỉnh lại điện trở tải để dòng trở về lại 300mA, giảm biến trở 222 về, đến ngưỡng đèn đỏ tắt và đèn xanh sáng. Thế là xong bộ nạp chuyển chế độ sạc khi điện áp accu ở 14.1V và 300mA dòng sạc. Nối tải giả để cho dòng sạc lên đến ngưỡng cần ổn dòng, VD: accu 50Ah, dòng sạc cần giới hạn là 5A. Điều chỉnh VRI-5K để dòng chỉ ra đến ngưỡng này. Xong cả 3 giai đoạn. Khi dòng dưới 5A và trên 300mA áp ra sẽ là 14.1V. Khi dòng quá ngưỡng 5A thì áp ra sẽ giảm để ổn dòng. Khi dòng nhỏ hơn 300mA thì đầu ra bộ sạc sẽ ở 13.6V - 13.8v - điện áp của chế độ sạc thả nổi.

Note: 3 con diode trong mạch nắn cầu là STPS3045CW chứ ko phải là STPS4035CW - con này ko đủ an toàn. Tuy nhiên em chưa tìm được con nào cao hơn. Nó có thể chập chết bất đắc kì tử, làm em chết toi 1 đôi 13007 rồi. Con VR221 trên bo điều khiển có thể bỏ - nối tắt các chân của con biến trở này lại.

R SUN các bác lấy dây kẽm 1mm bán cực nhiều ở các hàng đồ sắt, chập 3 dây cắt dài 20cm, quấn hình lo xo với đường kính lõi 1cm là đạt. Dây này rất dễ hàn thiếc, tuy nhiên nếu hỏng lớp kẽm phủ thì cũng rất nhanh bị han rỉ.

Tùy theo từng loại accu và theo nhiệt độ mà áp sạc và dòng để chuyển ngưỡng từ bulk sang float khác nhau. Các giá trị em đặt ra đây chỉ mang tính chất tham khảo. Bác bác phải tùy biến theo từng loại accu: "accu nước", AGM, Gel... bởi vì mỗi loại có cho dù đều là lead acid nhưng cấu tạo khác nhau, nên các ngưỡng điện áp sạc của từng loại này cũng hơi khác nhau 1 chút. Thường thì với loại "nước" và AGM có áp sạc giống nhau nhưng Gel thì áp sạc ở cả 2 chế độ nhỏ hơn 1 chút so với 2 loại kia. Với nhiệt độ khoảng 25*C, với áp sạc >2.39V/Cell sẽ có hiện tượng điện phân dung môi. Với các bình dung môi có tính gel - khó bổ sung dung môi hay khó thay đổi nồng độ dung môi ko nên sạc tới điện áp này. Sẽ làm thay đổi nồng độ dung môi do nước bay hơi. Làm khả năng tích điện của bình kém đi, "chai" bản cực.

Các bác có thể tham khảo các mức điện áp sạc cho loại accu chì kín khí ở đây:

http://www.powerstream.com/SLA.htm

Chúc các bác thành công

**thanhfdc** · 03-05-11 10:59

Sửa lại 1 chút cái mạch để cắt hoàn toàn các đường hồi tiếp và nguồn mồi TL494 ra khỏi accu khi mất điện lưới: chỗ hình elip màu vàng.

123.jpg

PBC: 3stagecharger.zip

Có mấy cái accu cũ có ghi đầy đủ các thông số như sau:

1. Panasonic Rechargeable Sealed Lead-Acid Battery LC-R127CH1 (12V,7Ah). Trên vỏ nó ghi:
Constant Voltage Charge. Voltage regulation
Cycle use: 14.5 ~ 14.9V (25oC)
(Initial current: less than 2.8A)
Standby use: 13.6 ~ 13.8V

2. CSB Sealed Lead-Acid Battery GP 1272 (12V,7.2Ah)
Constant Voltage Charge. Voltage regulation
Standby use: 13.5 ~ 13.8V
Cycle use: 14.4 ~ 15V
Initial current: 2.16A MAX

Đây là accu axit chì kín khí, ko cần bảo dưỡng. Các bác có thể tham khảo các dải điện áp của các chế độ sạc cho loại accu này. Cycle use: điện áp sạc. Standby use: là điện áp sạc ở chế độ thả nổi, chờ sử dụng. Chế độ này là sạc để bù lại các hao hụt do accu tự phóng điện. Nó có thể ko thật cần thiết, có thể bỏ qua để giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng xuống 1 chút. Nhưng bỏ chế độ này thì lâu lâu phải ngó mà bật cái sạc, sạc lại cho accu. Ko có đến khi cần dùng thì lại chả còn tý điện nào.

**v.sondt** · 03-05-11 12:30

cái này hay đó bác.biến áp xung vào biến đảo pha mình lấy nguyên từ nguồn ATX cũ hả bác

**thanhfdc** · 03-05-11 14:24

Nguyên văn bởi v.sondt

cái này hay đó bác.biến áp xung vào biến đảo pha mình lấy nguyên từ nguồn ATX cũ hả bác

Đúng vậy. Toàn bộ LK đều được lấy từ nguồn máy tính cũ. Cả cái đống điện trở lắp trên mạch cũng đều có thể dùng lại loại điện trở 1/8W của nó.

**HoaNang** · 03-05-11 16:34

Bác thanhfdc cao thủ quá, em góp thêm cái tối kiến tý nha. Mạch này mà bác thêm cái cảnh báo nhiệt độ vào là tuyệt vời luôn, kẹp cái đầu dò nhiệt độ vào ăcquy để nhỡ có nhiệt độ cao hơn 45 độ C nó tự shutdown thì quá an toàn luôn. Chúc các bác thành công.

**201289** · 03-05-11 16:43

Nguyên văn bởi HoaNang

Bác thanhfdc cao thủ quá, em góp thêm cái tối kiến tý nha. Mạch này mà bác thêm cái cảnh báo nhiệt độ vào là tuyệt vời luôn, kẹp cái đầu dò nhiệt độ vào ăcquy để nhỡ có nhiệt độ cao hơn 45 độ C nó tự shutdown thì quá an toàn luôn. Chúc các bác thành công.

Anh có mạch cảnh báo nhiệt độ không,mà cái cảm biến nhiệt độ em lấy ở cái điều hòa nhiệt độ ấy có dùng được không?

**thanhfdc** · 04-05-11 01:19

Ban đầu mình cũng có tính đến việc cảm biến nhiệt độ accu để tăng hay giảm áp sạc cho phù hợp. Nhưng như thế phức tạp quá, có khi chỉ cần làm theo hướng của bác HoaNang cũng ổn.

Đang tính toán lại các chế độ sạc cho chuẩn và ổn định hơn. Cái mạch này nếu có thiết kế hay thay đổi lại chế độ thì chỉ cần sửa lại mạch điều khiển thôi. Các chân từ bo mạch chính đưa lên nó đã khá đầy đủ: chân dò dòng sạc, dò áp sạc: +V accu, điều chỉnh áp ra: chân 1 TL494, Vref, GND. Cần thiết có thể đưa thêm chân 4 lên cho việc shutdown nữa cũng ko trở ngại gì.

Mình tính là sau khi mất điện và có điện trở lại áp ra sẽ được đẩy lên 14.1V trong vòng vài s, nếu dòng sạc ko vượt ngưỡng thì sẽ trở lại 13.6V.
Làm thế này mạch sẽ chạy ổn định hơn, việc dò dòng sạc accu sau khi accu xả (chạy INV), và khi có điện lưới trở lại sẽ đảm bảo chính xác hơn. Lúc này sẽ dò dòng sạc với áp 14.1V chứ ko phải dò dòng sạc với áp 13.6V. Đảm bảo accu nếu hao hụt sẽ được nạp nhanh hơn, tranh thủ ngay lúc có điện. 2 chế độ ban đầu hạn dòng và ghim áp vẫn giữ nguyên ko cần thay đổi.