Circuito de lámpara de emergencia LED automático con protección de sobrecarga para batería de plomo-ácido de 12v

Soy un novato en el campo de la electrónica. Así que por favor ayúdenme con mis preguntas. Estoy tratando de implementar este circuito a continuación.Este es el circuito de una lámpara de emergencia.

Tengo un transformador de derivación central 9-0-9. Luego, cómo cambiar el circuito por una rectificación de onda completa. Y quiero usar una batería de 12v. ¿Este circuito será suficiente para una batería de 12v con seguridad?

Resumen de requisitos:

  • Cargue la batería de plomo ácido de 12V. La tasa de carga baja es aceptable.

  • Mantenga la batería de plomo ácido de 12 V en el voltaje de "flotación" correcto cuando esté cargada.

  • Enciende automáticamente una salida (luz, tira de LED, etc.) cuando se quita la alimentación de entrada.

  • Utilice el transformador de salida de 9-0-9 voltios disponible.

¿Qué corriente de carga necesitas? ¿Qué tamaño y tecnología de batería?
Batería de plomo ácido de 12,6. Necesito una carga lenta para la lámpara de emergencia. Estoy usando una batería de 7 AH. No hay problema si tarda una semana en cargarse por completo
Ver circuitos añadidos. SOLO EJEMPLOS. Si te tomas en serio esta aplicación, podemos discutir una mejor versión. Trate de entender estos circuitos como punto de partida. | Por interés, ¿dónde se encuentra?
Usa el circuito de Maxthon como entrada para el mío. Su U1 es todo mi circuito. Su cct es el "18 VAC + puente rectificador" que se muestra en el mío.
Yo soy de India. @RussellMcMahon
Varias personas que han comentado no se han dado cuenta de que el circuito original está destinado a encender automáticamente una luz cuando falla la alimentación de entrada. La bombilla NO es un indicador de carga completa y no es una carga espuria; es la carga prevista sin entrada de energía.

Respuestas (3)

Requisitos de usuario

  • Cargue la batería de plomo ácido de 12V.

  • Mantenga la batería de plomo ácido de 12 V en el voltaje de "flotación" correcto cuando esté cargada.

  • Enciende automáticamente una salida (luz, disparo de LED, etc.) cuando se retira la alimentación de entrada.

Si usa su transformador 9-0-9 como un solo devanado de 18 V, hará lo que quiera. Habrá voltaje más que suficiente.

A continuación se muestra un circuito de cargador de batería de plomo ácido que se encuentra en una forma muy similar "en toda la web". Eso no lo hace bueno :-) - pero es fácil y barato y funciona razonablemente bien.
P1 se usa para establecer Vout en 13,7 V. Una batería de 12 V debe "flotar" a 13,7 V, NO más alta en el modo de espera.

Q1, R4, R1 se utilizan para establecer la corriente máxima. R1 = 600 / I_mA Ohmios.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Aquí he conectado aproximadamente el cargador a su circuito.
Este es UN CIRCUITO DE EJEMPLO SOLAMENTE . Podemos hacerlo mejor que esto. Mira el circuito y entiende lo que hace.
Tenga en cuenta que un MOSFET adecuado será mejor que el 2N3055 aquí.

¿Podrías construir este circuito o similar? ¿Se puede obtener el LM317?
¿Es esto asequible para ti?

CIRCUITO DE EJEMPLO SOLAMENTE - DISCUSIÓN

ingrese la descripción de la imagen aquí

Cuando hay alimentación de entrada, Ra apaga el BC557 y la lámpara no se enciende.
Cuando la energía de entrada está ausente, Rb enciende el BC557 ann, que enciende Q1, que enciende la luz. Sería preferible una luz LED de 12V.
Rc se utiliza para proporcionar "impulso" para Q1. Para el transistor que se muestra, deberá estar en el rango de 100 Ohm-1K dependiendo de la carga. Con un MOSFET adecuado Rc = 1k.

Agregado:

La batería se estabilizará automáticamente a 13,7 V debido a procesos químicos internos que hacen que aumente el potencial de la celda a medida que se carga. Tenga en cuenta que esto es cierto para el ácido de plomo pero NO es cierto para, por ejemplo, LiIon: haga esto con LiIon y lo dañará.

Un LM317 funciona aumentando su voltaje de salida hasta que el voltaje en R3 sea de 1,25 V. Rastree la corriente a través de R3, vea que fluye en R2 + P1. | Establezca R2 + p1 en 1200 ohmios en total. ¿Qué voltaje aparece a través de (R2+P1)?
Diga R2 + P1 = R$.

Salida (R4 + R3) / R3 x 1,25 V

ACK! ¡NO! Ese es un circuito muy malo. Como mínimo, si falla la energía, agotará la batería. No solo eso, la mayor parte no hace nada. Encuentra otro circuito con el que jugar.
La entrada de 18 V CA es "un comienzo", pero necesita un mejor circuito de carga. Con 100R Icharge será ~~ (Vpkin-Vbat)/100 ~= 100 mA. La potencia en R será ~~~= 1 vatio. Pero la batería siempre se cargará. 100 mA/7AH = C/70 = Quizás esté bien.
Esto debe colocarse en la red eléctrica para siempre. Así que cargar siempre no es un problema. Pero, ¿puede sugerir alguna modificación para que no se sobrecargue?@RussellMcMahon
Creo que me estoy tomando demasiado tiempo para entender el circuito. Muchas gracias por la sugerencia. Definitivamente voy a hacer esto. Puedo obtener un LM317. Pero quiero usar el 2n3055 en sí mismo porque lo compré junto con el disipador de calor por un precio más alto. ¿Hay algún daño posible a la batería si no configuro el límite de corriente? Y no puedo entender el funcionamiento de 1k mosfet aquí. Cómo conectar el mosfet en este circuito. Cómo se detendrá la carga después de cargarse por completo@RussellMcMahon
@Russell McMahon: Con respecto a su segundo circuito, creo que el diodo Da está en el lugar equivocado. Debe estar ubicado entre R3 y la batería (+). Dos problemas con el lugar donde se encuentra ahora: la caída del diodo entre el LM317 y la red divisoria estropea las cosas y la muy baja resistencia de la red divisoria descarga la batería cuando se quita la alimentación de CA. FWIW: R2 es demasiado bajo: 1k2 está más cerca del valor correcto.
@DwayneReid El diodo fue una ocurrencia tardía ya que me llamaron para hacer otras cosas urgentes y, de hecho, ninguna ubicación es buena :-(. Estaba pensando en términos de un SMPS IC con un pin de referencia donde desea dividir el Vout real, por lo que Da estaría bien. Tal como está, tiene fallas fatales como notó. Pero si entre R3 y V + quita Vdiode de V_LM317 y los 13.7V necesarios son cruciales para la flotación de ácido de plomo adecuada :-(. Unas pocas décimas de un voltio de cualquier manera puede tener un efecto significativo.El uso de un opamp y un diodo de referencia sería mejor.Lo arrojé en último lugar para proteger el 317 contra la marcha atrás...
... voltaje cuando falla la alimentación, pero un diodo inverso a través del 317 y puede ser suficiente. Tengo que comprobar. El puente de entrada detiene la retroalimentación del transformador. | R3 R2 P1 forma una carga en la batería (alrededor de 15 mA), pero como el objetivo es encender una carga de iluminación sustancial cuando falla la entrada, esto es soportable. || Correcto en R2: copié esto de una versión de 6 V y no lo cambié, como se indicó en el CIRCUITO DE EJEMPLO: no pretendía excusas, pero la idea era ver cómo el grado de complejidad y el costo se sentaban con Sudheesh. Esperaría algo un poco mejor en general. MOSFET es mejor, pero ya tiene un 2N3055. ...
@SudheeshKs MOSFET se conectaría donde 3055 ahora es base-> puerta, colector-> drenaje. emisor->fuente. | La carga se detiene cuando Vbattery alcanza los 13,7 V; este es un valor preciso relacionado con la química del ácido de plomo. |No incluya diodo Da - solo corto entre extremos. | Para una mejor vida útil, es mejor cargar ácido de plomo no demasiado rápido. Diga C/10 = aquí 7Ah/10 = 700 mA máx. Menos bien. | R1 = 600/700 mA ~~= 1 ohmio. Digamos 1 vatio nominal.
En primer lugar gracias a todos. Todos ustedes aquí tienen una mente muy buena para ayudar. Cortaré el diodo Da. ¿Necesito cambiar el valor de R2? No me preocupa una carga de 15 mA. La luz LED debe encenderse cada vez que falla la fuente de alimentación. ¿Qué herramienta de simulación funciona mejor en Linux? No quiero reemplazar 2n3055 si no hay ningún problema importante. Me encanta mi 2n3055. Entiendo cómo se controlan la corriente de carga y el voltaje de salida. ¿Puede explicar cómo se detiene la carga cuando la batería está completamente cargada y el funcionamiento de LM317 en un nivel básico? @RussellMcMahon
@SudheeshKs Según mi nota, usa P2 para configurar Vout en 13.7V. La combinación de R2 + P1 ayuda a establecer Vout: deben ser más altos para 12V. Si P1 es, digamos, 1K, podrá configurar Vout tan alto como ~ 16.5V, por lo que 13.7V está en ese rango.
BC140 no está disponible. ¿Puedo usar BD140 o BD 139 en su lugar@RussellMcMahon
DEBE ser NPN para que BD139 esté bien. (Pero NO BD140 que es PNP). | PERO el BD139 está bien si ya tiene uno PERO es mucho más grande de lo que se necesita. Un pequeño transistor NPN de paquete de plástico "TO92" barato servirá. | Uso BC337-40 para tales cosas, pero cualquier BC337, cualquier cosa barata en esta lista probablemente .
De esa lista, solo ejemplos: BC337, BC546, BC547, 2N3904, 2N2222, 2N5088, MPSA05,.... .... muchos, muchos más. - Plástico NPN pequeño barato
No tengo bd139 sino bd140. Y mientras tanto, encontré en algunas fuentes que NTE128 es equivalente a bc140. Así que planeo comprar eso o cualquier cosa de la lista según la disponibilidad en la tienda.
@SudheeshKs OK - tenga en cuenta nuevamente NO BD140 PERO sus "algunas fuentes" son incorrectas ya que NTE128 NO es = BD140 | BD139 = NPN = correcto. NTE128 = NPN = OK. [NTE129 = PNP = malo. ] PERO NTE12x son viejas latas de metal TO66 - grandes y caras. Use plástico pequeño TO92.
Bien, tengo bd139 y 2n2222. Pero para la tienda local 2n2222 me dio ksp2222a. ¿Es lo mismo que 2n2222?. Sin embargo, tengo bd139 en la mano. Cual debo usar. Creo que está todo listo para hacer el circuito real@RussellMcMahon
@SudheeshKs: como se indicó anteriormente, el transistor no es crítico. Tiene que ser NPN. Si tiene un BD139 y no tiene un 2N2222, etc., entonces el BD139 está bien . Si tiene ambos, entonces el 2N2222 más pequeño y más barato está bien.
Tengo resistencias de 2,6 ohmios y algunos diodos 2n4007 conmigo. ¿Puedo usar un diodo en serie a la conexión de la serie LED para reducir el voltaje de entrada en 0.6v de modo que pueda ajustar el valor de resistencia requerido a 2.6R?@RussellMcMahon
@SudheeshKs Debería hacer esto como una nueva pregunta . En cuestión dar la mayor cantidad de información posible. También debe especificar el tiempo de ejecución deseado, la marca LED/modelo/referencia de hoja de datos si está disponible. ¿Esto es alimentado por una batería de plomo ácido? ¿Cómo se detiene el funcionamiento si el voltaje cae demasiado bajo? ¿Cuál es la aplicación general? ...
Usé R2 220R y P1 1k. Solo da un máximo de 11,9 V como salida del circuito de carga (P1 ajustado al mínimo) y un mínimo de 3,7 V (P1 ajustado al máximo). He conectado el potenciómetro de ajuste como pin 3 como entrada y los pines 1 y 2 en cortocircuito como salida a la línea neutral. .¿Eso esta bien? Además, cuando hay alimentación de red de CA (batería presente), la luz no se apaga. Brilla intensamente. Además, si solo hay red eléctrica de CA y no hay batería, entonces también la bombilla brilla con una luz atenuada. Solo la batería, brilla intensamente. Cuando hay una base de corriente CA para el voltaje del emisor de 2n3055 es 0.6v. También cuál es el propósito de Ra en el circuito@RussellMcMahon
El voltaje AUMENTA a medida que P1 AUMENTA, por lo que si P1 es mínimo, entonces el voltaje es mínimo. (R2 + P1_max) debe ser > 1,2 K. Puede usar un R2 más grande si lo desea si Vout es demasiado bajo con P1 al máximo. | Establezca Vout en 13,7 V sin batería y sin lámpara ni carga. Entonces debería cargarse a 13,7 V máx. | ¿Ha proporcionado a Ra como se muestra? Eso es lo que apaga la luz cuando se proporciona entrada de CC. Con DCin - Vin es 2V+ más alto que Vbattery debido a la caída mínima de LM317. Ra tira de la base BC557 +ve por encima de vbattery, por lo que BC557 está apagado. Sin Ra y la serie 1N4148, el circuito no se apagará con entrada de CC.
Re "Además, si solo hay alimentación de CA y no hay batería, entonces también la bombilla brilla con una luz atenuada" -> Cct opn no está diseñado para Vin y no tiene batería. Si esto es necesario, debe especificar qué debe suceder (pero, ¿por qué lo quiere? Puede complicar el circuito).
He hecho el circuito exactamente como en la figura. El único cambio que hice es reemplazar 470R con 220R y p1 con potenciómetro 1k. He incluido 1k Ra como en la figura. Pero no obtengo suficiente voltaje. No quiero ninguna opción de CA directa de batería. Creo que el circuito de apagado automático de luces no funciona correctamente. ¿Cómo puedo comprobar si he dañado alguno de los transistores debido a un sobrecalentamiento al soldar?@RussellMcMahon

Puede usar su transformador 9-0-9 como un solo devanado de 18 V, dejando la derivación central sin conectar. Luego, la parte de rectificación de onda completa se puede hacer usando un puente rectificador (4 diodos en lugar de 2) como este. 1N5822es un diodo rectificador Schottky de gelatina que puede usar en sus diseños.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Muchas gracias por dejar la idea muy clara. Mi pregunta está resuelta. Tenía dudas sobre el voltaje de conexión del puente. Muchas gracias @Maxthon Chan
Y creo que puedo usar el diodo 1n4007 en lugar de este 1n5822

Su transformador 9-0-9 se especifica en RMS, asumiendo el voltaje de entrada nominal (esto también varía y la salida seguirá). Ignorando eso por ahora, 9Vrms * sqrt(2) = 12.7Vpeak para una onda sinusoidal. Cuando lo ejecuta a través de un rectificador, obtiene el pico, no RMS. Esto por sí solo podría responder a su pregunta inicial.

Sin embargo, confiar en el voltaje de salida especificado exacto de un transformador de alimentación de red generalmente es una mala idea, simplemente porque la red variará y el transformador es solo una relación, no un número específico. Para hacer esto correctamente, querrá un voltaje más alto del necesario del transformador (18 Vrms/25,4 V pico en su caso; x-0-y significa x+y en todo el devanado), y luego regularlo hacia abajo desde allí.

Su circuito original no es un regulador, solo un indicador de "carga completa". Una vez encendida la luz, seguirá cargándose hasta que la desenchufes, aunque más lentamente porque la bombilla roba parte de la corriente.

AaronD: tenga en cuenta que su circuito NO es un 'indicador de carga finalizada': es una carga de iluminación significativa (¡25 vatios en el original!) Diseñado para encenderse cuando se quita la alimentación de entrada.
Ah, okey. Debo haberme perdido eso en alguna parte. Veo que has editado la pregunta para aclarar. De alguna manera, estaba pensando que el BC557 se encendería cuando terminara, pero una segunda mirada muestra que estaba equivocado. Si se llamara luz de emergencia o algo así, podría haberme dado cuenta antes. Oh bien.
Circuito de lámpara de emergencia LED automático con protección de sobrecarga para batería de plomo-ácido de 12v
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