12Vバッテリー充電回路[LM317、LM338、L200、トランジスターを使用]

この記事では、その設計によって非常に簡単で安価でありながら、出力電圧と電流の仕様が非常に正確である、単純な12Vバッテリー充電器回路のリストについて説明します。

ここに提示されているすべてのデザインは 電流制御 つまり、それらの出力は、所定の固定電流レベルを超えることはありません。

更新： 大電流バッテリー充電器をお探しですか？これらの強力な 鉛蓄電池充電器の設計 要件を満たすのに役立つ場合があります。

最もシンプルな12Vバッテリー充電器

多くの記事で繰り返し述べているように、バッテリーを安全に充電するための主な基準は、最大入力電圧をバッテリーのフル充電仕様よりわずかに低く保ち、電流をバッテリーが温まらないレベルに保つことです。

これらの2つの条件が維持されている場合は、次のような単純な最小限の回路を使用して任意のバッテリーを充電できます。

上記の最も単純なレイアウトでは、12VがトランスのRMS出力です。つまり、整流後のピーク電圧は12 x 1.41 = 16.92Vになります。これは12Vバッテリーの14Vフル充電レベルよりも高いように見えますが、変圧器の低電流仕様により、バッテリーに実際の損傷はありません。 。

そうは言っても、 それが賢明です 電流計がゼロボルト近くを読み取るとすぐにバッテリーを取り外します。

自動シャットオフ ：フル充電レベルに達したときに上記の設計を自動的にシャットオフするようにしたい場合は、以下に示すように出力を備えたBJTステージを追加することで簡単にこれを実現できます。

このデザインでは、 エミッタ接地BJT ベースが15Vにクランプされているステージ。これは、エミッタ電圧が14Vを超えることは決してないことを意味します。

また、バッテリ端子が14 Vレベルを超える傾向がある場合、BJTは逆バイアスされ、単に自動シャットダウンモードになります。バッテリーの出力が約14.3Vになるまで、15Vツェナー値を微調整できます。

これにより、最初の設計が完全自動の12 V充電器システムに変わります。これは、構築が簡単でありながら完全に安全です。

また、フィルタコンデンサがないため、16 Vは連続DCとしては適用されず、100Hzのオン/オフスイッチングとして適用されます。これにより、バッテリーへのストレスが軽減され、バッテリープレートの硫酸化も防止されます。

電流制御が重要な理由

あらゆる形態の充電式バッテリーの充電は重要な場合があり、注意が必要です。バッテリが充電されている入力電流が非常に高い場合、電流制御を追加することが重要な要素になります。

IC LM317がいかにスマートであるかは誰もが知っていますが、このデバイスが正確な電力制御を必要とする非常に多くのアプリケーションを見つけるのは当然のことです。

ここで紹介するICLM317を使用した電流制御12Vバッテリー充電回路は、12ボルトのバッテリーを最高の精度で充電するために、2つの抵抗と通常の変圧器ブリッジ電源を使用してICLM317を構成する方法を示しています。

使い方

ICは基本的に通常モードで配線されており、必要な電圧調整のためにR1とR2が含まれています。

ICへの入力電力は通常のトランス/ダイオードから供給されます ブリッジネットワーク C1によるろ過後の電圧は約14ボルトです。

フィルタリングされた14V DCは、ICの入力ピンに印加されます。

ICのADJピンは抵抗R1と可変抵抗R2の接合部に固定されています。 R2は、最終出力電圧をバッテリーに合わせるために微調整できます。

Rcを含めないと、回路は単純なLM 317電源のように動作し、電流は検出および制御されません。

ただし、RcとBC547トランジスタを回路の図の位置に配置すると、バッテリに供給されている電流を検出できるようになります。

この電流が望ましい安全範囲内にある限り、電圧は指定されたレベルに留まりますが、電流が上昇する傾向がある場合、電圧はICによって引き出されて低下し、電流の上昇をそれ以上制限し、適切な安全性を確保します。電池。

Rcの計算式は次のとおりです。

R = 0.6 / I、ここでIは必要な最大出力電流制限です。

ICは、最適に動作するためにヒートシンクを必要とします。

接続された電流計は、バッテリーの充電状態を監視するために使用されます。電流計がゼロ電圧を示したら、使用目的のためにバッテリーを充電器から取り外すことができます。

回路図＃1

パーツリスト

上記の回路を作るには、以下の部品が必要になります

• R1 = 240オーム、
• R2 = 10kプリセット。
• C1 = 1000uF / 25V、
• ダイオード= 1N4007、
• TR1 = 0-14V、1Amp

ポットをLM317またはLM338回路に接続する方法

次の画像は、ポットの3つのピンをLM317電圧レギュレータ回路またはLM338電圧レギュレータ回路で正しく構成または配線する必要がある方法を示しています。

見てわかるように、センターピンとアウターピンのいずれかが選択されています ポテンショメータの接続 または回路のあるポットでは、3番目の未接続ピンは未使用のままになります。

回路図＃2

調整可能な大電流LM317バッテリー充電回路＃3

上記の回路を変数にアップグレードする場合 大電流LM317 バッテリー充電器回路では、次の変更を実装できます。

調整可能な電流充電回路＃4

5）IC LM338を使用したコンパクトな12ボルトのバッテリー充電回路

IC LM338は、無制限の数の潜在的な電子回路アプリケーションに使用できる優れたデバイスです。ここでは、それを使用して自動12Vバッテリー充電回路を作成します。

なぜLM338IC

基本的にこのICの主な機能は電圧制御であり、いくつかの簡単な変更で電流を制御するために配線することもできます。

バッテリー充電器回路アプリケーションはこのICに最適であり、12ボルトを作成するための回路例を1つ検討します。 自動バッテリー充電回路 ICLM338を使用します。

回路図を参照すると、回路全体がIC LM301の周りに配線されていることがわかります。これは、トリップオフアクションを実行するための制御回路を形成します。

IC LM338は、電流コントローラおよびサーキットブレーカモジュールとして構成されています。

LM338をレギュレータとして使用し、オペアンプをコンパレータとして使用する

全体の操作は、次の点で分析できます。ICLM301は コンパレータとして配線 その非反転入力は、R2とR3から作られた分圧器ネットワークから派生した固定基準点にクランプされています。

R3とR4の接合部から取得した電位は、ICLM338の出力電圧を必要な充電電圧よりも少し高いレベルの約14ボルトに設定するために使用されます。

この電圧は、電流センサーの形でここに含まれている抵抗R6を介して充電器の下のバッテリーに供給されます。

IC LM338の入力ピンと出力ピンの間に接続された500オームの抵抗により、回路が自動的にオフになった後でも、回路出力に接続されている限り、バッテリーはトリクル充電されます。

スタートボタンは、部分的に放電したバッテリーが回路の出力に接続された後、充電プロセスを開始するために使用されます。

R6は、バッテリーAHに応じて異なる充電率を取得するために適切に選択できます。

回路機能の詳細（+ ElectronicLoverで説明）

'接続されたバッテリーが完全に充電されるとすぐに、オペアンプの反転入力の電位は、ICの非反転入力の設定電圧よりも高くなります。これは即座に オペアンプの出力を切り替えます ロジックローに。」

私の仮定によると：

• V + = VCC-74mV
• V- = VCC-充電xR6
• VCC =オペアンプのピン7の電圧。

バッテリーが完全に充電されると、充電が減少します。 V-がV +より大きくなり、オペアンプの出力が低くなり、PNPとLEDがオンになります。

また、

R4はダイオードを介してアース接続されます。 R4はR1と並列になり、LM338のピンADJからGNDに見られる実効抵抗が減少します。

Vout（LM338）= 1.2 + 1.2 x Reff /（R2 + R3）、ReffはピンADJのGNDへの抵抗です。

Reffが減少すると、LM338の出力が減少し、充電が抑制されます。

回路図

6）ICL200を使用した12V充電器

安全な充電バッテリーを促進するための定電流充電器回路をお探しですか？ IC L200を使用してここに提示された5番目の簡単な回路は、簡単に構築する方法を示します 定電流 バッテリー充電器ユニット。

定電流の重要性

定電流充電器を強くお勧めします 安全性と長いバッテリー寿命の維持 懸念しています。 IC L200を使用すると、定電流出力を提供するシンプルでありながら非常に便利で強力な自動車用バッテリー充電器を構築できます。

私はすでに議論しました 多くの便利なバッテリー充電器回路 私の以前の記事を通して、いくつかはあまりにも正確で、いくつかはデザインがはるかに単純です。

バッテリーの充電に関連する主な基準はバッテリーの種類によって大きく異なりますが、基本的には電圧と電流であり、バッテリーを効果的かつ安全に充電するには、特に適切な寸法が必要です。

この記事では、視覚的な逆極性とフル充電インジケーターを備えた自動車用バッテリーの充電に適したバッテリー充電器回路について説明します。

この回路には、用途は広いがあまり普及していない電圧レギュレータIC L200と、いくつかの外部補完受動部品が組み込まれており、本格的なバッテリ充電器回路を形成しています。

この定電流充電器回路について詳しく学びましょう。

L200ICを使用した回路図

回路動作

IC L200は優れた電圧レギュレーションを生成するため、あらゆる種類の充電式バッテリーに必須の安全で定電流の充電を保証します。

図を参照すると、入力電源は標準のトランス/ブリッジ構成から取得され、C1はメインフィルタコンデンサを形成し、C2は残りの残留ACの接地を担当します。

充電電圧は、出力に負荷が接続されていない状態で、可変抵抗器VR1を調整することによって設定されます。

この回路には、LEDLD1を使用した逆極性インジケータが含まれています。

接続されたバッテリーが完全に充電されると、つまりその電圧が設定電圧に達すると、ICは充電電流を制限し、バッテリーの過充電を停止します。

上記の状況はまた、T1の正のバイアスを減らし、-0.6ボルトを超える電位差を生み出すため、T1は導通を開始し、LD2をオンに切り替えます。これは、バッテリーが完全に充電され、充電器から取り外せる可能性があることを示します。

抵抗RxとRyは、最大充電電流またはバッテリーの充電が必要な速度を固定または決定するために必要な電流制限抵抗です。次の式を使用して計算されます。

I = 0.45 (Rx + Ry) / Rx.Ry.

IC L200は、バッテリーの安定した充電を容易にするために適切なヒートシンクに取り付けることができますが、ICの内蔵保護回路により、ICが損傷することはほとんどありません。これには通常、組み込みの熱暴走、出力短絡、および過負荷保護が含まれます。

ダイオードD5は、バッテリーが誤って出力の逆極性で誤って接続された場合にICが損傷しないようにします。

ダイオードD7は、バッテリーを切断せずにシステムの電源を切った場合に、接続されたバッテリーがICを介して放電されるのを制限するために含まれています。

いくつかの抵抗の値を簡単に変更することで、この定電流充電器回路を非常に簡単に変更して、6ボルトのバッテリーの充電と互換性を持たせることができます。必要な情報を入手するには、パーツリストを参照してください。

パーツリスト

• R1 = 1K
• R2 = 100E、
• R3 = 47E、
• R4 = 1K
• R5 = 2K2、
• VR1 = 1K、
• D1-D4およびD7 = 1N5408、
• D5、D6 = 1N4148、
• LED =赤5mm、
• C1 = 2200uF / 25V、
• C2 = 1uF / 25V、
• T1 = 8550、
• IC1 = L200（TO-3パッケージ）
• A =電流計、0〜5アンペア、
• FSDV =電圧計、0〜12ボルトFSD
• TR1 = 0-24V、電流= 1/10バッテリーAH

CC充電回路の設定方法

回路は次のように設定されています。

可変電源を回路に接続します。

電圧を上限しきい値ボルトレベルの近くに設定します。

リレーがこの電圧でアクティブのままになるようにプリセットを調整します。

次に、電圧をわずかに上限しきい値のボルトレベルまで上げ、リレーがちょうどトリップするようにプリセットを再度調整します。

回路が設定され、目的のバッテリーを充電するための固定48ボルト入力を使用して通常使用できます。

私のフォロワーの1人からのリクエスト：

こんにちはスワガタム、

バッテリー充電器の構築に関する専門知識を共有しているウェブサイトwww.brighthub.comからメールを受け取りました。

あなたが私を助けてくれることを願って、私は少し問題があります：

私は電子機器の知識があまりない素人です。

私は3000wインバーターを使用していましたが、最近、バッテリーを充電しない（ただし反転する）ことを発見しました。この辺りには専門家があまりいないので、さらにダメージを与えることを恐れて、バッテリーを充電するために別の充電器を入手することにしました。

私の質問は：私が得た充電器は12ボルト6アンペアの出力を持っていますそれは200ahsの容量で私の乾電池を充電しますか？はいの場合、フルになるまでどのくらいかかりますか？いいえの場合、その目的を果たすためにどの充電器容量を取得できますか？過去に充電器がバッテリーを損傷した経験がありますが、今回はそのリスクを冒したくありません。

どうもありがとう。

ハブマクス

ハブさんへの私の答え

Hi Habu,

充電器の充電電流は、理想的にはバッテリーAHの1/10の定格である必要があります。つまり、200 Ahのバッテリーの場合、充電器の定格は約20アンペアでなければなりません。
この速度では、バッテリーが完全に充電されるまでに約10〜12時間かかります。
6アンペアの充電器では、バッテリーが充電されるまでに時間がかかる場合があります。または、単に充電プロセスが開始されない場合があります。

よろしくお願いします。

7）4つのLEDインジケータを備えたシンプルな12Vバッテリー充電回路

4つのLEDインジケータを備えた電流制御の自動12Vバッテリー充電器回路は、次の投稿で学ぶことができます。この設計には、LEDを使用した4レベルの充電ステータスインジケータも含まれています。サーキットはデンディ氏から依頼されました。

4つのLEDステータスインジケーター付きバッテリー充電器

自動携帯電話充電器回路5ボルトとバッテリー充電器回路12V（回路図と最初の変圧器CT）を自動/バッテリーインジケーターを使用して遮断するようにお願いし、楽しみにしています。

IC LM 324を使用してインジケーターが充電中（充電オンインジケーター）として赤色のLEDライトが点灯し、

LM 317と、緑色のLEDを使用し、バッテリーがいっぱいになると電流が遮断されるフルバッテリー。

携帯電話の充電器回路5ボルトの場合、次のインジケーターのレベルが必要です。

0〜25％のバッテリーが赤色LEDを使用して充電器にあります.25〜50％が青色LEDを使用（赤色LEDが消灯）55〜75％が黄色LEDを使用（LED赤色、青色停止）75〜100％が緑色を使用バッテリー充電器回路12VIの横にあるLED（LEDの赤、青、黄色の停止）は、次のように5つのLEDライトを使用したい：0-25％赤のLEDを使用25-50％オレンジのLEDを使用（赤のLEDが消灯）50-75 ％黄色のLED（LED赤、オレンジ、オレンジの停止）を使用75-100％青色LED（LED赤、オレンジ、黄色の停止）を使用100％以上緑のLED（LED赤、オレンジ、黄色、青の停止）を使用

回路図の詳細が本当に必要なので、コンポーネントは一般的でアクセス可能であり、上記の回路図をできるだけ早く作成したことを願っています。

より良い解決策を見つけるのを手伝ってくれることを願っています。

デザイン

要求された設計は4レベルのステータスインジケータを使用し、以下で確認できます。TIP122はバッテリの過放電を制御し、TIP127はバッテリの過充電制限に達したときはいつでもバッテリの即時供給カットを保証します。

SPDTスイッチを使用して、メインアダプターまたはソーラーパネルなどの再生可能エネルギー源から充電するバッテリーを選択できます。

回路図

更新：

次のテスト済みの12V充電器回路図は、「Ali Solar」から送信され、この投稿で共有するように要求されました。

スマート12Vバッテリー充電回路

次の自動12Vスマートバッテリー充電器回路は、このブログの2人の熱心な読者、Vinod氏とSandy氏からの要求に応えて、私が独占的に設計したものです。

スマートバッテリー充電器回路の作成に関して、Vinod氏が電子メールで私と話し合ったことを聞いてみましょう。

8）パーソナル12Vバッテリー充電器の設計について議論する

「こんにちはスワガタム、私の名前はvinodchandranです。専門的に私はマラヤーラム映画業界の吹き替えアーティストですが、電子愛好家でもあります。私はあなたのブログの定期的な訪問者です。今、私はあなたの助けが必要です。

自動SLAバッテリー充電器を作成しましたが、いくつか問題があります。このメールで回路を付けています。

回路内の赤いLEDは、バッテリーがいっぱいになると点灯するはずですが、常に点灯しています（私のバッテリーは12.6vしか表示しません）。

もう1つの問題は10kポットです。ポットを左右に回しても違いはありません。 。したがって、これらの問題を修正するか、バッテリーがいっぱいで少なくなったときに視覚的または音声で警告を発する自動充電回路を見つけるのを手伝ってください。

愛好家として、私は古い電化製品から物を作っていました。バッテリー充電器のために、私はいくつかのコンポーネントを持っています。 1.古いvcdプレーヤーからのトランスフォーマー。 22v、12v、3.3vの出力。

そして、私はアンペアを測定する方法がわかりません。私のDMMには200mAをチェックする機能しかありません。それは10Aポートを持っていますが、それでアンペアを測定することはできません。（メーターは「1」を示します）したがって、私は変圧器がvcdプレーヤーのサイズと要件で1Aより上で2Aより下であると仮定しました。 2.別の変圧器-12-0-125A3。

別の変圧器-12v1A 4.私の古いUPS（数値600exv）からの変圧器。このトランスの入力はACに調整されていますか？ 5. LM317のカップル6.古いUPSからのSLAバッテリー-12v7Ah。 （現在は12.8vの充電があります）7。古い40wインバーターのSLAバッテリー-12v7Ah。 （料金は3.1vです）私があなたに言うのを忘れた1つのこと。最初の充電器回路の後で、私は別のものを作りました（私もこれを取り付けます）。これは自動ではありませんが、機能しています。そして、私はこの充電器のアンペアを測定する必要があります。

その目的のために、私はアニメーション回路シミュレーションソフトウェアをグーグルで検索しましたが、まだ入手していません。しかし、そのツールで回路を描くことはできません。 LM317やLM431（可変シャントレギュレータ）のような部品はありません。ポテチオメーターもLEDもありません。

だから私はあなたに視覚回路シミュレーションツールを見つけるのを手伝ってくれるようにお願いします。あなたが私を助けてくれることを願っています。よろしく

こんにちはVinod、赤いLEDが常に点灯するわけではなく、バッテリーを接続せずにポットを回すと出力電圧が変化するはずです。

次のことができます。>> 10Kポットと直列の1K抵抗を取り外し、ポットの関連端子を直接アースに接続します。

トランジスタのベースとグランドの間に1Kポットを接続します（センターとポットの他の端子のいずれかを使用します）。

図のバッテリーの右側に表示されているものをすべて削除します。つまり、リレーとすべてを意味します。上記の変更により、電圧を調整し、ベーストランジスタポットを調整して、 LEDは、バッテリーが完全に充電された後にのみ、約14Vで点灯します。

私はシミュレーターを信用せず、使用していません。検証の最良の方法である実際のテストを信じています。 12v 7.5 ahバッテリーの場合、0-24V 2amp変圧器を使用し、上記の回路の出力電圧を14.2ボルトに調整します。

LEDが14Vで点灯し始めるようにベーストランジスタポットを調整します。出力にバッテリーを接続せずにこれらの調整を行います。 2番目の回路も良好ですが、自動ではありません....電流制御されています。あなたの考えを聞かせてください。ありがとう、スワガタム

こんにちはスワガタム、
まず第一に、あなたの速い返事をありがとうと言わせてください。私はあなたの提案を試みます。その前に、あなたが言及した変更を確認する必要があります。あなたの提案からなる画像を添付します。回路の変更をご確認ください。 -vinod chandran

こんにちはVinod、

それは最高です。

バッテリーが接続されていない状態で、LEDが約14ボルトで薄暗く点灯し始めるまで、トランジスタのベースプリセットを調整します。

よろしく。

こんにちはスワガタムあなたのアイデアは素晴らしいです。充電器は機能しており、充電が進行中であることを示す1つのLEDが点灯しています。しかし、どうすれば充電フルインジケーターLEDを構成できますか。ポットを地面側に回すと（抵抗が低くなることを意味します）、LEDが点灯し始めます。

抵抗が高くなると、LEDが消灯します。 4時間充電した後、私のバッテリーは13.00vを示しています。しかし、その充電フルLEDは現在オフになっています。 Plzは私を助けます。

またご迷惑をおかけして申し訳ありません。最後のメールは間違いでした。私はあなたの提案を正しく見ませんでした。したがって、そのメールは無視してください。

ここで、10kポットを14.3vに調整します（わずかな変動により電圧出力が大きくなるため、ポットを調整するのは非常に困難です）。そして、1kポットを少し光るように調整します。この充電器は14vバッテリーを示すことになっていますか？結局、バッテリーのフル充電の危険レベルを教えてください。

あなたが提案したように、私がブレッドボードから回路をテストしたとき、すべてが大丈夫でした。しかし、PCBにはんだ付けした後、奇妙なことが起こっています。

赤いLEDが機能していません。充電電圧はOKです。とにかく回路の現状を示す画像を添付しています。 plzは私を助けます。結局のところ、私はあなたに一つのことを尋ねさせてください。バッテリーフルインジケーター付きの自動充電回路を教えてください。 ？。

こんにちはスワガタム、実際に私はヒステリシス機能を備えたあなたの自動充電器の真ん中にいます。いくつかの変更を追加しました。このメールで回路を添付します。 plzはこれをチェックしてください。この回路がうまくいかない場合は、明日あなたを待つことができます。

シンプル 回路図＃8

私は一つのことを尋ねるのを忘れました。私の変圧器は約1-2Aです。何が正しいのかわかりません。マルチメータでテストするにはどうすればよいですか？
また、1Aまたは2Aのトランスの場合、どうすれば電流を減らすことができますか
700mAまで。
よろしく

こんにちはVinod、回路は大丈夫ですが、正確ではありません、調整中に>あなたに多くの問題を与えるでしょう。

1アンペアの変圧器は短絡時に1アンペアを供給します（メーターの製品を10アンペアの範囲で電源線に接続し、出力に応じてDCまたはACに設定して確認します）。

の最大電力がゼロボルトで1アンペアであることを意味します。 7.5 Ahのバッテリーで自由に使用できますが、700 mAの電流で電圧がバッテリー電圧レベルまで低下し、バッテリーが安全に充電されるため、害はありません。ただし、電圧が14ボルトに達したら、バッテリーを取り外すことを忘れないでください。

とにかく、私が提供する回路に電流制御機能が追加されるので、心配する必要はありません

よろしく。

完璧で簡単な自動回路を提供します。明日までお待ちください。

こんにちはスワガタム、
より良い解決策を見つけるのを手伝ってくれることを願っています。ありがとうございました。
よろしく
vinod chandran

その間、このブログの別の熱心なフォロワーであるサンディ氏も、コメントを通じて同様の12Vスマートバッテリー充電器回路を要求しました。

そこでついに、Vinod氏とSandy氏の意図した目的のニーズを満たすことができる回路を設計しました。

次の9番目の図は、スタンバイ充電機能を備えた自動3〜18ボルト、電圧制御、電流制御、2段充電器回路を示しています。

回路図＃9