Lm317 (12 v पावर सप्लाई) का उपयोग कर 12V बैटरी चार्जर सर्किट

हमारी अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक्स परियोजनाएं लीड एसिड बैटरी द्वारा संचालित होती हैं, इस परियोजना में हम इस लीड एसिड बैटरी को एक साधारण सर्किट की मदद से रिचार्ज करने के बारे में चर्चा करते हैं जिसे आसानी से समझा जा सकता है और इसे घर से बनाया जा सकता है। यह प्रोजेक्ट बैटरी चार्जर में निवेश करने से खुद को बचाएगा और आपको अपनी बैटरी लाइफ को बढ़ाने में मदद करेगा। तो चलो शुरू करते है!!!!

आइए लीड एसिड बैटरी के बारे में कुछ बुनियादी बातों को समझकर शुरू करें ताकि हम अपने चार्जर को अधिक कुशलता से बना सकें। बाजार में ज्यादातर लीड एसिड बैटरी 12V बैटरी हैं। प्रत्येक बैटरी की आह (Ampere घंटे) आवश्यक क्षमता के आधार पर भिन्न हो सकती है, उदाहरण के लिए एक 7 आह बैटरी 7 घंटे की अवधि (1 Amps * 7 घंटे = 7 आह) के लिए 1 Amps प्रदान करने में सक्षम होगी। अब पूरी तरह से डिस्चार्ज होने के बाद बैटरी प्रतिशत लगभग 10.5 होना चाहिए, यह समय है कि हम अपनी बैटरी चार्ज करें। बैटरी के चार्जिंग चार्ज को बैटरी की आह रेटिंग के 1/10 वें हिस्से की सिफारिश की जाती है। तो एक 7 आह बैटरी के लिए चार्जिंग की क्षमता लगभग 0.7 एम्प्स होनी चाहिए। इससे अधिक वर्तमान बैटरी को नुकसान पहुंचा सकता है जिसके परिणामस्वरूप बैटरी जीवन कम हो जाता है। इसे ध्यान में रखते हुए, छोटे घर का बनाचार्जर आपको चर वोल्टेज और चर वर्तमान प्रदान करने में सक्षम होगा । वर्तमान को बैटरी की वर्तमान आह रेटिंग के आधार पर समायोजित किया जा सकता है।

इस लीड एसिड बैटरी चार्जर सर्किट का उपयोग आपके मोबाइल फोन को चार्ज करने के लिए भी किया जा सकता है, पॉट का उपयोग करके मोबाइल फोन के अनुसार वोल्टेज और वर्तमान को समायोजित करने के बाद। यह सर्किट एसी मेन से एक विनियमित डीसी विद्युत आपूर्ति प्रदान करेगा और एसी-डीसी एडाप्टर के रूप में काम करेगा; मैंने पहले हाई करंट और वोल्टेज आउटपुट के साथ वैरिएबल पॉवर सप्लाई बनाई है।

आवश्यक घटक:

• ट्रांसफार्मर 12V 1Amp
• आईसी LM317 (2)
• डायोड ब्रिज W005
• कनेक्टर टर्मिनल ब्लॉक (2)
• संधारित्र 1000uF, 1uF
• संधारित्र 0.1uF (5)
• चर अवरोधक 100R
• रोकनेवाला 1k (5)
• रेसिस्टर 10 कि
• डायोड- Nn007 (3)
• LM358 - Opamp
• 0.05R - शंट रेसिस्टर / तार
• एलसीडी -16 * 2 (वैकल्पिक)
• Arduino नैनो (वैकल्पिक)

सर्किट स्पष्टीकरण:

इस बैटरी चार्जर सर्किट की पूरी योजनाएँ नीचे दी गई हैं:

हमारे 12 वी बिजली आपूर्ति सर्किट का मुख्य उद्देश्य बैटरी के लिए वोल्टेज और वर्तमान को नियंत्रित करना है ताकि इसे सर्वोत्तम संभव तरीके से चार्ज किया जा सके। इस उद्देश्य के लिए हमने दो LM317 IC का उपयोग किया है, एक का उपयोग वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है और दूसरे का उपयोग वर्तमान को सीमित करने के लिए किया जाता है। यहाँ, हमारे सर्किट में IC U1 का उपयोग करंट को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है और IC U3 का उपयोग वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। मैं आपको LM317 की डेटशीट पढ़ने और इसे समझने की जोरदार सलाह दूंगा, ताकि LM317 सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला वैरिएबल रेगुलेटर होने के बाद भी इसी तरह के प्रोजेक्ट्स को आजमाते समय काम आए।

वोल्टेज नियामक सर्किट:

LM317 की डेटशीट से लिया गया एक साधारण वोल्ट रेगुलेटर सर्किट ऊपर की आकृति में दिखाया गया है। यहां आउटपुट वोल्टेज आर 1 और आर 2 द्वारा तय किया जाता है, हमारे मामले में आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए रेसिस्टर R2 को एक वेरिएबल रेसिस्टर के रूप में उपयोग किया जाता है। आउटपुट वोल्टेज की गणना करने के सूत्र Vout = 1.25 (1 + R2 / R1) हैं। इस फॉर्मूले का उपयोग करके, प्रतिरोध 1K (R8) और 10K - पॉट (RV2) का मूल्य चुना जाता है। R2 के मूल्य की गणना करने के लिए आप इस LM317 कैलकुलेटर का उपयोग कर सकते हैं।

वर्तमान सीमक सर्किट:

वर्तमान सीमक सर्किट, LM317 के डेटापत्रक से लिया, ऊपर चित्र में दिखाया जाता है; यह एक साधारण सर्किट है जिसका उपयोग प्रतिरोध मान R1 के आधार पर हमारे सर्किट में करंट को सीमित करने के लिए किया जा सकता है। आउटपुट करंट की गणना करने के सूत्र Iout = 1.2 / R1 हैं। इन सूत्रों के आधार पर पॉट आरवी 1 का मूल्य 100 आर के रूप में चुना गया है।

इसलिए, वर्तमान और वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए क्रमशः दो पोटेंशियोमीटर आरवी 1 और आरवी 2 का उपयोग किया जाता है, जैसा कि ऊपर की योजनाबद्ध में दिखाया गया है। LM317 एक डायोड ब्रिज द्वारा संचालित है; डायोड पुल अपने आप में एक से जुड़ा है ट्रांसफार्मर कनेक्टर पी 1 के माध्यम से। ट्रांसफार्मर की रेटिंग 12 वी 1 एम्प्स है। यह सर्किट अकेले हमारे लिए एक साधारण सर्किट बनाने के लिए पर्याप्त है, लेकिन कुछ अतिरिक्त सेट अप की मदद से हम एलसीडी पर अपने चार्जर के करंट और वोल्टेज की निगरानी कर सकते हैं, जिसे नीचे समझाया गया है।

Arduino का उपयोग करके एलसीडी पर वोल्टेज और करंट प्रदर्शित करें:

एक Arduino नैनो और एक एलसीडी (16 * 2) की सहायता से, हम अपने चार्जर के वोल्टेज और वर्तमान मूल्यों को प्रदर्शित कर सकते हैं । लेकिन, हम ऐसा कैसे कर सकते हैं !!

Arduino Nano 5V ऑपरेशनल माइक्रोकंट्रोलर है, 5V से ज्यादा कुछ भी इसे मार देगा। लेकिन, हमारा चार्जर 12 वी पर काम करता है, इसलिए वोल्टेज डिवाइडर सर्किट की मदद से (0-14) वोल्ट का मान नीचे (0-5) V पर रोक दिया जाता है, जिससे रोकनेवाला R1 (1k) और R2 (500R) का उपयोग होता है, जैसे पहले 0-24v 3 ए में विनियमित बिजली आपूर्ति सर्किट, Arduino नैनो का उपयोग करते हुए एलसीडी पर वोल्टेज प्रदर्शित करने के लिए।

वर्तमान को मापने के लिए हम बहुत कम मूल्य के एक शंट रेसिस्टर R4 का उपयोग करते हैं, जिससे रेसिस्टर में एक वोल्टेज ड्रॉप बनाया जा सके, जैसा कि आप नीचे सर्किट में देख सकते हैं। अब ओम कानून कैलकुलेटर का उपयोग करके हम सूत्र = I / V / R का उपयोग करके रोकनेवाला के माध्यम से वर्तमान की गणना कर सकते हैं ।

हमारे सर्किट में R4 का मान 0.05R है और हमारे सर्किट से होकर गुजरने वाली अधिकतम धारा 1.2 Amps होगी क्योंकि ट्रांसफार्मर को रेट किया गया है। रोकनेवाला की शक्ति रेटिंग की गणना P = I ^ 2 R का उपयोग करके की जा सकती है । हमारे मामले में पी = (1.2 * 1.2 * 0.05) => 0.07 जो एक चौथाई वाट से कम है। लेकिन अगर आपको 0.05R नहीं मिलता है या यदि आपकी वर्तमान रेटिंग अधिक है, तो उसके अनुसार पावर की गणना करें। अब यदि हम रेसिस्टर R4 में वोल्टेज ड्रॉप को मापने में सक्षम हैं, तो हम अपने ल्यूडिनो का उपयोग करके सर्किट के माध्यम से करंट की गणना कर पाएंगे। लेकिन, हमारे पढ़ने के लिए यह Arduino के लिए यह वोल्टेज ड्रॉप बहुत कम है। इसलिए एक एम्पलीफायर सर्किट का निर्माण Op-amp LM358 का उपयोग करके किया गया है जैसा कि ऊपर दिए गए चित्र में दिखाया गया है, इस Op-Amp का आउटपुट हमारे Arduino को RC सर्किट के माध्यम से एलसीडी पर करंट और डिस्प्ले को मापने के लिए दिया जाता है।

एक बार जब हम अपने सर्किट में हमारे घटकों का मूल्य तय कर लेते हैं, तो हमारे वास्तविक हार्डवेयर के आगे बढ़ने से पहले हमारे मूल्यों को सत्यापित करने के लिए सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने की हमेशा सिफारिश की जाती है। यहां, मैंने सर्किट को अनुकरण करने के लिए प्रोटीन 8 का उपयोग किया है जैसा कि नीचे दिखाया गया है। आप इस ज़िप फ़ाइल में दिए गए फ़ाइल (12V_charger.pdsprj) का उपयोग करके सिमुलेशन चला सकते हैं।

बैटरी चार्जर का निर्माण:

एक बार जब आप सर्किट के साथ तैयार हो जाते हैं तो आप अपने चार्जर का निर्माण शुरू कर सकते हैं, या तो आप इस प्रोजेक्ट के लिए एक परफेक्ट बोर्ड का उपयोग कर सकते हैं या अपना स्वयं का पीसीबी बना सकते हैं। मैंने एक पीसीबी का उपयोग किया है, पीसीबी KICAD का उपयोग करके बनाया गया था । KICAD ओपन सोर्स पीसीबी डिजाइनिंग सॉफ्टवेयर है और इसे मुफ्त में ऑनलाइन डाउनलोड किया जा सकता है। यदि आप पीसीबी डिजाइनिंग से परिचित नहीं हैं, तो कोई चिंता नहीं है !!!। मैंने Gerber और अन्य प्रिंट फाइलें (यहां डाउनलोड करें) संलग्न की हैं, जो आपके स्थानीय पीसीबी निर्माता को सौंपी जा सकती हैं और आपके बोर्ड को गढ़ा जा सकता है। आप यह भी देख सकते हैं कि आपका पीसीबी निर्माण के बाद कैसा दिखेगा, इन Gerber फ़ाइलों (ज़िप फ़ाइल) को किसी भी Gerber Viewer पर अपलोड करके। हमारे चार्जर की पीसीबी डिजाइन नीचे दिखाया गया है।

एक बार पीसीबी के निर्माण के बाद, इकट्ठा किया जाता है और योजनाबद्ध रूप में दिए गए मानों के आधार पर घटकों को मिलाया जाता है, आपकी सुविधा के लिए एक बीओएम (सामग्री का बिल) भी ऊपर दी गई ज़िप फ़ाइल में संलग्न है, ताकि आप उन्हें खरीद सकें और उन्हें आसानी से इकट्ठा कर सकें। हमारे चार्जर को असेंबल करने के बाद कुछ इस तरह दिखना चाहिए…।

बैटरी चार्जर का परीक्षण:

अब हमारे चार्जर का परीक्षण करने का समय है, चार्जर को संचालित करने के लिए Arduino और LCD की आवश्यकता नहीं है । उनका उपयोग केवल निगरानी के उद्देश्य के लिए किया जाता है। आप ऊपर दिखाए गए अनुसार बर्गस्टिक का उपयोग करके उन्हें माउंट कर सकते हैं, ताकि जब आप उन्हें किसी अन्य प्रोजेक्ट के लिए आवश्यकता हो, तो आप उन्हें निकाल सकें।

परीक्षण उद्देश्य के लिए Arduino को हटा दें और अपने ट्रांसफार्मर को कनेक्ट करें, अब पॉट RV2 का उपयोग करके आउटपुट वोल्टेज को हमारे आवश्यक वोल्टेज में समायोजित करें। मल्टीमीटर का उपयोग करके वोल्टेज को सत्यापित करें और इसे नीचे दिखाए अनुसार बैटरी से कनेक्ट करें। वह यह है कि हमारा चार्जर अब चालू हो गया है।

अब इससे पहले कि हम अपने Arduino में प्लग करते हैं हमारे Arduino नैनो पिन A0 और A1 में आने वाले वोल्टेज का परीक्षण करते हैं, अगर सर्किट ठीक से काम कर रहा है तो यह 5V से अधिक नहीं होना चाहिए। यदि सब कुछ ठीक है तो अपने Arduino और LCD को कनेक्ट करें। अपने Arduino में अपलोड करने के लिए नीचे दिए गए प्रोग्राम का उपयोग करें। यह प्रोग्राम सिर्फ हमारे चार्जर के वोल्टेज और करंट वैल्यू को प्रदर्शित करेगा, हम इसका उपयोग अपने वोल्टेज को सेट करने और मॉनिटर करने के लिए कर सकते हैं कि क्या हमारी बैटरी सही ढंग से चार्ज हो रही है। नीचे दिए गए वीडियो की जाँच करें ।

यदि सब कुछ अपेक्षा के अनुसार काम करता है, तो आपको एलसीडी पर एक प्रदर्शन मिलना चाहिए जैसा कि पिछले आंकड़ों में दिखाया गया है। अब, सब कुछ किया जाता है, हमें बस इतना करना है कि हमारे चार्जर को किसी भी 12V बैटरी से कनेक्ट करें और इसे पसंदीदा वोल्टेज और करंट का उपयोग करके चार्ज करें। आपके मोबाइल फोन को चार्ज करने के लिए एक ही चार्जर का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन कनेक्ट होने से पहले मोबाइल फोन को चार्ज करने के लिए आवश्यक वर्तमान और वोल्टेज रेटिंग की जांच करें। सेल फोन को चार्ज करने के लिए आपको यूएसबी केबल को हमारे सर्किट में संलग्न करना होगा।

यदि आपको कोई संदेह है तो कृपया टिप्पणी अनुभाग का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। हम आपकी मदद के लिए हमेशा तैयार हैं !!

खुश रहने के !!!!