Circuito Cargador de Batería Plomo-Ácido: Explorando Estrategias Óptimas de Carga

Un circuito cargador de batería plomo-ácido es fuente de energía valiosa para la mayoría de sistemas, y lo encontrará en batería de motocicleta. También es circuito simple que facilita carga de tipos comunes de Batería SLA de 12 Voltios.

Por tanto, es esencial en carga de sistemas de energía de respaldo. Diferentes fabricantes dan varias técnicas. Sin embargo, la línea base es el circuito cargador de batería plomo-ácido.

Consulte nuestra presentación elaborada para mayor comprensión.

¿Qué es un Circuito Cargador de Batería Plomo-Ácido?

Fig 1: Cargando Batería de Auto

Un circuito cargador de batería plomo-ácido se usa para cargar sistemas de energía de respaldo estándar. Tal batería requerirá fuente de alimentación limitada en corriente que mantenga voltaje constante en sus terminales, y debe suministrarla con corriente correcta. Dar tal corriente a la tasa requerida es donde este circuito resulta útil. Proporcionará carga suficiente y desconectará cuando complete.

Parámetros Importantes al Crear el Circuito

Figura 2: Mecánico Cambiando Batería Plomo-Ácido 12V

Todos los productos de batería tienen voltaje impreso, dependiendo del tamaño. Para mantener la batería sana, asegúrese de suministrar el voltaje real.

De lo contrario, no evitará mal funcionamiento.

Parámetros importantes para todas las tecnologías de batería que debe considerar. Cada cargador debe cumplir:

• Como fuente de alimentación no regulada echará a perder la batería, el cargador debe entregar corriente constante. Si la corriente disminuye, la batería se subcargará.
• Debe proporcionar nivel de voltaje de batería al menos 17% más que el voltaje impreso.
• Aunque no obligatorio, debería tener carga de flotación, cuya esencia es prevenir autodescarga.
• Debe cortar la tasa de corriente cuando la batería alcance nivel umbral.

Componentes del Circuito Cargador de Batería Plomo-Ácido

Diagrama de Circuito

Diagrama completo del proceso de carga:

Figura 3: Circuito Cargador de Batería Plomo-Ácido

Componentes

Para ensamblaje de sistemas de carga de baterías de respaldo, necesitará:

• Rectificador de Puente: Convierte corriente AC a DC. Esencial para entrega de tipo de corriente adecuado.
• Resistencias: Ayudan en control de niveles de corriente.
• Dos Diodos – Zener y 1N4007: Útiles cuando circuito alcanza voltaje de disparo.
• LED verde o cualquier display LED.
• Potenciómetro: Da diferencia de potencial del circuito.
• Relé 12V: Mantiene circuito operativo incluso cuando la energía está apagada.
• IC LM 317: Facilita mantenimiento de voltaje constante. Esencial para mejorar vida de batería.
• Regulador de voltaje 7815: Entre los tipos comunes. Produce voltaje constante de 15V.

Calibre el Circuito

Antes de explicar el proceso de carga, veamos cómo calibrar. Requiere fuente de alimentación de banco.

Figura 4: Plomo-Ácido con Logo de Fabricante

Durante calibración, asegure que fuente DC esté a 14.5V. Conecte potencia a terminales positivo y negativo del circuito. Ponga jumper en modo calibración y gire perilla del potenciómetro hasta que LED se ponga rojo. Al alcanzar este nivel, desconecte fuente y reinicie jumper a modo uso. Su circuito está listo, puede conectarlo a fuente AC o DC.

También note:

1. Fuente a 14.5V, punto de disparo del circuito. Al configurar aquí, logrará ~75% de carga.
2. Puede aumentar porcentaje a 100%. Requerirá eliminar regulador de voltaje. Establecerá voltaje de disparo ~16V. Evite tal configuración ya que entrega ~18V a la batería.

Figura 5: Comprobando Rendimiento de Batería Plomo-Ácido

Explicación del Circuito

Note lo siguiente:

• Conectará voltaje DC a entrada de voltaje del regulador. La fuente cargará la batería vía resistencia y relé.
• El diodo Zener se activa cuando el circuito alcanza voltaje de disparo. Objetivo: asegurar que transistor tenga voltaje de base suficiente.
• Resultado: activación del transistor. Consecuentemente, ganará salida alta. La señal activará el relé para conmutar, desconectando la batería.

Diferentes Formas de Cargar Usando el Circuito Cargador Plomo-Ácido

Puede usar varias formas de cargar el circuito. Veremos cada una en detalle.

Usando un Solo Amplificador Operacional

Figura 6: Baterías Plomo-Ácido Industriales

Pasos simples para entender el funcionamiento. Configurará el sistema en tres pasos. Fase de fuente: necesitará red rectificadora de puente y transformador.

Durante configuración, puede ignorar capacitor de filtro en serie con rectificador. Para mejorar salida DC, considere ingresarlo. Preferiblemente capacitor 1000uF/25V.

Recuerde conectar salida del sistema a la batería a cargar.

Conecte comparador de voltaje IC 741, cuya esencia es detectar voltaje de batería durante carga. Conéctelo a batería pero use preset 10K en la conexión.

El preset facilitará la reversión del IC cuando la batería se llene.

También conecte IC a red divisora de voltaje. Componentes: diodo Zener 6V y resistencia 10K.

Conecte salida del IC a etapa controladora de relé. Necesita transistor para control del circuito.

Al hacer clic en interruptor, facilita bypass del relé. El circuito continúa, aunque por corto tiempo.

El IC detecta voltaje de batería. Al ser niveles bajos, IC pide creación de salida lógica común. Resultantemente, relé y transistor se activan. El relé mantiene esta potencia para que el circuito siga operativo aunque el interruptor esté apagado. La batería empieza a cargar.

Cuando nivel de carga se acerca a 14V, IC lo detecta. Cambia a salida lógica alta. En respuesta, transistor apaga relé. El circuito se apaga y permanece apagado hasta que lo encienda de nuevo al estar en capacidad máxima.

Cargador 12V, 24V / 20 amp Usando Dos Amplificadores Operacionales

Figura 8: Comprobando Niveles de Voltaje de Batería Plomo-Ácido

Segunda opción. Opera bajo principio similar al primero.

Sin batería, circuito está apagado. Relé mantiene conexión apagada.

Conecte batería sin carga. Circuito se enciende. IC detecta potencial bajo e inicia carga.

En este circuito, los dos amplificadores operacionales trabajan en tándem. Facilitan proceso de histéresis durante carga, y ambos revierten la histéresis cuando nivel de batería va a otro bajo.

Usando IC 7815

Figura 9: Varios ICs

Puede cargar batería sin relé ni IC. Necesitará circuito tipo seguidor de emisor. El emisor solo permite operación del transistor si su potencial está por debajo del potencial de base. Acción ocurre cuando potencial de emisor es bajo ~0.7V.

El IC 7815 proporciona voltaje regulado de 15V. La diferencia será 15V - 0.7V = 14.3V. Por tanto, 14.3V es umbral donde la batería desconecta y cesa carga.

Circuito Cargador Batería Plomo-Ácido 12V 100 Ah

Puede crear este circuito usando IC 78H12A. Debe estar atento al voltaje del sistema antes de conectar a batería. Objetivo: garantizar compatibilidad.

Durante conexión, requerirá varios diodos. Cuatro pueden ser 1N4007. Asegure que otros tengan 10 amperios o más. Logre esto conectando tipos de diodos 6A4.

Instalar disipador de calor es imperativo para disipación efectiva, facilitará operación eficiente.

Circuito Cargador Plomo-Ácido IC 555

Figura 10: Batería de Auto

Esta forma ayudará a cargar cualquier tamaño de batería. Puede conectar de dos formas principales:

Usando IC 555 como IC Controlador

En este circuito, su IC 555 operará como comparador, facilitando comparación de condiciones de carga. La fuente no es sofisticada, solo red de puente. Al elegir clasificación de diodo, considere tasa de corriente de carga de la batería.

Asegure que clasificación del diodo sea el doble de la tasa de corriente de carga. También debe proveer que Ah de la batería sea diez veces su tasa de corriente de carga.

Carga Dependiente de Corriente IC 555

Figura 11: Batería de Auto 12V

Conecte este circuito como sistema de retención de reinicio. Al aplicar potencia primero, no arrancará, y desconectará contacto del relé. La batería es carga en esta instancia.

Al encender el relé, activará conmutación del circuito. La corriente fluirá. Similar a otros circuitos, el relé cambiará ganancia según el viento.

Conclusión

Un circuito cargador de batería plomo-ácido es uno de los sistemas electrónicos fundamentales, y le ayudaría tenerlo para cargar sistemas de batería de todas las baterías de plomo. Le dimos toda la info crucial para comprensión completa de sus principios.

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