Um circuito do carregador de bateria simples muito simples com transistor é descrito neste artigo, que usa apenas um único transistor para a detecção de tensão, bem como para desconectar automaticamente a bateria da fonte quando fica totalmente carregada.

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Operação do Circuito

Como mostrado no diagrama, podemos ver uma configuração direta onde um  transistor está conectado em seu modo de operação padrão. O funcionamento do circuito pode ser entendido com a ajuda dos seguintes pontos:

Considerando que a bateria a ser carregada é uma bateria de 12 volts , sabemos que é aconselhável carregar a bateria até atingir 13,9 a 14,3 volts.

A tensão de base do transistor é ajustada usando o pré-ajuste P1, de tal forma que o transistor apenas conduz e opera o relé em torno de 14 volts.

Como ajustar o corte de limiares

Esse ajuste torna-se o ponto de disparo de alta tensão do circuito e é usado para desligar a tensão de carga da bateria quando esta fica totalmente carregada ou sua tensão atinge cerca de 14 volts.

O ponto de desarme mais baixo do circuito não pode ser ajustado, pois esse circuito é muito simples e não incorpora o recurso de detecção de baixa tensão.

No entanto, o próprio transistor é equipado com um recurso de DESLIGAMENTO no caso de sua tensão de base se tornar muito baixa.

Normalmente, um transistor de uso geral, como o mostrado (BC547), quando ajustado para ligar a 14 volts, pode ter o limite mais baixo de cerca de 10 volts, quando pode ser desligado.

Essa ampla diferença de tensão entre o limite alto configurado e o limite natural inferior é devido à grande histerese envolvida com o projeto. Isso age como uma histerese natural no design.

O limite inferior de 10 volts é perigosamente baixo e não podemos esperar que o circuito reinicie o processo de carregamento até que a tensão da bateria caia para este perigoso nível de 10 volts.

Permitir que a bateria descarregue até 10 volts pode tornar a bateria descarregada permanentemente e reduzir sua vida útil. Portanto, para eliminar esse problema, o circuito precisava reduzir de alguma forma o nível de histerese. Isso é feito através da introdução de um par de diodos no emissor do transistor.

Sabemos que normalmente os diodos 1N4007 cairiam em torno de 0,7 volts através dele e dois se perfaziam um total de 1,4 volts. Ao inserir os dois diodos em série com o emissor do transistor, forçamos o transistor a desligar 1,4 V antes do seu limite normal especificado de 10 volts.

Portanto, agora o limite de operação mais baixo do circuito torna-se 10 + 1,4 = 11,4 volts, o que pode ser considerado apenas OK para a bateria e para o reinício automático do processo de carregamento.

Tendo ambos os limiares atualizados de acordo com os requisitos de carregamento padrão, agora temos um carregador automático de bateria automotiva que não é apenas barato para ser construído, mas também inteligente o suficiente para cuidar das condições de carga da bateria de forma muito eficiente.

Diagrama de circuito

Lista de peças para o circuito de carregador de bateria automático transistorizado proposto

R1 = 4K7
P1 = 10K pré-definido,
T1 = BC547B,
Relé = 12V, 400 Ohms, SPDT,
TR1 = 0 – 14V, corrente 1/10 da bateria
Diodos da Ponte AH = Igual à classificação de corrente do
transformador,
Diodos de Emissor = 1N4007,
C1 = 100uF / 25V

Design de PCB

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