Cargador de Baterias

[aitopes]

Hoola Carlos, Poseidon!

Estoy aca, "escondido", leyendo los post....Si bien resolvi mi problema, el hilo sigue siendo jugoso y aportando datos interesantes!

Ahora estoy "paveando" para incorporar una llave que me permite elegir tres velocidades de carga (goteo, normal, rapida) y un timer para los dos ultimos modos.

Gracias! 

[poseidon20]

Amigo Chaly29, simplemente te puedo decir

Gracias Totales

No sabes cuanta ayuda me has brindado con tus respuestas tan precisas y contundentes. Bueno seguire tu consejo y pondre una bateria de 7 AH (por que no quiero que se lleven la casa de mi perrito  ), entonces debo entender que ese regulador 7812 debe ser del encapsulado TO-220, y creo que con este me puede dar como maximo una corriente de 1.5 A (corrigeme si estoy mal), y si no pude dar esa corriente que arreglo debo hacer para poder conseguir esa corriente. Ahora de acuerdo a mis calculos trigonometricos la corriente de carga por goteo para una bateria de 7 AH debe ser de unos 210 mA, los cuales creo que son aceptables ya que la bateria nunca se descargara por completo ya que como mencione anteriormente colocare un monitor de 12V para la bateria para que cuando esta baje de los 10V deshabilite la alarma y no siga consuminedola hasta agotarla por completo ya que creo que de esa manera se deterioraria mas rapido. Bueno no se que opines, de eso ¿crees que esta bien eso?. Ah una cosa mas, yo sbia que poniendo diodos rectificadores entre el GND del 7812 y la tierra del circuito podia variar el voltaje de salida de este regulador, lo cual se aplico para hacer la fuente para el grabador GTP LTP, pero poner una resistencia en ves de los diodos supongo que debe variar la ¿corriente? de salida del regulador o como es eso, me gustaria; si es posible que me pudieras dar mas detalles sobre este punto ya que cuando me toque presentar mi alarmita al jurado me pediran explicaciones sobre este cargador y el porque la resistencia. Como siempre te agradesco toda la ayuda que me puedas brindar. Y no te preocupes despues me pasas tu nombre completo con apellidos y todo para colocarte en la monografia de esta alarma, y si tienes un titulo como por ejemplo ingeniero o tecnico tambien me lo dices. Gracias nuevamente.

[Chaly29]

Hola poseidon20, estas en lo cierto, la corriente para carga por goteo de una bateria de 7A/h es de 210 mA, el 7812 posee encapsulado TO-220 y soporta una intensidad maxima de 1.5Asolo si la diferencia de tensión entre la entrada y la salida del mismo es perqueña, opino que esos 1.5A son más que suficientes para esta aplicación, pero su tu alarma la quieres reforzar de sobre manera puedes usar un transistor 2N3055 el cual a su colector lo conectas junto a la entrada del regulador, la salida del regulador la conectas solamente a la base del transistor y sin resistencia, y el emisor del 2N3055 pasa a ser la salida de tensión regulada, o sea el transistor quedaría en una configuración de seguidor de emisor.

Con respecto al tema del monitor de bateria tendrias que aseguararte de que el mismo no te limite la duración de funcionamiento de la alarma en general, las comerciales normalmente no traen ningun monitor, por lo tanto la bateria funciona asta quedarse completamente descargada, con respecto a la merma en su vida util no es tan importante, ya que ¿cuantas veces se descargara completamente en 2 años? que es la vida util recomendada para una bateria de una alarma, si bien estas baterias pueden funcional por 4 años sin problemas, por su bajo costo es recomendable que cada 2 años se las reemplace.

La señal que sale del pin GND de los reguladores 7812 es una señal de aproximadamente 12mA la cual si esta a masa en la salida del regulador hay 12V, pero cuando le colocas un diodo en serie a la salida GND, este provoca que el 7812 posea una masa "virtual" que se encuentra 0.7V sobre la masa real, esa tensión es la correspondiente a la caida que produce en diodo, pero si reemplazaras el diodo que solo te da posibilidades de controlar la tensión de salida en pasos de 0.7V por una resistencia variable, que en nuestro caso es un preset, variando el valor de la misma podras hacer que la masa "virtual" que vé el 7812 varie en concordancia a la resistencia que posea el preset, por consiguiente variarás la tensión de salida del regulador.

Mi titulo es Técnico electromecánico, que no tiene nada que ver con electrónica , pero mi trabajo actual es ser  Técnico electrónico o intentar serlo , y mi nombre es Carlos Posada, pero por más que figure en tu monografia no creo que te ayude de mucho para la buena calificación         

Espero te sea de ayuda, si tienes más dudas solo debes consultarlas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[aitopes]

Hola Carlos!

Estas seguro que el LM7812 se "banca" 1.5 A? Yo tenia entendido que era hasta 1A. Ya con una corriente de 600 o 700mA se pone bastante caliente...

Saludos!

[Chaly29]

Hola aitopes, el 7812 se pone vastante caliente con 0.6 o 0.7A si no le pones un disipador  , si lo piensas usar con esas corrientes te recomendaría que también uses un disipador.

El data sheet del 7812 dice que se banca 1A porque también dice que soporta tensiónes de asta 40V, pero si la diferencia de tensiones no es tan elevada, por ejemplo una diferencia de máximo 15V perfectamente soporta corriente de 1.5A pero solo con disipador.

Para que te sea más exclarecedor aquí te dejo un data sheet.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[aitopes]

Hola otra vez! 

Tengo el datasheet. Tambien TENIA un articulo interesante donde justamente decia algo de lo que me contas: que la diferencia entre el voltaje de entrada y la salida se transforma en calor (a algun lado debe ir a parar...), seguramente por eso puede entregar mas corriente sin derretirse si la entrada son 15 o 16V.

Tambien recuerdo haber visto un 78"algo"12 que entregaba hasta 3A, en capsula metalica como los transistores de potencia, pero no tengo mas datos.

Realmente, es fantastico que existan estos reguladores. Con 2 o 3 capacitores ya tenes resuelta la alimentacion de tus proyectos la mayoria de las veces.

[piclord]

Hola a todos.
Buscando por ahi encontre lo sgte:

Bloques del sistema


1.- Fuente de un sistema de alarma con cargador de baterias:


Extracto:"Power is derived initially from a standard 16VAC plugpack rated at 1.25A. This is fed to bridge rectifier D1-D4, the output of which is then filtered using a 2200μF electrolytic capacitor and fed to REG1 via diode D5. In addition, the filtered supply rail from the bridge rectifier is fed via D6 and a 180Ω 5W resistor to a regulator circuit based on zener diode ZD1 and diode D7. This gives a nominal +13.6V rail to recharge the SLA battery at a current of about 20mA.
The 12V rail from REG1 is used to power all of the peripheral devices that are connected to the alarm panel – eg, PIRs, sirens, strobes and door strikes. The output from REG1 is also fed to REG2 and its 5V output powers the PIC microcontroller and other logic circuitry.
LED1 and its associated 2.2kΩ current-limiting resistor provide power indication. Diode D5 is there to ensure that this LED can only be powered from the mains-derived supply and not by the battery. This serves as a useful indicator that mains power is present.
Diodes D8 & D9 ensure that the battery only supplies power to the circuit in the event of a mains power failure. Here’s how it works: normally, the cathode side of D8 sits at +12V due to the output from REG1.
D9’s anode will at most have 13.2V applied to it under load and so no current flows through D8 & D9 while ever mains power is applied.
However, when the mains power is disconnected, D8 & D9 become forward biased and the battery supplies a nominal +12V rail to power the peripherals and REG2."


2.- 12V Battery Charger:

Extracto:"Fig.4: the power section of the 3-Step Battery Charger. The output from the bridge rectifier (BR1) supplies the power controller which consists of transistors Q1-Q5. This circuit is controlled by op amp IC1b, in turn controlled by IC2a, IC2b and microcontroller IC5 (see Fig.5).

A 3A slow-blow fuse protects against failures in the mains transformer and the charger circuit, while the abovementioned 20A fuse protects against output short circuits. Fan cooling for the heatsink is provided, with a thermostat cutting in and switching the fan on when the temperature rises above 50°C. If this cooling system fails, a second thermal cutout set at 70°C shuts down the charger.

Over-voltage and over-current limiting are also provided, via the circuit itself and via software control. The software is arranged to switch off the charger if the output goes above 16V during normal charging (except during equalisation) or the charging current rises above 20A. An over-current fault will cause the display to show <OFF>.

The over-voltage and over-current thresholds are set using trimpots, to 17V and 18A respectively.
Voltage sensing
When charging a battery, it can be difficult to obtain an accurate reading of the voltage right at the battery terminals. This is because there will be a voltage drop along the leads due to the current flow. Some battery chargers overcome this problem with separate voltage sensing leads but unless the leads are moulded together, they can be a nuisance and become tangled.

Reserve Capacity
Some battery manufacturers use the term reserve capacity (RC) to specify battery capacity and this is distinct from the more readily understood amp-hour (Ah) rating of the battery. The two specifications are not directly interchangeable.

The Ah capacity refers to the current that can be supplied over time (in hours) and is usually specified over a 20-hour period. So a 100Ah battery should supply 5A for 20 hours, by which time the battery voltage will be down to 10.5V. At higher currents, the capacity will be less than 100Ah due to increased losses within the battery.

Reserve capacity (RC) is specified in minutes. It specifies how many minutes the fully-charged battery can deliver 25A before the voltage drops to 10.5V. For example, a battery with an RC of 90 will supply 25A for 90 minutes (1.5 hours). This can be converted to Ah by multiplying RC (in this case 90) by the current (25A) and then dividing by 60 to convert from minutes to hours. Thus a battery with an RC of 90 has a capacity of 37.5Ah. In practice, the Ah capacity would be considerably higher if measured at the 20-hour rate.

For our battery charger, we use a pseudo remote sensing technique to do away with the need to have separate sensing leads. This method calculates the voltage drop produced by the charging current and subtracts this from the voltage measured inside the charger (it assumes a certain resistance in the battery leads and the current sensing resistor). The result is a very close approximation of the true voltage at the battery terminals.
"


Links:

1.- ABC baterias recargables http://rapidshare.de/files/26001121/ABD_de_baterias_recargables_-_Elektor_nov04.pdf.html
2.- Cargador Baterias - ELEKTOR Septiembre 2002 http://rapidshare.de/files/26001235/Cargador_Baterias_-_ELEKTOR_Septiembre_2002.pdf.html
3.- 12V Sealed Lead/Acid Charger - EPE abril 2001 http://rapidshare.de/files/26001353/P_ginas_de_apr01.pdf.html
4.- BATTERY CHARGING - National Semiconductor http://rapidshare.de/files/26001441/BATTERY_CHARGING_-_National_Semiconductor.pdf.html


Espero ayude en algo..

[aitopes]

Hola PicLord!

Muy bueno el aporte.

Gracias!

[poseidon20]

Hola Chaly29 soy yo de nuevo, bueno el circuito que me posteastes lo puse en el proteus, lo simule poniendole una carga con resistencia, luego la resistencia variable le puse de 1K(dime si estab vien de ese valor) y procedi a medir voltajes y corrientes y resulta bien, ahora mi duda es que si puedo hacer lo mismo con el LM317 y ademas poner el Transistor como me lo sugeristes para reforzar la fuente y no cargar al regulador (pienso poner un TIP 122, espero que no sea mucho, tambien pienso ponerle una resistencia de 1K en la base). Otra cosa mas es que ya que me dijistes que las alarmas comerciales no llevan monitor de 12V estoy pensando seriamente en ponerlo o no, Y por ultimo con una bateria de 12V 7AH duraria 46.6 horas osea casi dos dias, pero con una de 4AH duraria algo de 26.5 horas osea un poco mas de un dia, bueno pienso en poner una de las dos, la de 7 o la de 4 pero al de 2.8 AH esta descartada de plano. Ah una cosa que se me olvidaba, cuando la bateria esta perdiendo carga esto se traduce en voltaje, osea si despùes de 1 hora lo que antes media 12 V deberia medir 11V ( es un ejemplo), o esta baterias son como las alcalinas, ya que tengo entendido las alcalinas dan toda su carga hasta agotarse por completo y no van decayendo como las de Carbon y Zinc. Bueno espero no ser tan molesto pero creo que este tema es bien amplio y hay que profundizar poco a poco en el. Gracias

[Chaly29]

Hola poseidon20, iremos por partes:

Hola Chaly29 soy yo de nuevo, bueno el circuito que me posteastes lo puse en el proteus, lo simule poniendole una carga con resistencia, luego la resistencia variable le puse de 1K(dime si estab vien de ese valor) y procedi a medir voltajes y corrientes y resulta bien, ahora mi duda es que si puedo hacer lo mismo con el LM317 y ademas poner el Transistor como me lo sugeristes para reforzar la fuente y no cargar al regulador (pienso poner un TIP 122, espero que no sea mucho, tambien pienso ponerle una resistencia de 1K en la base).

Puedes reemplazar el 782 por un LM317 sin ningun tipo de problemas, solo que a este ultimo debes colocarle la red de realimentación que conforma la parte de regulación de tensión.
¿TIP122?, yo usaría un TIP30 ya que posee la mitad de caida de tensión que el que deseas usar, para que tengas una idea con el TIP122 necesitaras que el trafo entrege minimo 18.1V, con el TIP30 será de 17.4V y sin ellos de 16.7V

Otra cosa mas es que ya que me dijistes que las alarmas comerciales no llevan monitor de 12V estoy pensando seriamente en ponerlo o no, Y por ultimo con una bateria de 12V 7AH duraria 46.6 horas osea casi dos dias, pero con una de 4AH duraria algo de 26.5 horas osea un poco mas de un dia, bueno pienso en poner una de las dos, la de 7 o la de 4 pero al de 2.8 AH esta descartada de plano. Ah una cosa que se me olvidaba, cuando la bateria esta perdiendo carga esto se traduce en voltaje, osea si despùes de 1 hora lo que antes media 12 V deberia medir 11V ( es un ejemplo), o esta baterias son como las alcalinas, ya que tengo entendido las alcalinas dan toda su carga hasta agotarse por completo y no van decayendo como las de Carbon y Zinc. Bueno espero no ser tan molesto pero creo que este tema es bien amplio y hay que profundizar poco a poco en el. Gracias

Con respecto al monitor las comerciales no lo traen, pero nada impide que tu lo uses, es solo una decisión tuya.
Entre los requisitos de la batería se encuentra (como ya te comente) que debe durar 48 hs mínimo, por su tu deseas poner la chica, aslo. No veo la diferencia entre usar una de 2.8A o 4A, si ninguna de las 2 cumple tal requisito ninguna es mejor que la otra, ambas son malas.
Cada tipo de bateria (o pila) tiene su propia rampa de descarga, tal como lo comentas las de carbon tienen una, las alcalinas otras y las de plomo-acido otra, y todas entregan la totalidad de la carga, solo que de manera distinta (ninguna se queda algo para ella misma) por lo tanto no se que as querido preguntar con este punto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[microcom]

cuantas cargadas se le puede hacer a una bateria  o es infinita hasta que se acabe
muchas gracias

[microcom]

disculpen  la pregunta caballeros veo que es muy elemental
gracias

[piclord]

Otra  direccion:

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1659.pdf

Chavela

[mario_pastor]

Excelente explicación Chaly29!!! con esto me quedó mas claro que el agua... cualquier duda que se me presente estaré por aquí para molestarlos un ratito 

[piclord]

Hola..
Bueno, la verdad es que este tema del cargador de bateria SLA para alarma domiciliaria es bastante interesante.
Estoy diseñando la alarma para mi casa y me encontre con la misma dificultad que poseidon29....

Al respecto puedo decir que el cargado por goteo (trickle charger, tambien conocido con float-charge) es bastante bueno, pero lento. Utiliza voltage constante, que según la bibliografia indica que seria de 2,25/2,3 volt/celda (una baterias de 12V tiene 6 celdas). Pero este voltage es el necesario para que la bateria aumente su carga desde el 70% hasta un 80/90%, que ha alcanzado si se ha utiliza el esquema  fast-charge en la primera etapa, con un voltage de 2,45/2,5 volts/celda. Durante este periodo, la corriente es alta, unos 0,2C y hasat 0,4C según el fabricante(ver hojas de la bateria), y se reduce hasta alcanzar aproximadamente 0,01C..

Asi, aunque mas costoso, una buena opcion es implementar estos dos metodos. Para ello se debe sensar el voltage de la baterias y la corriente que fluye por ella...(usnado amplificadores operacionales)

La siguiente imagen muestra un esquema generico..


Por ejemplo, habria que testear el voltage de la bateria , y determinar a que nivel de carga corresponde este voltage. Luego, aplicar el metodo de carga adecuado, fast o trickle(goteo). Si es fast, usando un pwm por ejemplo, aplicar 2,45 volts/cell a los extremos de la batería, midiendo la corriente...cuando la bateria está llegando al 70% aprox de carga, la corriente disminuye a un 0,01C aprox (72 mA por ejemplo, para una bateria LONG WP7.2-12 que venden en Casa Royal - Stgo). esta corriente debe ser medida y actuar en consecuencia, con el pwm, para disminuir el voltaje aplicado a los bornes de la bateria a 2,25 volts/celda...

El pwm puede ser aplicado a un transistor por ejemplo, o a un SCR...

Espero sus comentarios...


Chavela