- சூப்பர்-மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்கிறது
- சூப்பர் மின்தேக்கியில் ஆற்றல் சேமிக்கப்படுகிறது
- சூப்பர் மின்தேக்கியில் துருவமுனைப்பை அடையாளம் காணுதல்
- தேவையான பொருட்கள்
- சுற்று வரைபடம்
- சூப்பர் கேபாசிட்டர் சார்ஜர் சுற்று உருவகப்படுத்துதல்
- வன்பொருளில் சூப்பர் கேபாசிட்டர் சார்ஜர்
- வடிவமைப்பு மேம்பாடுகள்
சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் என்ற சொல் மற்றும் எலக்ட்ரிக் வாகனங்கள், ஸ்மார்ட்போன் மற்றும் ஐஓடி சாதனங்களில் அதன் சாத்தியமான பயன்பாடு சமீபத்திய காலங்களில் விரிவாகக் கருதப்படுகின்றன, ஆனால் சூப்பர் மின்தேக்கியின் யோசனை 1957 ஆம் ஆண்டிலிருந்து ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் முதன்முதலில் பரிசோதனை செய்தபோது அதன் சேமிப்புத் திறனை அதிகரிக்கச் செய்தது. மின்தேக்கிகள். பல ஆண்டுகளாக சூப்பர் மின்தேக்கி தொழில்நுட்பம் கணிசமாக முன்னேறியுள்ளது, இன்று இது பேட்டரி காப்புப்பிரதிகள், சூரிய சக்தி வங்கிகள் மற்றும் குறுகிய சக்தி ஊக்க தேவைப்படும் பிற பயன்பாடுகளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. சூப்பர் கேப்களை நீண்ட காலத்திற்கு பேட்டரிக்கு மாற்றாக கருதுவது பலருக்கு தவறான எண்ணம் உள்ளது, ஆனால் குறைந்தபட்சம் இன்றைய தொழில்நுட்ப சூப்பர் கேபசிட்டர்கள் அதிக கட்டணம் வசூலிக்கும் மின்தேக்கிகளைத் தவிர வேறொன்றுமில்லை, எங்கள் முந்தைய கட்டுரைகளிலிருந்து சூப்பர் கேபாசிட்டர்களைப் பற்றி நீங்கள் அதிகம் தெரிந்து கொள்ளலாம்.
இந்த கட்டுரையில், ஒரு எளிய சார்ஜர் சுற்று வடிவமைப்பதன் மூலம் அத்தகைய சூப்பர் மின்தேக்கிகளை எவ்வாறு பாதுகாப்பாக சார்ஜ் செய்வது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம், பின்னர் எரிசக்தியை வைத்திருப்பதில் எவ்வளவு சிறந்தது என்பதை சரிபார்க்க எங்கள் சூப்பர் மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்ய அதைப் பயன்படுத்துவோம். பேட்டரி செல்களைப் போலவே சூப்பர் மின்தேக்கியையும் மின்தேக்கி மின் வங்கிகளை உருவாக்குவதற்கு இணைக்க முடியும், ஒரு மின்தேக்கி மின் வங்கியை வசூலிக்கும் அணுகுமுறை வேறுபட்டது மற்றும் இந்த கட்டுரையின் எல்லைக்கு வெளியே உள்ளது. இங்கே ஒரு எளிய மற்றும் பொதுவாக கிடைக்கக்கூடிய 5.5 வி 1 எஃப் நாணயம் சூப்பர்-மின்தேக்கியைப் பயன்படுத்தும், இது ஒரு நாணய கலத்தைப் போலவே இருக்கும். நாணயம் வகை சூப்பர் கேபாசிட்டரை எவ்வாறு வசூலிப்பது மற்றும் பொருத்தமான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்துவது எப்படி என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம்.
சூப்பர்-மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்கிறது
ஒரு சூப்பர் மின்தேக்கியை ஒரு பேட்டரியுடன் தெளிவற்ற முறையில் ஒப்பிடுகையில், சூப்பர் மின்தேக்கிகள் குறைந்த கட்டண அடர்த்தி மற்றும் மோசமான சுய-வெளியேற்றும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் சார்ஜ் நேரம், ஷெல்ஃப் ஆயுள் மற்றும் சார்ஜ் சுழற்சி சூப்பர் மின்தேக்கிகள் பேட்டரிகளை விட சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. சார்ஜ் தற்போதைய கிடைப்பதன் அடிப்படையில் சூப்பர் மின்தேக்கிகளை ஒரு நிமிடத்திற்குள் சார்ஜ் செய்யலாம் மற்றும் சரியாகக் கையாண்டால் அது ஒரு தசாப்தத்திற்கும் மேலாக நீடிக்கும்.
பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, சூப்பர் மின்தேக்கிகள் மிகக் குறைந்த ஈ.எஸ்.ஆர் (சமமான தொடர் எதிர்ப்பு) மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன, இது மின்தேக்கியின் உள்ளே அல்லது வெளியே மின்னோட்டத்தின் அதிக மதிப்பை அனுமதிக்கிறது, இது விரைவாக சார்ஜ் செய்ய அல்லது அதிக மின்னோட்டத்துடன் வெளியேற்ற உதவுகிறது. ஆனால் அதிக மின்னோட்டத்தைக் கையாளும் இந்த திறன் காரணமாக, வெப்ப ஓடுதலைத் தடுக்க ஒரு சூப்பர் மின்தேக்கி சார்ஜ் செய்யப்பட்டு பாதுகாப்பாக வெளியேற்றப்பட வேண்டும். ஒரு சூப்பர்-மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்யும்போது இரண்டு தங்க விதிகள் உள்ளன, மின்தேக்கியை சரியான துருவமுனைப்புடன் சார்ஜ் செய்ய வேண்டும் மற்றும் மின்னழுத்தம் அதன் மொத்த மின்னழுத்த திறனில் 90% ஐ தாண்டக்கூடாது.
இன்று சந்தையில் சூப்பர்-மின்தேக்கிகள் பொதுவாக 2.5 வி, 2.7 வி அல்லது 5.5 வி க்கு மதிப்பிடப்படுகின்றன. லித்தியம் கலத்தைப் போலவே, இந்த மின்தேக்கிகளும் உயர் மின்னழுத்த பேட்டரி பொதிகளை உருவாக்க தொடர் மற்றும் இணையான இணைப்பில் இணைக்கப்பட வேண்டும். பேட்டரிகளைப் போலல்லாமல், ஒரு மின்தேக்கி தொடரில் இணைக்கப்படும்போது அதன் மொத்த மின்னழுத்த மதிப்பீட்டை மறுபரிசீலனை செய்யும், இதனால் ஒழுக்கமான மதிப்பின் பேட்டரி பொதிகளை உருவாக்க அதிக மின்தேக்கிகளைச் சேர்க்க வேண்டியது அவசியம். எங்கள் விஷயத்தில் எங்களிடம் 5.5 வி 1 எஃப் மின்தேக்கி உள்ளது, எனவே சார்ஜிங் மின்னழுத்தம் 5.5 இல் 90% ஆக இருக்க வேண்டும், அது எங்காவது 4.95V க்கு அருகில் உள்ளது.
சூப்பர் மின்தேக்கியில் ஆற்றல் சேமிக்கப்படுகிறது
எங்கள் சாதனங்களுக்கு சக்தி அளிக்க மின்தேக்கிகளை ஆற்றல் சேமிப்புக் கூறுகளாகப் பயன்படுத்தும் போது, ஒரு மின்தேக்கியில் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை எவ்வளவு காலம் இயக்க முடியும் என்பதைக் கணிப்பது முக்கியம். மின்தேக்கியில் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலைக் கணக்கிடுவதற்கான சூத்திரங்களை E = 1/2CV 2 ஆல் வழங்கலாம் . எனவே 5.5 வி 1 எஃப் மின்தேக்கியின் விஷயத்தில் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யும்போது சேமிக்கப்படும் ஆற்றல் இருக்கும்
இ = (1/2) * 1 * 5.5 2 இ = 15 ஜூல்ஸ்
இப்போது, இந்த மதிப்பைப் பயன்படுத்தி , மின்தேக்கி எவ்வளவு நேரம் சக்தியை இயக்க முடியும் என்பதைக் கணக்கிடலாம், உதாரணமாக 5 வி மணிக்கு 500 எம்ஏ தேவைப்பட்டால் 10 விநாடிகளுக்கு சொல்லுங்கள். இந்த சாதனத்திற்கு தேவையான ஆற்றலை எனர்ஜி = பவர் எக்ஸ் நேரம் என்ற சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி கணக்கிட முடியும். இங்கே சக்தி P = VI ஆல் கணக்கிடப்படுகிறது , எனவே 500mA மற்றும் 5V சக்தி 2.5 வாட்ஸ் ஆகும்.
ஆற்றல் = 2.5 x (10/60 * 60) ஆற்றல் = 0.00694 வாட்-மணிநேரம் அல்லது 25 ஜூல்ஸ்
இதிலிருந்து 30 ஜூல்ஸின் பவர் பேக்கைப் பெறுவதற்கு இந்த மின்தேக்கிகளில் குறைந்தபட்சம் இரண்டு இணையாக (15 + 15 = 30) தேவைப்படும் என்று முடிவு செய்யலாம், இது 10 விநாடிகளுக்கு எங்கள் சாதனத்தை இயக்க போதுமானதாக இருக்கும்.
சூப்பர் மின்தேக்கியில் துருவமுனைப்பை அடையாளம் காணுதல்
மின்தேக்கி மற்றும் பேட்டரிகள் என்று வரும்போது அதன் துருவமுனைப்புடன் நாம் மிகவும் எச்சரிக்கையாக இருக்க வேண்டும். தலைகீழ் துருவமுனைப்பு கொண்ட ஒரு மின்தேக்கி பெரும்பாலும் வெப்பம் மற்றும் உருகும் மற்றும் சில நேரங்களில் மோசமான சூழ்நிலைகளில் வெடிக்கும். நம்மிடம் உள்ள மின்தேக்கி நாணயம் வகையைச் சேர்ந்தது, இதன் துருவமுனைப்பு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி சிறிய வெள்ளை அம்புடன் குறிக்கப்படுகிறது.
அம்புக்குறி திசையானது மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கிறது என்று கருதுகிறேன். மின்னோட்டம் எப்போதும் நேர்மறையிலிருந்து எதிர்மறையாக பாய்கிறது, எனவே அம்பு நேர்மறை பக்கத்திலிருந்து தொடங்கி எதிர்மறை பக்கத்தை நோக்கி செல்கிறது. துருவமுனைப்பை நீங்கள் அறிந்ததும், அதை வசூலிக்க ஆர்வமாக இருந்தால், நீங்கள் அதை ஒரு RPS ஐ 5.5V (அல்லது பாதுகாப்பிற்காக 4.95V) என அமைக்கலாம், பின்னர் RPS இன் நேர்மறை ஈயை நேர்மறை முள் மற்றும் எதிர்மறை முள் எதிர்மறை முள் மற்றும் மின்தேக்கி சார்ஜ் செய்யப்படுவதை நீங்கள் காண வேண்டும்.
RPS இன் தற்போதைய மதிப்பீட்டின் அடிப்படையில், மின்தேக்கி சில நொடிகளில் சார்ஜ் செய்யப்படுவதை நீங்கள் கவனிக்க முடியும், அது 5.5V ஐ அடைந்ததும் அது இனி மின்னோட்டத்தை வரைவதை நிறுத்திவிடும். முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட இந்த மின்தேக்கி இப்போது சுய-வெளியேற்றத்திற்கு முன் பொருத்தமான பயன்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படலாம்.
இந்த டுடோரியலில் ஒரு ஆர்.பி.எஸ் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, 5.5 வி ஐ ஒழுங்குபடுத்தும் சார்ஜரை உருவாக்கி 12 வி அடாப்டரை உருவாக்கி சூப்பர் மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்ய அதைப் பயன்படுத்துவோம். மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் ஒரு ஒப்-ஆம்ப் ஒப்பீட்டாளரைப் பயன்படுத்தி கண்காணிக்கப்படும் மற்றும் மின்தேக்கி சார்ஜ் செய்யப்பட்டவுடன் சுற்று தானாகவே மின்னழுத்த மூலத்திலிருந்து சூப்பர் மின்தேக்கியைத் துண்டிக்கும். சுவாரஸ்யமானதாகத் தெரிகிறது, எனவே தொடங்குவோம்.
தேவையான பொருட்கள்
- 12 வி அடாப்டர்
- எல்எம் 317 மின்னழுத்த சீராக்கி ஐ.சி.
- எல்.எம்.311
- IRFZ44N
- BC557 PNP டிரான்சிஸ்டர்
- எல்.ஈ.டி.
- மின்தடை
- மின்தேக்கி
சுற்று வரைபடம்
இந்த சூப்பர் கேபாசிட்டர் சார்ஜர் சுற்றுக்கான முழுமையான சுற்று வரைபடம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. புரோட்டஸ் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி சுற்று வரையப்பட்டது, அதன் உருவகப்படுத்துதல் பின்னர் காண்பிக்கப்படும்.
சுற்று 12 வி அடாப்டர் மூலம் இயக்கப்படுகிறது; எங்கள் மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்ய 5.5V ஐ கட்டுப்படுத்த LM317 ஐப் பயன்படுத்துகிறோம். ஆனால் இந்த 5.5 வி ஒரு மின்தேக்கிக்கு ஒரு மோஸ்ஃபெட் மூலம் சுவிட்சாக செயல்படும். மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் 4.86V க்கும் குறைவாக இருந்தால் மட்டுமே இந்த சுவிட்ச் மூடப்படும், ஏனெனில் மின்தேக்கி கட்டணம் பெறுகிறது மற்றும் மின்னழுத்த அதிகரிப்பு சுவிட்ச் திறந்து பேட்டரி மேலும் சார்ஜ் செய்யப்படுவதைத் தடுக்கும். இந்த மின்னழுத்த ஒப்பீடு ஒரு ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது, மேலும் சார்ஜிங் செயல்முறை முடிந்ததும் எல்.ஈ.டி ஒளிர ஒரு பி.சி 557 பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்துகிறோம். மேலே காட்டப்பட்டுள்ள சுற்று வரைபடம் விளக்கத்திற்காக கீழே உள்ள பகுதிகளாக உடைக்கப்பட்டுள்ளது.
LM317 மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை:
Vout = 1.25 x (1 + R2 / R1) சூத்திரங்களின் அடிப்படையில் LM317 ரெகுலேட்டரின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்க மின்தடை R1 மற்றும் R2 பயன்படுத்தப்படுகிறது. 5.3V இன் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை கட்டுப்படுத்த 1k மற்றும் 3.3k மதிப்பைப் பயன்படுத்தினோம், இது 5.5V க்கு போதுமானதாக உள்ளது. உங்களுடன் கிடைக்கும் மின்தடை மதிப்பின் அடிப்படையில் விரும்பிய வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைக் கணக்கிட எங்கள் ஆன்லைன் கால்குலேட்டரைப் பயன்படுத்தலாம்.
ஒப்-ஆம்ப் ஒப்பீட்டாளர்:
சூப்பர் மின்தேக்கியின் மின்னழுத்த மதிப்பை ஒரு நிலையான மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிட்டுப் பார்க்க எல்எம் 311 ஒப்பீட்டாளர் ஐசியைப் பயன்படுத்தினோம். இந்த நிலையான மின்னழுத்தம் ஒரு மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று பயன்படுத்தி முள் எண் 2 க்கு வழங்கப்படுகிறது. மின்தடையங்கள் 2.2 கே மற்றும் 1.5 கே 4.86 வி வடிவ மின்னழுத்தத்தை 12 வி. இந்த 4.86 வோல்ட் பின் 3 உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள ரெஃப் மின்னழுத்தத்துடன் (மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம்) ஒப்பிடப்படுகிறது. இந்த மின்னழுத்தம் பின்னர் MOSFET ஐ இயக்க பயன்படும்.
MOSFET மற்றும் BC557:
IRFZ44N மாஸ்பெட் ஆப்-ஆம்ப் இருந்து சமிக்ஞை அடிப்படையில் மின்னழுத்த சார்ஜ் சூப்பர் மின்தேக்கி இணைக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒப்-ஆம்ப் உயரும்போது, அது முள் 7 இல் 12V ஐ வெளியிடுகிறது, இது MOSFET ஐ அதன் அடிப்படை முள் வழியாக இயக்குகிறது, அதேபோல் op-amp குறைவாக (0V) செல்லும் போது MOSFET திறக்கப்படும். எங்களிடம் ஒரு பிஎன்பி டிரான்சிஸ்டர் பிசி 557 உள்ளது, இது மின்தேக்கி மின்னழுத்தம் 4.8 வி ஐ விட அதிகமாக இருப்பதைக் குறிக்கும் மோஸ்ஃபெட் முடக்கப்படும் போது எல்இடியை இயக்கும்.
சூப்பர் கேபாசிட்டர் சார்ஜர் சுற்று உருவகப்படுத்துதல்
சுற்று உருவகப்படுத்த நான் ஒப்-ஆம்பின் பின் 3 க்கு மாறி மின்னழுத்தத்தை வழங்க பேட்டரியை மாறி மின்தடையுடன் மாற்றியுள்ளேன். சூப்பர் மின்தேக்கி எல்.ஈ.டி மூலம் மாற்றப்படுகிறதா இல்லையா என்பதைக் காண்பிக்கும். உருவகப்படுத்துதல் முடிவை கீழே காணலாம்.
மின்னழுத்த ஆய்வுகளைப் பயன்படுத்துவதை நீங்கள் காண முடியும் எனில், தலைகீழ் முள் மீது மின்னழுத்தம் தலைகீழ் அல்லாத முள் விட குறைவாக இருக்கும்போது, ஒப்-ஆம்ப் முள் 7 இல் 12 வி உடன் உயர்ந்தது, இது மோஸ்ஃபெட்டை இயக்கி இதனால் மின்தேக்கியை (மஞ்சள் எல்.ஈ.டி) சார்ஜ் செய்கிறது. இந்த 12 வி பச்சை எல்.ஈ. ஐ அணைக்க BC557 டிரான்சிஸ்டரைத் தூண்டுகிறது. மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் (பொட்டென்டோமீட்டர்) அதிகரிக்கும் போது பச்சை எல்.ஈ.டி இயக்கப்படும், ஏனெனில் மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒப்-ஆம்ப் 0 வி வெளியிடும்.
வன்பொருளில் சூப்பர் கேபாசிட்டர் சார்ஜர்
சுற்று மிகவும் எளிமையானது மற்றும் ஒரு பிரெட் போர்டில் கட்டமைக்கப்படலாம், ஆனால் எனது சூப்பர் மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்யும் ஒவ்வொரு முயற்சியிலும் எதிர்காலத்தில் சுற்றுகளை மீண்டும் பயன்படுத்த ஒரு பெர்ஃப் போர்டைப் பயன்படுத்த முடிவு செய்தேன். சிறிய திட்டங்களுடன் சோலார் பேனலுடன் இதைப் பயன்படுத்தவும் விரும்புகிறேன், எனவே அதை முடிந்தவரை சிறியதாகவும், கடினமாகவும் உருவாக்க முயற்சித்தேன். புள்ளியிடப்பட்ட பலகையில் ஒருமுறை என் முழுமையான சுற்று கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.
இரண்டு பெண் பெர்க் குச்சிகளை மின்தேக்கியை சார்ஜ் செய்ய அலிகேட்டர் ஊசிகளைப் பயன்படுத்தி தட்டலாம். மஞ்சள் எல்.ஈ.டி தொகுதிக்கு சக்தியைக் குறிக்கிறது மற்றும் நீல எல்.ஈ.டி சார்ஜ் நிலையைக் குறிக்கிறது. சார்ஜிங் செயல்முறை முடிந்ததும் எல்.ஈ.டி எரியும். சர்க்யூட் தயாரானதும் மின்தேக்கியை இணைக்கவும், நீல எல்.ஈ.டி அணைக்கப்படுவதை நீங்கள் காண வேண்டும், சிறிது நேரம் கழித்து சார்ஜிங் செயல்முறை முடிந்ததைக் குறிக்க மீண்டும் மீண்டும் உயரும். கட்டணம் வசூலிப்பதில் மற்றும் கட்டணம் வசூலிக்கப்பட்ட நிலையில் பலகையை நீங்கள் கீழே காணலாம்.
இந்த பக்கத்தின் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள வீடியோவில் முழுமையான செயல்பாட்டைக் காணலாம், இதைப் பெறுவதற்கு ஏதேனும் சிக்கல் இருந்தால் அவற்றை கருத்துப் பிரிவில் இடுகையிடவும் அல்லது எங்கள் தொழில்நுட்ப மன்றங்களை பிற தொழில்நுட்ப கேள்விகளுக்குப் பயன்படுத்தவும்.
வடிவமைப்பு மேம்பாடுகள்
இங்கே கொடுக்கப்பட்ட சுற்று வடிவமைப்பு கச்சா மற்றும் அதன் நோக்கத்திற்காக வேலை செய்கிறது; கட்டிய பின் நான் கவனித்த சில கட்டாய மேம்பாடுகள் இங்கே விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன. BC557 அதன் அடிப்படை மற்றும் உமிழ்ப்பான் முழுவதும் 12V இருப்பதால் வெப்பமடைகிறது, எனவே BC557 க்கு பதிலாக உயர் மின்னழுத்த டையோடு பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.
இரண்டாவதாக மின்தேக்கி சார்ஜர்கள் மின்னழுத்த ஒப்பீட்டாளர் மின்னழுத்த மாற்றத்தை அளவிடுகிறது, ஆனால் மோஸ்ஃபெட் சார்ஜ் செய்த பின் அணைக்கும்போது ஒப்-ஆம்ப் குறைந்த மின்னழுத்த ஆதாயத்தை உணர்ந்து மீண்டும் FET ஐ இயக்கும்போது, ஒப்-ஆம்ப் முழுவதுமாக அணைக்கப்படுவதற்கு முன்பு இந்த செயல்முறை சில முறை மீண்டும் நிகழ்கிறது. ஒப்-ஆம்ப் வெளியீட்டில் ஒரு லாட்சிங் சர்க்யூட் சிக்கலை தீர்க்கும்.