我们的大多数电子项目都由铅酸电池供电，在这个项目中，让我们讨论如何借助简单的电路为家中的铅酸电池充电。该项目将使您免于投资电池充电器，并帮助您延长电池寿命。因此，让我们开始吧！！！
首先让我们了解有关铅酸电池的一些基本知识，以便我们可以更高效地构建充电器。市场上大多数铅酸电池是12V电池。每个电池的Ah（安培小时）可能会根据所需的容量而有所不同，例如7 Ah的电池将能够在7小时内提供1 Amps（1 Amps * 7小时= 7 Ah）。现在，完全放电后，电池百分比应约为10.5，这是我们为电池充电的时间。建议电池的充电电流为电池Ah额定值的1/10。因此，对于7 Ah的电池，充电电流应约为0.7 Amps。大于此电流可能会损坏电池，从而缩短电池寿命。考虑到这一点，小自制充电器将能够为您提供可变电压和可变电流。可以根据当前电池的Ah额定值来调节电流。
在根据手机调整电压和电流之后，使用POT，此铅酸电池充电器电路还可用于为手机充电。该电路将通过交流电源提供稳压的直流电源，并将用作交流-直流适配器；我以前创建了具有高电流和高电压输出的可变电源。
所需组件：
- 变压器12V 1Amp
- 集成电路LM317（2）
- 二极管电桥W005
- 连接器接线端子（2）
- 电容器1000uF，1uF
- 电容器0.1uF（5）
- 可变电阻100R
- 电阻器1k（5）
- 电阻10k
- 二极管-Nn007（3）
- LM358 –运算放大器
- 0.05R-分流电阻器/导线
- LCD-16 * 2（选购）
- Arduino Nano（可选）
电路说明：
该电池充电器电路的完整原理图如下所示：
我们的12V电源电路的主要目的是控制电池的电压和电流，以便以最佳方式对其进行充电。为此，我们使用了两个LM317 IC，一个用于控制电压，另一个用于限制电流。此处，在我们的电路中，IC U1用于控制电流，IC U3用于控制电压。我强烈建议您阅读并了解LM317的数据表，因为LM317是最常用的变量调节器，所以在尝试类似项目时它会派上用场。
稳压电路
上图显示了摘自LM317数据表的简单稳压器电路。这里的输出电压由电阻值R1和R2决定，在本例中，电阻R2用作可变电阻器来控制输出电压。计算输出电压的公式为Vout = 1.25（1 + R2 / R1）。使用该公式，可以选择电阻1K（R8）和10K –电位器（RV2）的值。您也可以使用此LM317计算器计算R2的值。
限流电路：
所述限流器电路，从LM317的数据表截取，示出了在上述图;这是一个简单的电路，可用于基于电阻值R1限制电路中的电流。计算输出电流的公式为Iout = 1.2 / R1。基于这些公式，电位计RV1的值选择为100R。
因此，为了控制电流和电压，如上图所示，分别使用两个电位器RV1和RV2。LM317由二极管电桥供电。所述二极管电桥本身被连接到变压器通过连接件P1。变压器的额定值为12V 1 Amps。仅此电路就足以构成一个简单的电路，但是借助很少的其他设置，我们就可以在LCD上监视充电器的电流和电压，这将在下面进行说明。
使用Arduino在LCD上显示电压和电流：
借助Arduino Nano和LCD（16 * 2），我们可以显示充电器的电压和电流值。但是，我们该怎么做！
Arduino Nano是5V可操作的微控制器，超过5V的任何器件都会杀死它。但是，我们的充电器工作在12V，因此借助分压器电路，使用电阻R1（1k）和R2（500R）将（0-14）伏特的电压映射到（0-5）V，就像以前是在0-24v 3A稳压电源电路中完成的，以便使用Arduino Nano在LCD上显示电压。
为了测量电流，我们使用一个非常低的分流电阻R4在电阻两端产生一个压降，如下图所示。现在，使用欧姆定律计算器，我们可以使用公式I = V / R计算通过电阻的电流。
在我们的电路中，R4的值为0.05R，并且可以通过我们的电路的最大电流为1.2A，因为变压器的额定电流是这样。可以使用P = I ^ 2 R来计算电阻器的额定功率。在我们的情况下，P =（1.2 * 1.2 * 0.05）=> 0.07，小于四分之一瓦。但是，如果您没有获得0.05R或您的当前额定值更高，请据此计算功率。 现在，如果我们能够测量电阻R4两端的压降，则可以使用Arduino计算通过电路的电流。但是，对于我们的Arduino来说，这个压降很小。因此，如上图所示，使用运算放大器LM358构建了一个放大器电路，此运算放大器的输出通过RC电路提供给Arduino，以测量电流并在LCD上显示。
一旦确定了电路中元件的价值，通常建议在继续实际硬件之前使用仿真软件来验证我们的价值。在这里，我使用Proteus 8来模拟电路，如下所示。您可以使用此zip文件中提供的文件（12V_charger.pdsprj）运行仿真。
组装电池充电器：
准备好电路后，就可以开始构建充电器了，可以在该项目中使用Perf板，也可以构建自己的PCB。我使用过PCB，该PCB是使用KICAD创建的。 KICAD是开源的PCB设计软件，可以免费在线下载。如果您不熟悉PCB设计，请不用担心！！！我已经附上了Gerber和其他打印文件（在此处下载），这些文件可以移交给您当地的PCB制造商，并且可以制造您的电路板。通过将这些Gerber文件（zip文件）上传到任何Gerber Viewer，您还可以查看制造后PCB的外观。充电器的PCB设计如下所示。
一旦完成PCB的制造，请根据原理图中给出的值组装和焊接组件，为方便起见，BOM （物料清单）也随附在上面给出的zip文件中，以便您可以轻松购买和组装它们。组装好充电器后，外观应如下所示。
电池充电器测试：
现在该测试我们的充电器了，充电器运行不需要Arduino和LCD。它们仅用于监视目的。您可以使用如上所示的Bergstick来安装它们，以便在其他项目需要它们时可以将其删除。
为了进行测试，请移除Arduino并连接您的变压器，现在使用POT RV2将输出电压调整到我们所需的电压。使用万用表验证电压，然后如下所示将其连接到电池。就是说我们的充电器现在可以使用了。
现在，在我们插入Arduino测试之前，请向Arduino Nano引脚A0和A1输入电压，如果输出电路正常工作，则该电压不应超过5V。如果一切正常，请连接您的Arduino和LCD。使用下面给出的程序在Arduino中上传。该程序将仅显示充电器的电压和电流值，我们可以使用它来设置电压并监视电池是否正确充电。检查下面给出的视频。
如果一切正常，您将在液晶显示屏上显示如前图所示。现在，所有步骤都已完成，我们要做的就是将充电器连接到任何12V电池，并使用首选的电压和电流对其进行充电。同样的充电器也可以用于为手机充电，但是在连接之前，请检查为手机充电所需的电流和电压额定值。您还需要将USB电缆连接到我们的电路上才能为手机充电。
如有任何疑问，请随时使用评论部分。我们随时准备为您服务！！
快乐学习！！！