شارژر باتری لیتیوم یونی از ناخواسته. باتری های لیتیومی چیست؟

احتمالاً بسیاری از افراد با شارژ باتری لیتیوم یونی بدون کنترل مشکل دارند؛ من این وضعیت را داشتم. من یک لپ تاپ مرده دریافت کردم و 4 قوطی SANYO UR18650A در باتری وجود داشت که زنده بودند.
تصمیم گرفتم تعویض کنم چراغ قوه ال ای دی، به جای سه باتری قلمی. این سوال در مورد شارژ آنها ایجاد شد.
پس از گشت و گذار در اینترنت، تعداد زیادی نمودار پیدا کردم، اما جزئیات در شهر ما کمی سخت است.
من از شارژر تلفن همراه شارژ را امتحان کردم، مشکل در کنترل شارژ است، باید دائما گرمایش را کنترل کنید، تازه شروع به گرم شدن می کند، باید از شارژ جدا شوید، در غیر این صورت باتری در بهترین حالت آسیب می بیند، در غیر این صورت می توانید آتش بزنید
تصمیم گرفتم خودم این کار را انجام دهم. من یک تخت برای باتری در فروشگاه خریدم. من یک شارژر از بازار فروش خریدم. برای سهولت در ردیابی پایان شارژ، توصیه می شود یکی با LED دو رنگ پیدا کنید که پایان شارژ را نشان می دهد. پس از اتمام شارژ از قرمز به سبز تغییر می کند.
اما می توانید از نمونه معمولی نیز استفاده کنید. شارژر را می توان با کابل USB جایگزین کرد و از رایانه یا شارژر با خروجی USB شارژ کرد.
شارژر من فقط برای باتری های بدون کنترل است. من کنترلر را از باتری تلفن همراه قدیمی گرفتم. این تضمین می کند که باتری بیش از ولتاژ 4.2 ولت یا کمتر از 2 ... 3 ولت تخلیه نشود. همچنین، مدار حفاظتی با جدا کردن خود بانک از مصرف کننده در لحظه، از اتصال کوتاه جلوگیری می کند. مدار کوتاه.
این شامل تراشه DW01 و مجموعه ای از دو ترانزیستور MOSFET SM8502A (M1, M2) است. علائم دیگری نیز وجود دارد، اما مدارها مشابه این هستند و به طور مشابه کار می کنند.

کنترلر شارژ باتری تلفن همراه.


مدار کنترل کننده.


مدار کنترل کننده دیگر.
نکته اصلی این است که قطبیت لحیم کردن کنترلر به تخت و کنترلر را به شارژر اشتباه نگیرید. برد کنترل دارای مخاطبین "+" و "-" است.



توصیه می شود برای جلوگیری از برگشت قطبیت، یک نشانگر به وضوح قابل مشاهده در بستر نزدیک تماس مثبت، با استفاده از رنگ قرمز یا فیلم خود چسب ایجاد کنید.
من همه چیز را کنار هم گذاشتم و این اتفاق افتاد.



شارژش عالیه هنگامی که ولتاژ به 4.2 ولت رسید، کنترلر باتری را از شارژ جدا می کند و LED از قرمز به سبز تغییر می کند. شارژ کامل شد می توانید باتری های Li-Ion دیگر را شارژ کنید، فقط از یک تخت متفاوت استفاده کنید. همگی موفق باشید.


پیشرفت رو به جلو است و NiCd (نیکل کادمیوم) و NiMh (هیدرید نیکل-فلز) که به طور سنتی استفاده می شود به طور فزاینده ای جایگزین می شوند. باتری های لیتیومی.
با وزن قابل مقایسه یک عنصر، لیتیوم ظرفیت بالاتری دارد، علاوه بر این، ولتاژ عنصر سه برابر بیشتر است - 3.6 ولت در هر عنصر، به جای 1.2 ولت.
قیمت باتری های لیتیومی شروع به نزدیک شدن به باتری های قلیایی معمولی کرده است، وزن و اندازه آنها بسیار کوچکتر است و علاوه بر این، می توانند و باید شارژ شوند. سازنده می گوید آنها می توانند 300-600 چرخه را تحمل کنند.
اندازه های مختلفی وجود دارد و انتخاب مناسب آن کار سختی نیست.
خود تخلیه آنقدر کم است که سال ها می نشینند و شارژ می مانند. دستگاه در صورت نیاز فعال می ماند.

"C" مخفف ظرفیت است

نامی مانند "xC" اغلب یافت می شود. این به سادگی یک تعیین مناسب از جریان شارژ یا تخلیه باتری با سهم ظرفیت آن است. مشتق شده از کلمه انگلیسی "ظرفیت" (ظرفیت، ظرفیت).
وقتی آنها در مورد شارژ با جریان 2C یا 0.1C صحبت می کنند، معمولاً منظورشان این است که جریان باید به ترتیب (2× ظرفیت باتری)/h یا (0.1× ظرفیت باتری) در ساعت باشد.
به عنوان مثال، یک باتری با ظرفیت 720 میلی آمپر ساعت، که جریان شارژ آن 0.5 درجه سانتیگراد است، باید با جریان 0.5 × 720 میلی آمپر ساعت / ساعت = 360 میلی آمپر شارژ شود، این در مورد تخلیه نیز صدق می کند.

شما می توانید یک کار ساده یا نه چندان ساده را خودتان انجام دهید شارژر، بسته به تجربه و توانایی شما.

نمودار مدار یک شارژر ساده LM317


برنج. 5.


مدار کاربردی تثبیت ولتاژ نسبتاً دقیقی را فراهم می کند که توسط پتانسیومتر R2 تنظیم می شود.
تثبیت جریان به اندازه تثبیت ولتاژ حیاتی نیست، بنابراین کافی است جریان را با استفاده از یک مقاومت شنت Rx و یک ترانزیستور NPN (VT1) تثبیت کنید.

جریان شارژ مورد نیاز برای یک باتری لیتیوم یون خاص (Li-Ion) و لیتیوم پلیمر (Li-Pol) با تغییر مقاومت Rx انتخاب می شود.
مقاومت Rx تقریباً با نسبت زیر مطابقت دارد: 0.95/Imax.
مقدار مقاومت Rx نشان داده شده در نمودار مربوط به جریان 200 میلی آمپر است، این یک مقدار تقریبی است، همچنین به ترانزیستور بستگی دارد.

بسته به جریان شارژ و ولتاژ ورودی باید رادیاتور تهیه کرد.
ولتاژ ورودی برای عملکرد عادی تثبیت کننده باید حداقل 3 ولت بیشتر از ولتاژ باتری باشد که برای یک قوطی 7-9 ولت است.

نمودار مدار یک شارژر ساده در LTC4054


برنج. 6.


می توانید کنترلر شارژ LTC4054 را از یک تلفن همراه قدیمی، به عنوان مثال، سامسونگ (C100، C110، X100، E700، E800، E820، P100، P510) حذف کنید.


برنج. 7. این تراشه کوچک 5 پا دارای برچسب "LTH7" یا "LTADY" است.

من وارد کوچکترین جزئیات کار با میکرو مدار نمی شوم؛ همه چیز در دیتاشیت است. من فقط ضروری ترین ویژگی ها را شرح خواهم داد.
جریان شارژ تا 800 میلی آمپر
ولتاژ تغذیه بهینه از 4.3 تا 6 ولت است.
نشانگر شارژ
حفاظت از اتصال کوتاه خروجی
حفاظت از گرمای بیش از حد (کاهش جریان شارژ در دماهای بالاتر از 120 درجه).
هنگامی که ولتاژ باتری زیر 2.9 ولت است، باتری را شارژ نمی کند.

جریان شارژ توسط یک مقاومت بین ترمینال پنجم میکرو مدار و زمین طبق فرمول تنظیم می شود.

I=1000/R،
جایی که I جریان شارژ در آمپر است، R مقاومت مقاومت بر حسب اهم است.

نشانگر کم بودن باتری لیتیومی

اینجا مدار سادهکه وقتی باتری کم است و ولتاژ باقیمانده آن نزدیک به بحرانی است LED را روشن می کند.


برنج. 8.


هر ترانزیستور کم مصرف ولتاژ احتراق LED توسط یک تقسیم کننده از مقاومت های R2 و R3 انتخاب می شود. بهتر است مدار را بعد از یونیت محافظ وصل کنید تا LED باتری را به طور کامل تخلیه نکند.

تفاوت ظریف دوام

سازنده معمولاً 300 سیکل را ادعا می کند، اما اگر لیتیوم را فقط 0.1 ولت کمتر به 4.10 ولت شارژ کنید، تعداد چرخه ها به 600 یا حتی بیشتر افزایش می یابد.

عملیات و اقدامات احتیاطی

به جرات می توان گفت باتری های لیتیوم پلیمری"ظریف ترین" باتری های موجود، یعنی نیاز به رعایت اجباری چندین قانون ساده اما اجباری دارند، عدم رعایت آنها می تواند منجر به مشکلاتی شود.
1. شارژ به ولتاژ بیش از 4.20 ولت در هر شیشه مجاز نیست.
2. باطری را اتصال کوتاه نکنید.
3. تخلیه با جریان های بیش از ظرفیت بار یا گرم کردن باتری بالای 60 درجه سانتیگراد مجاز نیست. 4. تخلیه زیر ولتاژ 3.00 ولت در هر شیشه مضر است.
5. گرم کردن باتری بالای 60 درجه سانتیگراد مضر است. 6. کاهش فشار باتری مضر است.
7. نگهداری در حالت تخلیه مضر است.

عدم رعایت سه نقطه اول منجر به آتش سوزی می شود، بقیه - به از دست دادن کامل یا جزئی ظرفیت.

از روی تمرین چندین ساله استفاده می توانم بگویم که ظرفیت باتری کمی تغییر می کند، اما افزایش می یابد مقاومت داخلیو باتری در مصرف جریان بالا زمان کمتری شروع به کار می کند - به نظر می رسد ظرفیت کاهش یافته است.
به همین دلیل من معمولاً ظرف بزرگتری نصب می کنم که ابعاد دستگاه اجازه می دهد و حتی قوطی های قدیمی که ده سال از عمرشان می گذرد کاملاً خوب کار می کنند.

برای جریان های نه چندان زیاد، باتری های قدیمی تلفن همراه مناسب هستند.


شما می توانید تعداد زیادی باتری 18650 که کاملاً کار می کنند را از یک باتری لپ تاپ قدیمی تهیه کنید.

از باتری های لیتیومی کجا استفاده کنم؟

من مدتها پیش پیچ گوشتی و پیچ گوشتی برقی خود را به لیتیوم تبدیل کردم. من به طور مرتب از این ابزارها استفاده نمی کنم. الان حتی بعد از یک سال عدم استفاده، بدون شارژ کار می کنند!

من باتری های کوچک را در اسباب بازی های کودکان، ساعت ها و غیره قرار دادم، جایی که 2-3 سلول "دکمه" از کارخانه نصب شده بود. در جایی که دقیقاً 3 ولت مورد نیاز است، من یک دیود را به صورت سری اضافه می کنم و درست کار می کند.

من آنها را در چراغ قوه LED قرار دادم.

به جای کرون 9 ولت گران قیمت و کم ظرفیت، 2 قوطی در تستر نصب کردم و تمام مشکلات و هزینه های اضافی را فراموش کردم.

در کل به جای باتری هر جا که بتونم میذارمش.

لیتیوم و تجهیزات مربوطه را از کجا بخرم

برای فروش. در همین پیوند، ماژول های شارژ و سایر موارد مفید را برای افرادی که خودتان انجام می دهند پیدا خواهید کرد.

چینی ها معمولا در مورد ظرفیت دروغ می گویند و کمتر از آن چیزی است که نوشته شده است.


صادقانه سانیو 18650

ارزیابی ویژگی‌های یک شارژر خاص بدون درک چگونگی شارژ مثال زدنی یک باتری لیتیوم یونی واقعاً دشوار است. بنابراین، قبل از حرکت مستقیم به نمودارها، بیایید یک نظریه کوچک را به خاطر بسپاریم.

باتری های لیتیومی چیست؟

بسته به اینکه الکترود مثبت باتری لیتیومی از چه ماده ای ساخته شده است، انواع مختلفی وجود دارد:

  • با کاتد لیتیوم کبالتات؛
  • با یک کاتد مبتنی بر فسفات آهن لیتیه؛
  • بر اساس نیکل-کبالت-آلومینیوم؛
  • بر پایه نیکل- کبالت- منگنز.

همه این باتری ها ویژگی های خاص خود را دارند، اما از آنجایی که این تفاوت های ظریف برای مصرف کننده عمومی اهمیت اساسی ندارند، در این مقاله بررسی نمی شوند.

همچنین تمامی باتری های لیتیوم یونی در اندازه ها و فرم های مختلف تولید می شوند. آنها می توانند محفظه ای (مثلاً محبوب 18650 امروزی) یا لمینیت یا منشوری (باتری های ژل پلیمری) باشند. دومی کیسه های مهر و موم شده هرمتیک ساخته شده از یک فیلم خاص است که حاوی الکترود و جرم الکترود است.

رایج ترین اندازه های باتری های لیتیوم یون در جدول زیر نشان داده شده است (همه آنها دارای ولتاژ اسمی 3.7 ولت هستند):

تعیین اندازه استاندارد اندازه مشابه
XXYY0,
جایی که XX- نشان دادن قطر بر حسب میلی متر،
YY- مقدار طول بر حسب میلی متر،
0 - طرح را به شکل یک استوانه منعکس می کند
10180 2/5 AAA
10220 1/2 AAA (Ø مربوط به AAA است، اما نصف طول)
10280
10430 AAA
10440 AAA
14250 1/2 AA
14270 Ø AA، طول CR2
14430 Ø 14 میلی متر (همانند AA)، اما طول کوتاه تر
14500 AA
14670
15266, 15270 CR2
16340 CR123
17500 150S/300S
17670 2xCR123 (یا 168S/600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (یا 150A/300P)
18650 2xCR123 (یا 168A/600P)
18700
22650
25500
26500 با
26650
32650
33600 D
42120

فرآیندهای الکتروشیمیایی داخلی به همین ترتیب انجام می شود و به فرم و طراحی باتری بستگی ندارد، بنابراین همه چیزهایی که در زیر گفته می شود به طور یکسان برای همه باتری های لیتیومی اعمال می شود.

نحوه صحیح شارژ باتری های لیتیوم یون

صحیح ترین روش شارژ باتری های لیتیومی شارژ در دو مرحله است. این روشی است که سونی در تمام شارژرهای خود از آن استفاده می کند. با وجود کنترلر شارژ پیچیده تر، بیشتر را ارائه می دهد شارژ کاملباتری های لیتیوم یون بدون کاهش عمر مفید آنها.

در اینجا ما در مورد مشخصات شارژ دو مرحله ای برای باتری های لیتیومی صحبت می کنیم که به اختصار CC/CV (جریان ثابت، ولتاژ ثابت) نامیده می شود. گزینه هایی با جریان های پالس و پله ای نیز وجود دارد، اما در این مقاله به آنها پرداخته نشده است. بیشتر در مورد شارژ جریان پالسقابل خواندن است.

بنابراین، اجازه دهید هر دو مرحله شارژ را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

1. در مرحله اولجریان شارژ ثابت باید تضمین شود. مقدار فعلی 0.2-0.5C است. برای شارژ سریع، مجاز است جریان را به 0.5-1.0C افزایش دهید (که در آن C ظرفیت باتری است).

به عنوان مثال، برای باتری با ظرفیت 3000 میلی آمپر، جریان شارژ اسمی در مرحله اول 600-1500 میلی آمپر است و جریان شارژ شتاب می تواند در محدوده 1.5-3 آمپر باشد.

برای اطمینان از جریان شارژ ثابت با مقدار معین، مدار شارژر باید بتواند ولتاژ را در پایانه های باتری افزایش دهد. در واقع، در مرحله اول شارژر به عنوان یک تثبیت کننده جریان کلاسیک عمل می کند.

مهم:اگر قصد دارید باتری ها را با برد محافظ داخلی (PCB) شارژ کنید، پس هنگام طراحی مدار شارژر باید مطمئن شوید که ولتاژ مدار باز مدار هرگز نمی تواند از 6-7 ولت تجاوز کند. در غیر این صورت، برد محافظ ممکن است آسیب ببیند.

در لحظه ای که ولتاژ باتری به 4.2 ولت افزایش می یابد، باتری تقریباً 70-80٪ ظرفیت خود را به دست می آورد (مقدار ظرفیت خاص به جریان شارژ بستگی دارد: با شارژ سریع کمی کمتر خواهد شد. شارژ اسمی - کمی بیشتر). این لحظه پایان مرحله اول شارژ را نشان می دهد و به عنوان سیگنالی برای انتقال به مرحله دوم (و نهایی) عمل می کند.

2. مرحله شارژ دوم- این شارژ باتری است ولتاژ ثابت، اما با یک جریان به تدریج کاهش (افت) است.

در این مرحله شارژر ولتاژ 4.15-4.25 ولت را روی باتری حفظ کرده و مقدار جریان را کنترل می کند.

با افزایش ظرفیت، جریان شارژ کاهش می یابد. به محض کاهش مقدار آن به 0.05-0.01C، فرآیند شارژ کامل در نظر گرفته می شود.

نکته مهم در عملکرد صحیح شارژر، قطع کامل آن از باتری پس از اتمام شارژ است. این به دلیل این واقعیت است که برای باتری های لیتیومی بسیار نامطلوب است که آنها برای مدت طولانی تحت ولتاژ بالا باقی بمانند که معمولاً توسط شارژر ارائه می شود (یعنی 4.18-4.24 ولت). این منجر به تخریب سریع ترکیب شیمیایی باتری و در نتیجه کاهش ظرفیت آن می شود. اقامت طولانی مدت به معنای ده ها ساعت یا بیشتر است.

در مرحله دوم شارژ، باتری تقریباً 0.1-0.15 ظرفیت خود را افزایش می دهد. بنابراین کل شارژ باتری به 90-95٪ می رسد که یک شاخص عالی است.

ما دو مرحله اصلی شارژ را بررسی کردیم. با این حال، پوشش موضوع شارژ باتری های لیتیومی ناقص خواهد بود اگر مرحله شارژ دیگری - به اصطلاح - ذکر نشده باشد. پیش شارژ

مرحله شارژ اولیه (پیش شارژ)- این مرحله فقط برای باتری های با دشارژ عمیق (زیر 2.5 ولت) استفاده می شود تا آنها را به حالت عادی کار کند.

در این مرحله شارژ تضمین می شود دی سیمقدار کاهش می یابد تا زمانی که ولتاژ باتری به 2.8 ولت برسد.

مرحله مقدماتی برای جلوگیری از تورم و کاهش فشار (یا حتی انفجار با آتش) باتری های آسیب دیده که مثلاً دارای یک اتصال کوتاه داخلی بین الکترودها هستند، ضروری است. اگر یک جریان شارژ زیاد بلافاصله از چنین باتری عبور کند، این امر به ناچار منجر به گرم شدن آن می شود و سپس بستگی دارد.

یکی دیگر از مزایای پیش شارژ، گرم کردن پیش باتری است که هنگام شارژ در دمای پایین محیط (در یک اتاق گرم نشده در فصل سرد) مهم است.

شارژ هوشمند باید بتواند ولتاژ باتری را در مرحله شارژ اولیه کنترل کند و اگر ولتاژ برای مدت طولانی افزایش نیابد، نتیجه گیری کند که باتری معیوب است.

تمام مراحل شارژ باتری لیتیوم یونی (از جمله مرحله پیش شارژ) به صورت شماتیک در این نمودار نشان داده شده است:

بیش از 0.15 ولت از ولتاژ شارژ نامی می تواند عمر باتری را به نصف کاهش دهد. کاهش ولتاژ شارژ به میزان 0.1 ولت، ظرفیت باتری شارژ شده را تا حدود 10 درصد کاهش می دهد، اما عمر مفید آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. ولتاژ یک باتری کاملا شارژ شده پس از خارج کردن آن از شارژر 4.1-4.15 ولت است.

بگذارید موارد فوق را خلاصه کنم و نکات اصلی را بیان کنم:

1. برای شارژ باتری لیتیوم یونی (مثلا 18650 یا هر باتری دیگری) از چه جریانی استفاده کنم؟

جریان به سرعتی که می خواهید آن را شارژ کنید بستگی دارد و می تواند از 0.2C تا 1C متغیر باشد.

به عنوان مثال، برای یک باتری سایز 18650 با ظرفیت 3400 میلی آمپر ساعت، حداقل جریان شارژ 680 میلی آمپر و حداکثر آن 3400 میلی آمپر است.

2. چقدر طول میکشه شارژ بشه مثلا همون باطری های قابل شارژ 18650?

زمان شارژ مستقیماً به جریان شارژ بستگی دارد و با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

T = C / شارژ می کنم.

به عنوان مثال، زمان شارژ باتری 3400 میلی آمپری ما با جریان 1 آمپر حدود 3.5 ساعت خواهد بود.

3. چگونه باتری لیتیوم پلیمری را به درستی شارژ کنیم؟

تمام باتری های لیتیومی به یک شکل شارژ می شوند. فرقی نمی کند لیتیوم پلیمر باشد یا یون لیتیوم. برای ما، مصرف کنندگان، هیچ تفاوتی وجود ندارد.

برد حفاظتی چیست؟

برد محافظ (یا PCB - برد کنترل قدرت) برای محافظت در برابر اتصال کوتاه، شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد باتری لیتیومی طراحی شده است. به عنوان یک قاعده، حفاظت از گرمای بیش از حد نیز در ماژول های حفاظتی تعبیه شده است.

به دلایل ایمنی، استفاده از باتری های لیتیومی در لوازم خانگی، در صورتی که برد محافظ داخلی نداشته باشند. بنابراین، در تمام باتری ها از تلفن های همراههمیشه یک برد PCB وجود دارد. پایانه های خروجی باتری مستقیماً روی برد قرار دارند:

این بردها از یک کنترلر شارژ شش پایه بر روی یک دستگاه تخصصی (JW01، JW11، K091، G2J، G3J، S8210، S8261، NE57600 و سایر آنالوگ ها) استفاده می کنند. وظیفه این کنترلر این است که با تخلیه کامل باتری، باتری را از بار جدا کند و با رسیدن به 4.25 ولت باتری را از شارژ جدا کند.

به عنوان مثال، نموداری از برد محافظ باتری BP-6M که همراه با گوشی های قدیمی نوکیا عرضه شده است:

اگر در مورد 18650 صحبت کنیم، می توان آنها را با یا بدون برد محافظ تولید کرد. ماژول حفاظتی در نزدیکی پایانه منفی باتری قرار دارد.

برد طول باتری را 2-3 میلی متر افزایش می دهد.

باتری‌های بدون ماژول PCB معمولاً در باتری‌هایی قرار می‌گیرند که مدارهای حفاظتی خود را دارند.

هر باتری با محافظ می تواند به راحتی بدون محافظ به باتری تبدیل شود؛ فقط باید آن را تخلیه کنید.

امروزه حداکثر ظرفیت باتری 18650 3400 میلی آمپر ساعت است. باتری های دارای محافظ باید دارای یک نام مربوطه بر روی کیس ("محافظت شده") باشند.

برد PCB را با ماژول PCM (PCM - ماژول شارژ برق) اشتباه نگیرید. اگر اولی فقط به منظور محافظت از باتری باشد، دومی برای کنترل فرآیند شارژ طراحی شده است - آنها جریان شارژ را در یک سطح معین محدود می کنند، دما را کنترل می کنند و به طور کلی از کل فرآیند اطمینان می دهند. برد PCM همان چیزی است که ما آن را کنترل کننده شارژ می نامیم.

امیدوارم الان سوالی باقی نماند که چگونه باتری 18650 یا هر باتری لیتیوم دیگری را شارژ کنیم؟ سپس به سراغ مجموعه کوچکی از راه حل های مدار آماده برای شارژرها (همان کنترل کننده های شارژ) می رویم.

طرح های شارژ باتری های لیتیوم یون

تمام مدارها برای شارژ هر باتری لیتیومی مناسب هستند؛ تنها چیزی که باقی می ماند تصمیم گیری در مورد جریان شارژ و پایه عنصر است.

LM317

نمودار یک شارژر ساده بر اساس تراشه LM317 با نشانگر شارژ:

مدار ساده ترین است، کل راه اندازی به تنظیم ولتاژ خروجی روی 4.2 ولت با استفاده از مقاومت R8 (بدون باتری متصل!) و تنظیم جریان شارژ با انتخاب مقاومت های R4، R6 خلاصه می شود. قدرت مقاومت R1 حداقل 1 وات است.

به محض خاموش شدن LED، فرآیند شارژ را می توان تکمیل شده در نظر گرفت (جریان شارژ هرگز به صفر نمی رسد). توصیه نمی شود که باتری را برای مدت طولانی پس از شارژ کامل روی این شارژ نگه دارید.

ریز مدار lm317 به طور گسترده در تثبیت کننده های مختلف ولتاژ و جریان (بسته به مدار اتصال) استفاده می شود. در هر گوشه فروخته می شود و قیمت آن سکه است (شما می توانید 10 قطعه را فقط با 55 روبل بگیرید).

LM317 در بدنه های مختلفی عرضه می شود:

تخصیص پین (pinout):

آنالوگ های تراشه LM317 عبارتند از: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (دو مورد آخر تولید داخل هستند).

اگر به جای LM317 از LM350 استفاده کنید، جریان شارژ را می توان به 3 آمپر افزایش داد. با این حال، گران تر خواهد بود - 11 روبل / قطعه.

برد مدار چاپی و مجموعه مدار در زیر نشان داده شده است:

ترانزیستور قدیمی شوروی KT361 را می توان با ترانزیستور مشابه جایگزین کرد ترانزیستور pnp(به عنوان مثال، KT3107، KT3108 یا بورژوایی 2N5086، 2SA733، BC308A). در صورت عدم نیاز به نشانگر شارژ، می توان آن را به طور کلی حذف کرد.

عیب مدار: ولتاژ تغذیه باید در محدوده 8-12 ولت باشد. این به این دلیل است که برای عملکرد عادی تراشه LM317، اختلاف بین ولتاژ باتری و ولتاژ تغذیه باید حداقل 4.25 ولت باشد. بنابراین، تغذیه آن از درگاه USB امکان پذیر نخواهد بود.

MAX1555 یا MAX1551

MAX1551/MAX1555 شارژرهای تخصصی برای باتری های Li+ هستند که می توانند از طریق USB یا از یک آداپتور برق جداگانه (به عنوان مثال، شارژر تلفن) کار کنند.

تنها تفاوت بین این ریز مدارها این است که MAX1555 سیگنالی برای نشان دادن فرآیند شارژ تولید می کند و MAX1551 سیگنالی مبنی بر روشن بودن برق تولید می کند. آن ها 1555 هنوز در بیشتر موارد ارجح است، بنابراین یافتن 1551 در حال حاضر دشوار است.

شرح دقیق این ریز مدارها از طرف سازنده می باشد.

حداکثر ولتاژ ورودی از آداپتور DC 7 ولت است، زمانی که از USB تغذیه می شود - 6 ولت. هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه به 3.52 ولت کاهش می یابد، ریز مدار خاموش می شود و شارژ متوقف می شود.

خود ریز مدار تشخیص می دهد که ولتاژ تغذیه در کدام ورودی وجود دارد و به آن متصل می شود. اگر برق از طریق گذرگاه USB تامین شود، حداکثر جریان شارژ به 100 میلی آمپر محدود می شود - این به شما امکان می دهد بدون ترس از سوختن پل جنوبی شارژر را به پورت USB هر رایانه وصل کنید.

هنگامی که توسط یک منبع تغذیه جداگانه تغذیه می شود، جریان شارژ معمولی 280 میلی آمپر است.

تراشه ها دارای محافظ داخلی در برابر گرمای بیش از حد هستند. اما حتی در این مورد، مدار به کار خود ادامه می دهد و جریان شارژ را به میزان 17 میلی آمپر برای هر درجه بالاتر از 110 درجه سانتی گراد کاهش می دهد.

یک عملکرد پیش شارژ وجود دارد (به بالا مراجعه کنید): تا زمانی که ولتاژ باتری کمتر از 3 ولت باشد، ریزمدار جریان شارژ را به 40 میلی آمپر محدود می کند.

میکرو مدار دارای 5 پین است. اینجا نمودار معمولیشامل:

اگر تضمینی وجود دارد که ولتاژ خروجی آداپتور شما تحت هیچ شرایطی نمی تواند از 7 ولت بیشتر شود، می توانید بدون تثبیت کننده 7805 این کار را انجام دهید.

گزینه شارژ USB را می توان به عنوان مثال روی این یکی مونتاژ کرد.

ریز مدار به دیودهای خارجی یا ترانزیستورهای خارجی نیاز ندارد. به طور کلی، البته، چیزهای کوچک زرق و برق دار! فقط آنها برای لحیم کاری بسیار کوچک و ناخوشایند هستند. و همچنین گران هستند ().

LP2951

تثبیت کننده LP2951 توسط National Semiconductors () تولید شده است. اجرای یک تابع محدود کننده جریان داخلی را فراهم می کند و به شما امکان می دهد یک سطح ولتاژ شارژ پایدار برای باتری لیتیوم یون در خروجی مدار ایجاد کنید.

ولتاژ شارژ 4.08 - 4.26 ولت است و توسط مقاومت R3 در هنگام قطع باتری تنظیم می شود. ولتاژ بسیار دقیق نگه داشته می شود.

جریان شارژ 150 - 300 میلی آمپر است، این مقدار توسط مدارهای داخلی تراشه LP2951 (بسته به سازنده) محدود می شود.

از دیود با جریان معکوس کوچک استفاده کنید. به عنوان مثال، می تواند هر یک از سری 1N400X باشد که می توانید خریداری کنید. دیود به عنوان یک دیود مسدود کننده برای جلوگیری از جریان معکوس از باتری به تراشه LP2951 در هنگام خاموش شدن ولتاژ ورودی استفاده می شود.

این شارژر جریان شارژ نسبتا کمی تولید می کند، بنابراین هر باتری 18650 می تواند یک شبه شارژ شود.

ریز مدار را می توان هم در بسته DIP و هم در بسته SOIC خریداری کرد (هزینه هر قطعه حدود 10 روبل).

MCP73831

این تراشه به شما امکان می‌دهد شارژرهای مناسب بسازید، و همچنین ارزان‌تر از MAX1555 است.

یک نمودار اتصال معمولی از:

مزیت مهم مدار عدم وجود مقاومت های قدرتمند با مقاومت کم است که جریان شارژ را محدود می کند. در اینجا جریان توسط یک مقاومت متصل به پایه 5 میکرو مدار تنظیم می شود. مقاومت آن باید در محدوده 2-10 کیلو اهم باشد.

شارژر مونتاژ شده به شکل زیر است:

ریز مدار در حین کار به خوبی گرم می شود، اما به نظر نمی رسد که این موضوع آن را آزار دهد. کارکرد خود را انجام می دهد.

در اینجا نسخه دیگری از یک برد مدار چاپی با LED SMD و کانکتور micro-USB وجود دارد:

LTC4054 (STC4054)

طرح بسیار ساده گزینه عالی! اجازه شارژ با جریان تا 800 میلی آمپر را می دهد (نگاه کنید به). درست است که بسیار گرم می شود، اما در این مورد محافظ داخلی در برابر گرمای بیش از حد جریان را کاهش می دهد.

مدار را می توان با بیرون انداختن یک یا حتی هر دو LED با یک ترانزیستور به طور قابل توجهی ساده کرد. سپس اینگونه به نظر می رسد (باید اعتراف کنید که نمی تواند ساده تر باشد: چند مقاومت و یک کندانسور):

یکی از گزینه های برد مدار چاپی در دسترس است. این برد برای عناصر با اندازه استاندارد 0805 طراحی شده است.

I=1000/R. شما نباید بلافاصله جریان بالایی را تنظیم کنید؛ ابتدا ببینید میکرو مدار چقدر داغ می شود. برای اهدافم، یک مقاومت 2.7 کیلو اهم گرفتم و جریان شارژ حدود 360 میلی آمپر بود.

بعید است که بتوان رادیاتور را با این ریزمدار تطبیق داد و به دلیل مقاومت حرارتی بالای محل اتصال کریستال به کیس موثر نیست. سازنده توصیه می کند که هیت سینک را "از طریق سرنخ ها" بسازید - آثار را تا حد ممکن ضخیم کنید و فویل را زیر بدنه تراشه بگذارید. به طور کلی، هرچه فویل "زمین" بیشتری باقی بماند، بهتر است.

به هر حال، بیشتر گرما از طریق پایه سوم پخش می شود، بنابراین می توانید این اثر را بسیار گسترده و ضخیم کنید (آن را با لحیم کاری اضافی پر کنید).

بسته تراشه LTC4054 ممکن است دارای برچسب LTH7 یا LTADY باشد.

LTH7 با LTADY تفاوت دارد زیرا اولی می تواند باتری بسیار کم را بلند کند (که ولتاژ آن کمتر از 2.9 ولت است) در حالی که دومی نمی تواند (شما باید آن را جداگانه بچرخانید).

این تراشه بسیار موفق ظاهر شد، بنابراین دارای یک دسته آنالوگ است: STC4054، MCP73831، TB4054، QX4054، TP4054، SGM4054، ACE4054، LP4054، U4054، BL4054، BL4054، WPM1PT81PT405، BL4054، WPM1PT81PT405، , VS6102 , HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. قبل از استفاده از هر یک از آنالوگ ها، برگه های داده را بررسی کنید.

TP4056

ریزمدار در یک محفظه SOP-8 ساخته شده است (نگاه کنید به) ، روی شکم خود یک هیت سینک فلزی دارد که به کنتاکت ها متصل نیست و این امکان حذف گرما کارآمدتر را فراهم می کند. به شما امکان می دهد باتری را با جریانی تا 1 آمپر شارژ کنید (جریان به مقاومت تنظیم کننده جریان بستگی دارد).

نمودار اتصال به حداقل عناصر آویزان نیاز دارد:

مدار فرآیند شارژ کلاسیک را اجرا می کند - ابتدا با یک جریان ثابت شارژ می شود، سپس با یک ولتاژ ثابت و یک جریان نزولی. همه چیز علمی است. اگر به مرحله به مرحله شارژ نگاه کنید، می توانید چندین مرحله را تشخیص دهید:

  1. نظارت بر ولتاژ باتری متصل (این همیشه اتفاق می افتد).
  2. فاز پیش شارژ (اگر باتری کمتر از 2.9 ولت تخلیه شود). با جریان 1/10 از جریان برنامه ریزی شده توسط مقاومت R prog (100 میلی آمپر در R prog = 1.2 کیلو اهم) تا سطح 2.9 ولت شارژ کنید.
  3. شارژ با حداکثر جریان ثابت (1000 میلی آمپر در R prog = 1.2 کیلو اهم).
  4. هنگامی که باتری به 4.2 ولت می رسد، ولتاژ باتری در این سطح ثابت می شود. کاهش تدریجی جریان شارژ شروع می شود.
  5. هنگامی که جریان به 1/10 جریان برنامه ریزی شده توسط مقاومت R prog (100 میلی آمپر در R prog = 1.2 کیلو اهم) برسد، شارژر خاموش می شود.
  6. پس از اتمام شارژ، کنترل کننده به نظارت بر ولتاژ باتری ادامه می دهد (نقطه 1 را ببینید). جریان مصرفی مدار مانیتورینگ 2-3 μA است. پس از کاهش ولتاژ به 4.0 ولت، شارژ مجدد شروع می شود. و به همین ترتیب در یک دایره.

جریان شارژ (بر حسب آمپر) با فرمول محاسبه می شود I=1200/R prog. حداکثر مجاز 1000 میلی آمپر است.

آزمایش شارژ واقعی با باتری 3400 میلی آمپر ساعتی 18650 در نمودار نشان داده شده است:

مزیت ریز مدار این است که جریان شارژ تنها توسط یک مقاومت تنظیم می شود. مقاومت کم مقاومت قوی لازم نیست. به علاوه یک نشانگر فرآیند شارژ و همچنین نشانگر پایان شارژ وجود دارد. هنگامی که باتری وصل نیست، نشانگر هر چند ثانیه یکبار چشمک می زند.

ولتاژ تغذیه مدار باید در محدوده 4.5 ... 8 ولت باشد. هرچه به 4.5 ولت نزدیکتر باشد، بهتر است (بنابراین تراشه کمتر گرم می شود).

پایه اول برای اتصال سنسور دمای تعبیه شده در دستگاه استفاده می شود باتری لیتیوم یون(معمولاً ترمینال میانی باتری تلفن همراه). اگر ولتاژ خروجی کمتر از 45% یا بالاتر از 80% ولتاژ منبع تغذیه باشد، شارژ به حالت تعلیق در می آید. اگر به کنترل دما نیاز ندارید، فقط آن پا را روی زمین بکارید.

توجه! این مدار یک ایراد قابل توجه دارد: عدم وجود مدار حفاظت از قطبیت معکوس باتری. در این حالت، کنترل کننده به دلیل تجاوز از حداکثر جریان، سوختگی تضمین می شود. در این حالت ولتاژ تغذیه مدار مستقیماً به باتری می رود که بسیار خطرناک است.

علامت گذاری ساده است و می توان آن را در یک ساعت روی زانو انجام داد. اگر زمان بسیار مهم است، می توانید ماژول های آماده را سفارش دهید. برخی از تولید کنندگان ماژول های آمادهمحافظت در برابر جریان بیش از حد و تخلیه بیش از حد را اضافه کنید (به عنوان مثال، می توانید انتخاب کنید به کدام برد نیاز دارید - با یا بدون محافظ و با کدام کانکتور).

شما همچنین می توانید تخته های آماده با یک کنتاکت سنسور دما را پیدا کنید. یا حتی یک ماژول شارژ با چندین ریز مدار موازی TP4056 برای افزایش جریان شارژ و با محافظت از قطبیت معکوس (مثال).

LTC1734

همچنین یک طرح بسیار ساده. جریان شارژ توسط مقاومت R prog تنظیم می شود (به عنوان مثال، اگر یک مقاومت 3 کیلو اهم نصب کنید، جریان 500 میلی آمپر خواهد بود).

ریز مدارها معمولاً روی قاب علامت گذاری می شوند: LTRG (اغلب می توان آنها را در تلفن های قدیمی سامسونگ یافت).

یک ترانزیستور به خوبی انجام خواهد داد هر p-n-p، نکته اصلی این است که برای یک جریان شارژ معین طراحی شده است.

در نمودار نشان داده شده نشانگر شارژ وجود ندارد، اما در LTC1734 گفته شده است که پین ​​"4" (Prog) دو عملکرد دارد - تنظیم جریان و نظارت بر پایان شارژ باتری. به عنوان مثال، مداری با کنترل پایان شارژ با استفاده از مقایسه کننده LT1716 نشان داده شده است.

مقایسه کننده LT1716 در این مورد می تواند با یک LM358 ارزان قیمت جایگزین شود.

TL431 + ترانزیستور

احتمالاً ایجاد مداری با استفاده از قطعات مقرون به صرفه تر دشوار است. سخت ترین قسمت در اینجا یافتن منبع ولتاژ مرجع TL431 است. اما آنها به قدری رایج هستند که تقریباً در همه جا یافت می شوند (به ندرت منبع تغذیه بدون این ریز مدار کار می کند).

خوب، ترانزیستور TIP41 را می توان با هر ترانزیستور دیگری با جریان کلکتور مناسب جایگزین کرد. حتی KT819، KT805 شوروی قدیمی (یا KT815، KT817 کمتر قدرتمندتر) این کار را می کند.

راه اندازی مدار به تنظیم ولتاژ خروجی (بدون باتری!!!) با استفاده از یک مقاومت تریم در 4.2 ولت ختم می شود. مقاومت R1 حداکثر مقدار جریان شارژ را تنظیم می کند.

این مدار فرآیند دو مرحله‌ای شارژ باتری‌های لیتیومی را به طور کامل اجرا می‌کند - ابتدا با جریان مستقیم شارژ می‌شود، سپس به فاز تثبیت ولتاژ می‌رود و به آرامی جریان را تقریباً به صفر می‌رساند. تنها ایراد آن تکرارپذیری ضعیف مدار است (در راه اندازی دمدمی مزاج و برای اجزای مورد استفاده سخت است).

MCP73812

یک ریز مدار نادیده گرفته دیگری از Microchip وجود دارد - MCP73812 (نگاه کنید به). بر اساس آن، یک گزینه شارژ بسیار مقرون به صرفه به دست می آید (و ارزان!). کل کیت بدنه فقط یک مقاومت است!

به هر حال، ریز مدار در یک بسته لحیم کاری - SOT23-5 ساخته شده است.

تنها نکته منفی این است که بسیار گرم می شود و هیچ نشانه شارژ وجود ندارد. همچنین اگر منبع انرژی کم مصرف داشته باشید (که باعث افت ولتاژ می شود) به نحوی چندان قابل اعتماد کار نمی کند.

به طور کلی، اگر نشانگر شارژ برای شما مهم نیست و جریان 500 میلی آمپر برای شما مناسب است، پس MCP73812 گزینه بسیار خوبی است.

NCP1835

یک راه حل کاملا یکپارچه ارائه شده است - NCP1835B که پایداری بالایی در ولتاژ شارژ (4.2 ± 0.05 V) ارائه می دهد.

شاید تنها ایراد این ریز مدار اندازه بسیار مینیاتوری آن باشد (قاب DFN-10، اندازه 3x3 میلی متر). همه نمی توانند چنین عناصر مینیاتوری را با کیفیت بالا لحیم کاری کنند.

از جمله مزایای غیر قابل انکار می خواهم به موارد زیر اشاره کنم:

  1. حداقل تعداد اعضای بدن
  2. امکان شارژ باتری کاملا دشارژ شده (جریان پیش شارژ 30 میلی آمپر);
  3. تعیین پایان شارژ.
  4. جریان شارژ قابل برنامه ریزی - تا 1000 میلی آمپر.
  5. نشانگر شارژ و خطا (قابلیت تشخیص باتری های غیرقابل شارژ و سیگنال دادن به آن).
  6. محافظت در برابر شارژ طولانی مدت (با تغییر ظرفیت خازن C t می توانید تنظیم کنید حداکثر زمانشارژ از 6.6 تا 784 دقیقه).

هزینه ریز مدار دقیقاً ارزان نیست، بلکه آنقدر بالا نیست (~1 دلار) که بتوانید از استفاده از آن خودداری کنید. اگر با اتو لحیم کاری راحت هستید، توصیه می کنم این گزینه را انتخاب کنید.

بیشتر توصیف همراه با جزئیاتهست در .

آیا می توانم باتری لیتیوم یونی را بدون کنترلر شارژ کنم؟

بله، تو میتونی. با این حال، این نیاز به کنترل دقیق جریان و ولتاژ شارژ دارد.

به طور کلی، شارژ باتری مثلاً 18650 ما بدون شارژر امکان پذیر نخواهد بود. شما هنوز باید به نحوی حداکثر جریان شارژ را محدود کنید، بنابراین حداقل ابتدایی ترین حافظه هنوز مورد نیاز خواهد بود.

ساده ترین شارژر برای هر باتری لیتیومی، مقاومتی است که به صورت سری به باتری متصل است:

مقاومت و اتلاف توان مقاومت به ولتاژ منبع تغذیه ای که برای شارژ استفاده می شود بستگی دارد.

به عنوان مثال، اجازه دهید یک مقاومت را برای یک منبع تغذیه 5 ولت محاسبه کنیم. ما یک باتری 18650 با ظرفیت 2400 میلی آمپر ساعت شارژ خواهیم کرد.

بنابراین، در همان ابتدای شارژ، افت ولتاژ در مقاومت به صورت زیر خواهد بود:

U r = 5 - 2.8 = 2.2 ولت

فرض کنید منبع تغذیه 5 ولت ما برای حداکثر جریان 1 آمپر درجه بندی شده است. مدار در همان ابتدای شارژ، زمانی که ولتاژ باتری حداقل است و به 2.7-2.8 ولت می رسد، بیشترین جریان را مصرف می کند.

توجه: در این محاسبات این احتمال وجود دارد که باتری بسیار عمیق تخلیه شود و ولتاژ روی آن بسیار کمتر و حتی به صفر برسد.

بنابراین، مقاومت مقاومت مورد نیاز برای محدود کردن جریان در همان ابتدای شارژ در 1 آمپر باید:

R = U / I = 2.2 / 1 = 2.2 اهم

اتلاف توان مقاومتی:

P r = I 2 R = 1 * 1 * 2.2 = 2.2 W

در پایان شارژ باتری، زمانی که ولتاژ روی آن به 4.2 ولت نزدیک شود، جریان شارژ به صورت زیر خواهد بود:

I شارژ = (U ip - 4.2) / R = (5 - 4.2) / 2.2 = 0.3 A

یعنی همانطور که می بینیم، همه مقادیر از حد مجاز برای یک باتری معین فراتر نمی روند: جریان اولیه از حداکثر جریان شارژ مجاز برای یک باتری معین (2.4 A) تجاوز نمی کند و جریان نهایی از جریان تجاوز می کند. که در آن باتری دیگر ظرفیت نمی یابد (0.24 A).

عیب اصلی چنین شارژی نیاز به نظارت مداوم بر ولتاژ باتری است. و به محض اینکه ولتاژ به 4.2 ولت رسید شارژ را به صورت دستی خاموش کنید. واقعیت این است که باتری های لیتیومی حتی اضافه ولتاژ کوتاه مدت را بسیار ضعیف تحمل می کنند - توده های الکترود به سرعت شروع به تخریب می کنند، که به ناچار منجر به از دست دادن ظرفیت می شود. در عین حال، تمام پیش نیازها برای گرم شدن بیش از حد و کاهش فشار ایجاد می شود.

اگر باتری شما دارای یک برد محافظ داخلی است که در بالا توضیح داده شد، همه چیز ساده تر می شود. هنگامی که ولتاژ خاصی به باتری رسید، خود برد آن را از شارژر جدا می کند. با این حال، این روش شارژ دارای معایب قابل توجهی است که ما در مورد آنها صحبت کردیم.

محافظ تعبیه شده در باتری به هیچ عنوان اجازه شارژ بیش از حد آن را نخواهد داد. تنها کاری که باید انجام دهید این است که جریان شارژ را کنترل کنید تا از مقادیر مجاز برای یک باتری معین تجاوز نکند (متاسفانه تخته های محافظ نمی توانند جریان شارژ را محدود کنند).

شارژ با استفاده از منبع تغذیه آزمایشگاهی

اگر منبع تغذیه با حفاظت جریان (محدودیت) دارید، پس نجات پیدا کرده اید! چنین منبع انرژی در حال حاضر یک شارژر تمام عیار است که مشخصات شارژ صحیح را که در بالا در مورد آن نوشتیم (CC/CV) پیاده سازی می کند.

تنها کاری که برای شارژ لیتیوم یون باید انجام دهید این است که منبع تغذیه را روی 4.2 ولت تنظیم کرده و حد جریان مورد نظر را تنظیم کنید. و می توانید باتری را وصل کنید.

در ابتدا، زمانی که باتری هنوز خالی است، منبع تغذیه آزمایشگاه در حالت حفاظت جریان کار می کند (یعنی جریان خروجی را در یک سطح معین تثبیت می کند). سپس، هنگامی که ولتاژ روی بانک به 4.2 ولت تنظیم شده افزایش می یابد، منبع تغذیه به حالت تثبیت ولتاژ تغییر می کند و جریان شروع به کاهش می کند.

هنگامی که جریان به 0.05-0.1 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، باتری را می توان شارژ کامل در نظر گرفت.

همانطور که می بینید منبع تغذیه آزمایشگاهی یک شارژر تقریبا ایده آل است! تنها کاری که نمی تواند به صورت خودکار انجام دهد، تصمیم گیری برای شارژ کامل باتری و خاموش شدن آن است. اما این یک چیز کوچک است که شما حتی نباید به آن توجه کنید.

چگونه باتری های لیتیومی را شارژ کنیم؟

و اگر ما در مورد باتری یکبار مصرف صحبت می کنیم که برای شارژ مجدد در نظر گرفته نشده است، پاسخ صحیح (و تنها صحیح) به این سوال خیر است.

نکته این است که هر باتری لیتیومی(به عنوان مثال، CR2032 معمولی به شکل یک قرص تخت) با وجود یک لایه غیرفعال سازی داخلی که آند لیتیوم را می پوشاند مشخص می شود. این لایه از واکنش شیمیایی بین آند و الکترولیت جلوگیری می کند. و تامین جریان خارجی لایه محافظ فوق را از بین می برد و منجر به آسیب به باتری می شود.

به هر حال، اگر در مورد باتری غیرقابل شارژ CR2032 صحبت کنیم، LIR2032 که بسیار شبیه به آن است، در حال حاضر یک باتری تمام عیار است. می تواند و باید شارژ شود. فقط ولتاژش 3 نیست 3.6 ولت.

نحوه شارژ باتری های لیتیومی (خواه باتری تلفن باشد، 18650 یا هر باتری لیتیوم یون دیگری) در ابتدای مقاله مورد بحث قرار گرفت.

85 کوپک / عدد. خرید کنید MCP73812 65 RUR / عدد خرید کنید NCP1835 83 RUR / عدد خرید کنید *همه تراشه ها با ارسال رایگان

برای آخرین پروژه هایم از باتری های تلفن همراه Li-Pol استفاده کرده ام. آنها واقعا فوق العاده هستند. چگالی انرژی بالا، خود تخلیه کم، بدون اثر حافظه. اما باتری های Li-Pol، بر خلاف سایرین، به شارژرهای پیچیده تری نیاز دارند. شما باید از بیش از حد ولتاژ شارژ و شارژ بیش از حد اجتناب کنید - این می تواند به باتری آسیب برساند.

من مدتی از شارژر Sparkfun LiPoly مبتنی بر MAX1555 استفاده کردم و واقعاً خوب کار کرد. تنها چیزی که کار نمی کرد کنترل جریان شارژ بود. پس از انجام چندین آزمایش، تصمیم گرفتم تراشه دیگری را امتحان کنم - MCP73833.

ویژگی های MC73833
(کپی شده از مشخصات):

  • دقت بالای تنظیم ولتاژ خروجی
  • گزینه های کنترل ولتاژ خروجی
  • جریان خروجی قابل برنامه ریزی توسط کاربر تا 1 آمپر
  • دو خروجی وضعیت با تخلیه باز
  • گزینه های پیش شارژ و تکمیل
  • محافظت در مقابل ولتاژ بیش از حد مجاز
  • خروجی "شارژ کامل"

من از توانایی تراشه برای تنظیم جریان شارژ و خروجی وضعیت خوشم آمد که در دستگاه های جدی بسیار مفید است.

طرح


مقاومت R4 جریان شارژ را تنظیم می کند. من این مقاومت را در کنتاکت های کانکتور نصب کردم تا تغییر جریان برای شارژ انواع دیگر باتری ها راحت تر باشد. با مقاومت 10 کیلو اهم، جریان شارژ باتری 100 میلی آمپر است.

نتیجه

تمام اجزای استفاده شده 0805 SMD هستند به جز تراشه MCP73833 که دارای پکیج MSOP-10 است. این اولین تلاش من برای ساخت دستگاهی با استفاده از اجزای SMD بود. من از ایستگاه لحیم کاری استفاده کردم. معلوم شد که دوز بسیار دقیق خمیر لحیم کاری مورد نیاز است. لحیم کاری اضافی باید با یک قیطان لحیم کاری مخصوص جدا شود.

نتیجه گیری

نسخه بعدی باید یک سوکت برای اتصال داشته باشد آداپتور شبکه. دو پین برای اتصال منبع تغذیه نامناسب هستند.

نکته: همانطور که مشاهده می کنید، برد دارای یک کانکتور مینی یو اس بی برای اتصال شارژر به لپ تاپ است.

من به شدت توصیه می کنم از نوعی هاب USB برای آزمایش هر دستگاه USB که می سازید استفاده کنید.
من این کار را نکردم و اکنون اولین ماکت شارژر را دارم که سوخته و تنها مدلی که زنده مانده است. پورت USBدر لپ تاپ و اگرچه سیستم عامل به من هشدار داد "مصرف جریان بالا، پورت غیرفعال خواهد شد"، اما خیلی دیر بود. خلاصه به شما اخطار داده شده است.

میکرو مدارهای وارداتی / کنترلر MICROCHIP 1A Li-Ion/Li-Poly Charge mgmt، خروجی PG MSOP10

ارائه دهندهسازندهنامقیمت
تریما MCP73833-CNI/MF1 مالش.
استاندارد PPEریزتراشهMCP73833T-FCI/UN20 مالش.
دسیریزتراشهMCP73833T-FCI/UN72 مالش.
LifeElectronicsریزتراشهMCP73833T-FCI/MFبنا به درخواست
  • ARTICLE بسیار، بسیار مفید، شارژ خودکار باتری فعلی است.
  • من هم آن را دوست داشتم، بسیار مرتبط است، و از همه مهمتر ارزش عملی دارد.
  • اطلاعات اضافی در مورد باتری ها http://www.compitech.ru/html.cgi/arh...9/stat_116.htm
  • به درستی ذکر شده است - ارزش عملی است. و افزودنی از lllll بسیار ...
  • به من بگویید قسمت 2، باتری لی یون برای روبات ها کجاست. فن آوری؟
  • اگر منظورتان مقاله باتری های لیتیوم یونی برای رباتیک است. قسمت 1. مقدمه، اولاً این سؤال را نه در این تاپیک، بلکه در نظرات آن مقاله باید مطرح می کرد؛ ثانیاً به تاریخ انتشار مقاله - دیروز 23 ژوئن - نگاه کنید. بعد، به انتهای مقاله نگاه کنید - ادامه دارد به نظر من، همه چیز منطقی است. یا همه چیز واضح نیست؟ خوب، حداقل به مترجمان و ویراستاران فرصت دهید تا ادامه آن را آماده کنند.
  • تراشه خوب است، اما من از نحوه استفاده نویسنده مقاله از آن خوشم نیامد، جای تعجب نیست که پورت را در لپ تاپ سوزاند. به بخشی از نمودار کانکتور miniUSB نگاه دقیق تری بیندازید.
  • به من بگویید چگونه مدار را تغییر دهم تا درگاه USB هنگام شارژ از آن ثابت شود؟ اما امکان تغذیه شارژر از آداپتور برق وجود داشت.
  • یک مقاومت مناسب 3-5 کیلو اهم نصب کنید، حدود 350-200 میلی آمپر از پورت طول می کشد، 1 کیلو اهم جریان 1 آمپر را می کشد. من مدار را با استفاده از دیتاشیت مونتاژ کردم و اکنون دو سوال وجود دارد که نمی فهمم: چرا ریز مدار فقط تا 4.10-4.13 ولت شارژ می شود؟ و چگونه یک لامپ را وصل کنیم تا با رسیدن به حداقل ولتاژ باتری خاموش شود؟

من از ریز مدارهای کوچک برای شارژرهای ساده خوشم آمد. من آنها را از فروشگاه آفلاین محلی خود خریدم، اما از شانس و اقبال، آنها از آنجا فرار کردند، مدت زیادی طول کشید تا از جایی منتقل شوند. با نگاهی به این وضعیت، تصمیم گرفتم آنها را به صورت عمده سفارش دهم، زیرا ریز مدارها بسیار خوب هستند و از نحوه کار آنها خوشم آمد.
توضیحات و مقایسه در زیر برش.

بیهوده در عنوان مقاله در مورد مقایسه نوشتم ، زیرا در طول سفر سگ می توانست بزرگ شود. میکروفون ها در فروشگاه ظاهر شدند ، چندین قطعه خریدم و تصمیم گرفتم آنها را با هم مقایسه کنم.
این بررسی دارای متن زیادی نیست، اما تعداد زیادی عکس خواهد داشت.

اما من مثل همیشه با این که چطور به من رسید شروع می کنم.
با قطعات مختلف دیگر همراه بود، خود میکروهی ها در کیسه ای با چفت و برچسبی با نام بسته بندی شده بودند.

این ریز مدار یک ریز مدار شارژر برای باتری های لیتیومی با ولتاژ پایان شارژ 4.2 ولت است.
این می تواند باتری ها را با جریانی تا 800 میلی آمپر شارژ کند.
مقدار فعلی با تغییر مقدار مقاومت خارجی تنظیم می شود.
همچنین در صورت تخلیه زیاد باتری (ولتاژ کمتر از 2.9 ولت) از عملکرد شارژ با جریان کمی پشتیبانی می کند.
هنگامی که تا ولتاژ 4.2 ولت شارژ می شود و جریان شارژ به کمتر از 1/10 مقدار تنظیم شده می رسد، ریز مدار شارژ را خاموش می کند. اگر ولتاژ به 4.05 ولت کاهش یابد، دوباره به حالت شارژ می رود.
همچنین یک خروجی برای اتصال LED نشانگر وجود دارد.
اطلاعات بیشتر را می‌توانید در این ریزمدار پیدا کنید، این ریزمدار یک مدار بسیار ارزان‌تر دارد.
علاوه بر این، اینجا ارزان تر است، در مورد علی برعکس است.
در واقع، برای مقایسه، من یک آنالوگ خریدم.

اما تعجب من را تصور کنید که ریزمدارهای LTC و STC از نظر ظاهری کاملاً یکسان هستند، هر دو دارای برچسب LTC4054 بودند.

خوب، شاید جالب تر باشد.
همانطور که همه می‌دانند، بررسی یک ریزمدار چندان آسان نیست؛ همچنین به مهار سایر اجزای رادیویی، ترجیحاً یک برد و غیره نیاز دارد.
و درست در آن زمان یکی از دوستان از من خواست که یک شارژر برای باتری های 18650 را تعمیر کنم (اگرچه در این زمینه احتمال بیشتری وجود دارد که دوباره بسازم).
نسخه اصلی سوخت و جریان شارژ خیلی کم بود.

به طور کلی، برای آزمایش ابتدا باید آنچه را که روی آن آزمایش خواهیم کرد مونتاژ کنیم.

من تابلو را از دیتاشیت کشیدم، حتی بدون نمودار، اما برای راحتی، نمودار را در اینجا می‌آورم.

خوب در واقع تخته مدار چاپی. هیچ دیود VD1 و VD2 روی برد وجود ندارد، آنها بعد از همه چیز اضافه شدند.

همه اینها پرینت شد و به یک تکه تکستولیت منتقل شد.
برای صرفه جویی در هزینه، تابلوی دیگری با استفاده از ضایعات ساختم؛ بررسی با مشارکت آن بعداً دنبال خواهد شد.

خب در واقع برد مدار چاپی ساخته شد و قطعات لازم انتخاب شد.

و من چنین شارژری را بازسازی خواهم کرد، احتمالاً برای خوانندگان بسیار شناخته شده است.

درون او چیزهای زیادی وجود دارد مدار پیچیده، متشکل از یک رابط، LED، مقاومت و سیم های مخصوص آموزش دیده که به شما امکان می دهد شارژ باتری ها را یکسان کنید.
شوخی است، شارژر در بلوکی قرار دارد که به یک پریز وصل شده است، اما در اینجا فقط 2 باتری به صورت موازی و یک LED به طور مداوم به باتری ها متصل است.
بعداً به شارژر اصلی خود برمی گردیم.

من روسری را لحیم کردم ، تخته اصلی را با کنتاکت ها انتخاب کردم ، خود تماس ها را با فنرها لحیم کردم ، آنها هنوز مفید خواهند بود.

من چند سوراخ جدید سوراخ کردم، در وسط یک LED وجود دارد که نشان می دهد دستگاه روشن است، در طرفین - فرآیند شارژ.

من تماس ها را با فنرها و همچنین LED ها به برد جدید لحیم کردم.
راحت است که ابتدا LED ها را داخل برد قرار دهید، سپس برد را با دقت در جای اصلی خود نصب کنید و تنها پس از آن لحیم کاری کنید، سپس به طور یکنواخت و یکسان می ایستند.



برد در جای خود نصب شده است، کابل برق لحیم شده است.
خود برد مدار چاپی برای سه گزینه منبع تغذیه ساخته شده است.
2 گزینه با کانکتور MiniUSB اما در گزینه های نصب در طرف های مختلف برد و زیر کابل.
در این مورد، ابتدا نمی دانستم چه مدت به کابل نیاز است، بنابراین یک کابل کوتاه را لحیم کردم.
سیم هایی که به کنتاکت های مثبت باتری ها می رفت را هم لحیم کردم.
حالا آنها از سیم های جداگانه عبور می کنند، یکی برای هر باتری.

در اینجا چگونه از بالا معلوم شد.

خب حالا بریم سراغ تست

در سمت چپ برد میکروها را که روی علی خریدم نصب کردم، سمت راست آن را آفلاین خریدم.
بر این اساس، آنها به صورت آینه ای در بالا قرار خواهند گرفت.

اول میکروه با علی.
جریان شارژ

اکنون آفلاین خریداری شده است.

جریان اتصال کوتاه
همینطور اول با علی.

اکنون از آفلاین



هویت کامل ریز مدارها وجود دارد که خبر خوبی است :)

متوجه شدیم که در 4.8 ولت جریان شارژ 600 میلی آمپر است، در 5 ولت به 500 کاهش می یابد، اما پس از گرم شدن بررسی شد، شاید حفاظت از گرمای بیش از حد اینگونه کار می کند، من هنوز متوجه نشده ام، اما ریز مدارها تقریباً یکسان رفتار می کنند.

خوب، اکنون کمی در مورد فرآیند شارژ و نهایی کردن دوباره کاری (بله، حتی این اتفاق می افتد).
از همان ابتدا به این فکر می کردم که فقط LED را برای نشان دادن وضعیت روشن تنظیم کنم.
همه چیز ساده و واضح به نظر می رسد.
اما مثل همیشه بیشتر می خواستم.
به این نتیجه رسیدم که اگر در حین شارژ خاموش شود بهتر است.
من چند دیود (vd1 و vd2 در نمودار) را لحیم کردم، اما یک ضربه کوچک دیدم، LED نشان دهنده حالت شارژ حتی زمانی که باتری وجود ندارد می درخشد.
یا بهتر است بگوییم، نمی درخشد، اما به سرعت سوسو می زند، من یک خازن 47 μF را به موازات پایانه های باتری اضافه کردم، پس از آن خیلی کوتاه، تقریباً نامحسوس شروع به چشمک زدن کرد.
اگر ولتاژ به زیر 4.05 ولت کاهش یابد، این دقیقا همان پسماند شارژ مجدد است.
به طور کلی، پس از این اصلاح همه چیز خوب بود.
باتری در حال شارژ است، چراغ قرمز روشن است، چراغ سبز روشن نیست، و LED در جایی که باتری وجود ندارد روشن نمی شود.

باتری کاملا شارژ شده است.

هنگامی که ریز مدار خاموش می شود، ولتاژی را به کانکتور برق منتقل نمی کند و از اتصال کوتاه این کانکتور ترسی ندارد؛ بنابراین باتری را به LED خود تخلیه نمی کند.

بدون اندازه گیری دما نیست.
بعد از 15 دقیقه شارژ، دمایم کمی بیشتر از 62 درجه بود.

خوب، این چیزی است که یک دستگاه کاملاً تمام شده به نظر می رسد.
تغییرات خارجی برخلاف تغییرات داخلی حداقل هستند. یکی از دوستان منبع تغذیه 5/ولت 2 آمپری داشت و خیلی خوب بود.
دستگاه جریان شارژ 600 میلی آمپر در هر کانال را فراهم می کند، کانال ها مستقل هستند.

خب، این چیزی است که شارژر اصلی به نظر می رسد. یکی از دوستان می خواست از من بخواهد که جریان شارژ را در آن افزایش دهم. حتی مال خودش را هم نمی‌توانست تحمل کند، سرباره را در کجای دیگر پرورش دهد.

خلاصه.
به نظر من برای تراشه ای که 7 سنت قیمت دارد خیلی خوب است.
ریز مدارها کاملاً کاربردی هستند و هیچ تفاوتی با مواردی که به صورت آفلاین خریداری می شوند ندارند.
من بسیار راضی هستم، اکنون یک عرضه میکروخ دارم و نباید منتظر ماندن آنها در فروشگاه باشم (آنها اخیراً دوباره از فروش خارج شدند).

از معایب - این یک دستگاه آماده نیست، بنابراین باید حکاکی، لحیم کاری و غیره انجام دهید، اما یک نکته مثبت وجود دارد: می توانید به جای استفاده از آنچه دارید، یک تخته برای یک برنامه خاص بسازید.

خوب، در نهایت، تهیه یک محصول کار ساخته شده توسط خودتان ارزان تر از تخته های آماده و حتی در شرایط خاص شما است.
من تقریبا فراموش کردم، دیتاشیت، نمودار و ردیابی -


دنیای برنامه های رایگان و نکات مفید
2024 whatsappss.ru