Схемы зарядных устройств литий ионных аккумуляторов: Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Содержание

Схема зарядного для литий ионных аккумуляторов

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов — свинцово-кислотные, никель-кадмиевые NiCd , никель-металлгидридные NiMH , литий-ионные Li-ion , литий-ионполимерные Li-Po. Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим. В видео показана сборка зарядного устройства.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схема зарядного для литий ионных аккумуляторов

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Зарядка Li-ion/Li-pol аккумуляторов (автоматическое)

Схема литий-ионного зарядного устройства – простейший вариант и гибридная схема


Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Эту страницу нашли, когда искали : плата для зарядки аккумулятора lw3s06 , зарядка для литиевых аккумуляторов на 3. Версия для печати. Немножко аккумуляторов TrustFire и их тестирование. Не так давно я писал обзор об аккумуляторах TrustFire размера и Тогда же я Кучка разных всяких аккумуляторов для фотоаппаратов и прочих полезных устройств :. Рубрика: Обзоры. Сегодня у меня обзор, представляющий собой сборную солянку из разных типов аккумуляторов.

Два типа держателей для аккумуляторов типоразмера Сегодня я решил написать совсем небольшой обзор мелких, но полезных штучек, держателей холдеров , Я несколько раз описывал компоненты для самодельных зарядных устройств и показывал как эти Vladimir Ochinsky.

Надо даташит смотреть, если мощнее, то вполне возможно что потянет и полный ток заряда. Ваше имя:. Добавить комментарий. Поддержать проект Все материалы на сайте и советы бесплатны, однако мы будем благодарны за поддержку проекта и канала! Z R Предложить обзор. Разместить рекламу. Обзоры по рубрикам Сервисы блога Купоны Задать вопрос Калькулятор делителя напряжения. ТОП-5 Акции Купоны. Популярные и полезные товары для радиолюбителей и не только. Индикатор напряжения для сборок литиевых батарей S.

H96 MAX, или допилим раз, да ещё раз. Все что вы хотели знать о TaoBao, ответы на самые частые вопросы. Скидки и распродажи в магазине Banggood. Немного разных и полезных товаров, ожидаются скидки от RDtech с 26 августа. Распродажа разных ТВ боксов и мини компьютеров в Gearbest. Немного купонов на ТВ боксы от Гербеста. Joyroom QC3. Последние комментарии dens17 Вчера, Мало того, наверное это было бы более интересно моим Комментарий к записи: Подготовка блоков питания для многоканального тестера батарей superkent Вчера, Там в кабинете при оформлении отправки В Украину, Комментарий к записи: Все что вы хотели знать о TaoBao, ответы на самые частые вопросы kirich Вчера, Питание подавать туда же что и сейчас, но цепь Здесь это R32 и Комментарий к записи: ZC v13, обновленная версия платы мультизарядного устройства.

Опрос Что Вас больше всего интересует? Статьи для новичков. Мои проекты. Акции в интернет-магазинах. Обзоры бытовой электроники. Ручная работа самоделки. Другие обзоры. Поисковые запросы схема шим контроллера. Обзоры Технические обзоры Бытовая электроника Ручная работа Другие обзоры. AliExpress Акции Обзоры товаров Интересные товары. Вход Регистрация.

Ваш браузер не поддерживает JavaScript, который необходим для работы сайта!


Зарядное устройство Li-ion аккумуляторов стандарта 18650

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Эту страницу нашли, когда искали : плата для зарядки аккумулятора lw3s06 , зарядка для литиевых аккумуляторов на 3. Версия для печати. Немножко аккумуляторов TrustFire и их тестирование.

Оказывается, существует схема импульсного зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов БЕЗ МИКРОПРОЦЕССОРА. Вот она: Импульсная.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторных батареек 18650 своими руками

Таймер Как известно, литий-ионный аккумулятор необходимо заряжать в контролируемых условиях, если его заряжать обычным зарядным, то это может привести к повреждению или даже взрыву батареи. Кроме того литий-ионные аккумуляторы не любят излишек заряда, после того, как напряжение достигает верхнего порога, напряжение заряда должно быть снято. Рассматриемая здесь схема зарядного устройства отвечает вышеуказанным условиям, и подключенный аккумулятор никогда не будет перезаряжен. В данной схеме таймер используется в качестве компаратора, при соответствующих настройках его контакты 2 и 6 являются входами для контроля нижнего и верхнего порога напряжения. Вход 2 контролирует порог напряжения низкого уровня заряда, а также инициирует высокой уровень сигнала на выводе 3 микросхемы в случае, если уровень напряжения падает ниже установленного предела. Вход 6 контролирует верхний порог напряжения и устанавливает на выходе 3 низкий уровень сигнала, если уровень контролируемого напряжения станет выше установленного предела.

Простая схема зарядного устройства на TP4056

Всем нам уже все уши прожужжали, что литий-ионные аккумуляторы правильнее всего заряжать постоянным током до напряжения 4. К слову сказать, этот момент наступает достаточно быстро и чем больше был ток заряда, тем быстрее. Теперь остается зафиксировать на аккумуляторе это напряжение и подержать его так еще какое-то время. За это время аккумулятор должен набрать еще процентов 20 емкости.

Литиевые аккумуляторы изготавливаются с использованием различных ионных компонентов, с неизменным присутствием иона лития.

Выбор зарядного устройства для литиевых аккумуляторов

Большинство современных гаджетов получают питание двумя способами: от сети, от батареек. Какой из них выберете вы? Наверное, второй, как наиболее удобный. Но тогда придется позаботиться об их регулярной зарядке. Для этого имеется специальное оснащение — зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Выбирая его, обычно интересуются скоростью заряда и количеством одновременно восстанавливаемых батарей.

Схема зарядки литий ионных аккумуляторов от 12V

Процесс заряда показан на графике ниже. В первый момент процесса зарядки ток заряда постоянен, при достижении целевого уровня напряжения Umax на аккумуляторе, зарядное устройство переходит в режим, когда напряжение остается постоянным, а ток асимптотически стремится к нулю. Выходное напряжение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, как правило, составляет 4,2В для некоторых типов 4,1 В. Обычно, выходное напряжение не совпадает с номинальным напряжением которое составляет 3,7В иногда 3,6В. Не рекомендуется заряжать данный тип аккумуляторов до полных 4,2В, так как это уменьшает срок службы аккумулятора. При эксплуатации аккумуляторов, нельзя доводить номинальное напряжение ниже 3,4…3,3В. Как уже было сказано, зарядка построена на стабилизаторе LM Li-Ion и Li-Pol довольно требовательны к точности зарядного напряжения.

Коммутационная плата, содержащая схему защиты.

Зарядное устройство для li-ion аккумуляторов. Схема и описание

Схема зарядного для литий ионных аккумуляторов

В нынешнее время очень популярны литий-ионные аккумуляторы, они используются в различных гаджетах, к примеру телефонах, умных часах, плеерах, фонариках, ноутбуках. Впервые аккумулятор такого типа Li-ion выпустила известная японская фирма Sony. Принципиальная схема простейшего зарядного устройства для литиевых аккумуляторов представлена на картинке ниже, собрав её, у вас будет возможность самостоятельно восстанавливать заряд в аккумуляторах.

Всем привет! Cегодня расскажу и покажу схему зарядки литий ионных аккумуляторов от 12 вольт. Такое зарядное устройство может пригодиться на рыбалке, в походе для зарядки фонарей или дома при использовании источника питания в 12 вольт. Итак, зарядное устройство, собранное по данной схеме, подойдёт для литий ионных аккумуляторов объёмом от mAh и более. Питаться зарядное устройство может от любого источника питания вольтажом 12 V или от прикуривателя автомобиля.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками.

Зарядное устройство отличается высокой стабильностью выходного напряжения. Основным элементом конструкции является TL IO1 — источник опорного напряжения. Его стабильность значительно лучше, чем допустим LM , а, как известно для литий-ионных аккумуляторов это является очень важной характеристикой при зарядке. Элемент TL используется в данной схеме в качестве стабилизатора тока в работе транзисторов Т1 и Т2. Зарядный ток протекает через резистор R1.

Теги: Зарядные устройства Самоделки из проводов. Toggle navigation. Не запоминать Утерян Пароль?


Схема зарядки для литий ионных аккумуляторов

Процесс заряда показан на графике ниже. В первый момент процесса зарядки ток заряда постоянен, при достижении целевого уровня напряжения Umax на аккумуляторе, зарядное устройство переходит в режим, когда напряжение остается постоянным, а ток асимптотически стремится к нулю. Выходное напряжение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, как правило, составляет 4,2В для некоторых типов 4,1 В. Обычно, выходное напряжение не совпадает с номинальным напряжением которое составляет 3,7В иногда 3,6В. Не рекомендуется заряжать данный тип аккумуляторов до полных 4,2В, так как это уменьшает срок службы аккумулятора.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схема зарядки для литий ионных аккумуляторов

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простое зарядное для li-ion аккумулятора своими руками

Зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора


В нынешнее время очень популярны литий-ионные аккумуляторы, они используются в различных гаджетах, к примеру телефонах, умных часах, плеерах, фонариках, ноутбуках. Впервые аккумулятор такого типа Li-ion выпустила известная японская фирма Sony. Принципиальная схема простейшего зарядного устройства для литиевых аккумуляторов представлена на картинке ниже, собрав её, у вас будет возможность самостоятельно восстанавливать заряд в аккумуляторах.

Интегральный стабилизатор LM в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты.

Рекомендуемое входное напряжение от девяти и до двадцати вольт. Выходное же настраивается подстроечным резистором 22 кОм, оно должно быть в районе 4. Удобно применять smd светодиоды, если вы не будете устанавливать готовую плату в корпус. Все отсальные 0,,25W. Переменный резистор на 22 килоОма должен быть обязательно типа СП импортный W. Такие переменные резистора имеют очень точную регулировку сопротивления, которое можно плавно подстраивать крутя червячную пару, похожую на бронзовый болтик.

Фото измерения вольтажа li-ion аккумулятора от сотового телефона до зарядки 3. Печатная плата PCB существует в двух форматах для разных программ — архив находится тут. Размеры готовой печатной платы в моём случае 5 на 2,5 см. По бокам оставил пространство для креплений. Как работает готовая схема такого зарядного устройства? Сначала аккумулятор заряжается постоянных током, который определяется сопротивление резистора R5, при стандартном номинале 11 Ом он будет примерно мА.

Далее, когда перезаряжаемый источник энергии будет иметь напряжение 4,,2 вольта начнется зарядка постоянным напряжением. Когда же ток зарядки снизится до маленьких значений светодиод D1 перестанет светиться.

Как известно, стандартным напряжение для зарядки Li-ion является 4,2V, данную цифру необходимо установить на выходе схемы без нагрузки, с помощью вольтметра, так аккумулятор будет заряжается полностью. Если же немножко снизить напряжение, где-то на 0,,10 Вольт, то ваш аккумулятор будет заряжаться не до конца, но так он прослужит дольше. Автор статьи ЕГОР. Диод Шоттки. Печатная плата для литиевого зарядного Печатная плата PCB существует в двух форматах для разных программ — архив находится тут.

Как работает зарядка Как работает готовая схема такого зарядного устройства? Технология и инструментарий. Все права защищены.


Зарядное устройство для литиевых аккумуляторных батареек 18650 своими руками

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора. Доставка новых самоделок на почту Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

Собираем простое зарядное для Литий-ионных аккумуляторов, Схема зарядного устройства для зарядки li-ion аккумуляторов.

Схема зарядки литий ионных аккумуляторов от 12V

В нынешнее время очень популярны литий-ионные аккумуляторы, они используются в различных гаджетах, к примеру телефонах, умных часах, плеерах, фонариках, ноутбуках. Впервые аккумулятор такого типа Li-ion выпустила известная японская фирма Sony. Принципиальная схема простейшего зарядного устройства для литиевых аккумуляторов представлена на картинке ниже, собрав её, у вас будет возможность самостоятельно восстанавливать заряд в аккумуляторах. Интегральный стабилизатор LM в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты. Рекомендуемое входное напряжение от девяти и до двадцати вольт. Выходное же настраивается подстроечным резистором 22 кОм, оно должно быть в районе 4. Удобно применять smd светодиоды, если вы не будете устанавливать готовую плату в корпус. Все отсальные 0,,25W.

ЗАРЯДНОЕ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов — свинцово-кислотные, никель-кадмиевые NiCd , никель-металлгидридные NiMH , литий-ионные Li-ion , литий-ионполимерные Li-Po. Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим. В видео показана сборка зарядного устройства.

Сегодня мы рассмотрим схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. На первый взгляд кажется, что простейшую версию такой схемы можно построить на микросхеме lm

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Внимание покупателей подшипников. Каталог подшипников на сайте. Изобретения и использование инструмента с источниками автономного питания стало одним из визитных карточек нашего времени. Разрабатывается и внедряются всё новые активные компоненты, улучшающие работу батарейных сборок. К сожалению аккумуляторы не могут работать без подзарядки.

Как сконструкировать зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов в домашних условиях

Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию. В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:. У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут. Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах.

Разновидности литий-ионных аккумуляторов. От чего зависит напряжение на клеммах. Параллельная, последовательная и комбинированная сборка с .

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов. Схема

Схема зарядки для литий ионных аккумуляторов

Процесс заряда показан на графике ниже. В первый момент процесса зарядки ток заряда постоянен, при достижении целевого уровня напряжения Umax на аккумуляторе, зарядное устройство переходит в режим, когда напряжение остается постоянным, а ток асимптотически стремится к нулю. Выходное напряжение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, как правило, составляет 4,2В для некоторых типов 4,1 В. Обычно, выходное напряжение не совпадает с номинальным напряжением которое составляет 3,7В иногда 3,6В.

Еще одно зарядное устройство для сборки 3S Li-Ion аккумуляторов

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Зарядка Li-ion/Li-pol аккумуляторов (автоматическое)

В нынешнее время очень популярны литий-ионные аккумуляторы, они используются в различных гаджетах, к примеру телефонах, умных часах, плеерах, фонариках, ноутбуках. Впервые аккумулятор такого типа Li-ion выпустила известная японская фирма Sony. Принципиальная схема простейшего зарядного устройства для литиевых аккумуляторов представлена на картинке ниже, собрав её, у вас будет возможность самостоятельно восстанавливать заряд в аккумуляторах. Интегральный стабилизатор LM в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты.

Практически у всех современных литий-ионных аккумуляторов отличная энергоёмкость, а также высокие малогабаритные показатели. Именно с их помощью можно питать устройства высокой мощности с наибольшей эффективностью.

10 простых схем зарядок литий-ионных аккумуляторов и как правильно заряжать

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Эту страницу нашли, когда искали : плата для зарядки аккумулятора lw3s06 , зарядка для литиевых аккумуляторов на 3. Версия для печати. Немножко аккумуляторов TrustFire и их тестирование.

Литиевые аккумуляторы изготавливаются с использованием различных ионных компонентов, с неизменным присутствием иона лития. Другим составляющим может быть сухой ионит с кобальтом, фосфатом железа, комплекс никель-кобальт алюминий и прочие. Подбор активных составов продолжается.


Схема зарядного устройства для литиевых Li-Ion аккумуляторов

В этом уроке, который выложил на своем канале блогер Ака Касьян, вы сможете ознакомиться со схемой зарядного устройства, которая отлично подойдет для литиевых Li-Ion аккумуляторов.

Сначала его автор хотел представить простой вариант на микросхеме lm317, но в этом случае зарядку нужно питать от более высокого напряжения, чем 5 вольт. Причина в том, что разница между входным и выходным напряжениями микросхемы lm317 должна быть не менее 2 Вольт. Напряжение заряженного литий-ионного аккумулятора составляет около 4,2 Вольт. Следовательно, разница напряжений меньше 1 вольта. А это это значит, что можно придумать другое решение.

На АлиЭкспресс можно купить специализированную плату для зарядки литиевых аккумуляторов, которая стоит около доллара. Да, это так, но зачем покупать то, что можно сделать за пару минут. Тем более нужно месяц пока заказ будет у вас. Но если решили приобрести готовый, чтобы сразу пользоваться им, купите в этом китайском магазине. В поиске по магазину впишите: TP4056 1A

Самая простая схема

Сегодня рассмотрим варианты UDB-зарядного устройства для литиевых аккумуляторов, которое сможет повторить каждый. Схема самая самая простая, которую можно только придумать.

Решение

Это гибридная схема, где есть стабилизация напряжения и ограничение тока заряда аккумулятора.

Описание работы зарядки

Стабилизация напряжения построена на базе довольно популярной микросхемы регулируемого стабилитрона tl431. Транзистор в качестве усилительного элемента. Ток заряда задается резистором R1 и зависит только от параметров заряжаемого аккумулятора. Этот резистор советуется с мощностью 1 ватт. А все остальные резисторы 0,25 или 0,125 ватт.

Как мы знаем, напряжение одной банки полностью заряженного литий-ионного аккумулятора составляет около 4,2 Вольт. Следовательно, на выходе зарядного устройства мы должны установить именно это напряжение, которое задается подбором резисторов R2 и R3. Существует очень много онлайн программ по расчету напряжения стабилизации микросхемы tl431.
Для наиболее точной настройки выходного напряжения советуется резистор R2 заменить на многооборотное сопротивление около 10 килоом. Кстати, возможно и такое решение. Светодиод у нас в роли индикатора заряда, подойдет практически любой светодиод, цвет на ваш вкус.
Вся настройка сводится к установке на выходе напряжения 4,2 вольта.
Несколько слов о стабилитроне tl431. Это очень популярная микросхемах,не путайте с транзисторами в аналогичном корпусе. Эта микросхема встречается практически в любом импульсном блоке питания, например компьютернаом, где микросхема чаще всего стоит в обвязке.
Силовой транзистор не критичен, подойдет любой транзистор обратной проводимости средней или высокой мощности, например из советских подойдут КТ819, КТ805. Из менее мощных КТ815, КТ817 и любые другие транзисторы с аналогичными параметрами.

Для каких аккумуляторов подходит устройство?

Схема предназначена для зарядки только одной банки литиевого аккумулятора. Можно заряжать акб стандарта 18 650 и иные аккумуляторы, только нужно выставить соответствующее напряжения на выходе из зарядника.
Если вдруг по каким-то причинам схема не заработает, то проверьте наличие напряжения на управляющем выводе микросхемы. Оно должна быть не менее 2,5 Вольт. Это минимальное рабочее напряжение для внешнего источника опорного напряжения микросхемы. Хотя встречаются варианты исполнения, где минимальное рабочее напряжение составляет 3 Вольта.
Целесообразно также построить небольшой тестовый стенд для указанной микросхемы, чтобы проверить ее на работоспособность перед пайкой. А после сборки тщательно проверяем монтаж.

В ещё одной публикации материал об улучшении зарядки для шуруповертов.

Li-ion и Li-polymer аккумуляторы в наших конструкциях. Универсальное зарядное устройство для литий-полимерных аккумуляторов на микросхеме MCP73833

У многих, наверное, возникает проблема с зарядкой Li-Ion аккумулятора без контроллера, у меня возникла такая ситуация. Достался убитый ноутбук, в аккумуляторе 4 банки SANYO UR18650A оказались живые.
Решил заменить в светодиодном фонарике, вместо трех батареек ААА. Встал вопрос об их зарядке.
Покопавшись в инете нашел кучу схемок, но с деталями у нас в городе туговато.
Пробовал заряжать от зарядки сотового, проблема в контроле заряда, нужно постоянно следить за нагревом, чуть начинает нагреваться нужно отключать от зарядки иначе аккумулятору каюк в лучшем случае, а то и можно устроить пожар.
Решил сделать самостоятельно. Купил в магазине постельку под аккумулятор. На барахолке купил зарядку. Для удобства отслеживания окончания заряда желательно найти с двухцветным светодиодом который сигнализирует о конце заряда. Он переключается с красного на зеленый при окончании зарядки.
Но можно и обычную. Зарядку можно заменить на шнур USB, и заряжать от компьютера или зарядки с USB выходом.
Моя зарядка только для аккумуляторов без контроллера. Контроллер я взял от старого аккумулятора сотового телефона. Она следит за тем, чтобы аккумулятор не был перезаряжен выше напряжения 4.2 В, либо разряжен меньше 2…3 В. Также схема защиты спасает от коротких замыканий, отключая саму банку от потребителя в момент короткого замыкания.
На нем стоят микросхема DW01 и сборка двух MOSFET-транзисторов (M1,M2) SM8502A. Есть и с другими маркировками, но схемы подобны этой, и работает аналогично.

Контроллер заряда от аккумулятора сотового телефона.


Схема контроллера.


Ещё одна схема контроллера.
Главное не перепутать полярность припайки контроллера с постелькой и контроллера с зарядкой. На платке контроллера указаны контакты «+» и «-» .

В постельке возле плюсового контакта желательно сделать явно заметный указатель, красной краской или самоклеющейся пленкой, во избежание переполюсовки.
Собрал всё воедино и вот что получилось.


Заряжает замечательно. При достижении напряжения 4,2 вольта контроллер отключает аккумулятор от зарядки, и переключается светодиод с красного на зелёный. Зарядка закончена. Заряжать можно и другие Li-Ion аккумуляторы, только применить другую постельку. Всем удачи.

Data Sheet MCP73831, справочные данные

Подробное описание микросборки от фирмы изготовителя — Справочник. Микросхема расположена в удобном корпусе SOT-23-5. Из справочных данных, ток заряда задан — 250ма

Типовая схема включения в роли зарядного устройства, рекомендуемая МикроЧип:


Плюсом такой схемы является отсутствие низкоомных мощных резисторов, ограничивающих зарядный ток. В этом случае он задается резистором, подключенным к пятому пину микросхемы. Его сопротивление лежать в интервале от 2 до 10 кОм.

Зарядка в сборе на рисунке ниже, как видите очень миниатюрная и компактная:


Микросхема в процессе работы сильно нагревается, но как показали проведенные испытания. Свою главную функцию выполняет на отлично.

Наверное, это одна из самых простых схем зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов, которую можно собрать своими руками. Подходит, в том числе и для li-pol батарей.

Печатные платы 2 варианта под схему выше, можно здесь:

Во время теста готовой сборки: начал зарядку двух литиевых батарей типа 18650 общей емкостью 4,4 а/ч. разрядил их до 3,2 вольт и подключил зарядку, подождал минут 10 и замерил температуру микросборки термопарой — 67 градусов. Если верить справочнику то максимальная нормальная рабочая температура для данной микросхемы 85 градусов, так что считаю что такой нагрев вполне нормальным, тем более что в процессе зарядки температура будет снижаться так как аккумулятор будет заряжаться меньшим током, но больше 500мА я бы не рискнул тянуть с нее без радиатора.

Зарядный ток литиевого аккумулятора может настраиваться в широком диапазоне с помощью внешних сопротивлений. Светодиодный индикатор показывает состояние, когда li-ion батарея полностью заряжена. Максимальное зарядное напряжение устанавливается в пределах с 4,1 до 4,5 вольт, обычно выбирают 4,2 В — это стандарт для большинства существующих литиевых аккумуляторов. Для различных микросборок серии оно составляет: MCP73831-2 4,2 В, MCP73831-3 4.3 В, MCP73831-4 4.4В, MCP73831-5 — 4,5 вольт. Всего два сопротивления, парочка конденсаторов, индикаторный светодиод — и вот зарядное устройство полностью готово.


Прогресс идет вперед, и на смену традиционно используемым NiCd (никель-кадмиевым) и NiMh (никель-металлогидридным) всё чаще приходят литиевые аккумуляторы.
При сравнимом весе одного элемента, литий имеет большую ёмкость, кроме того, напряжение элемента у них в три раза выше — 3,6 V на элемент, вместо 1,2 V.
Стоимость литиевых аккумуляторов стала приближаться к обычным щелочным батареям, вес и размер намного меньше, да к тому же их можно и нужно заряжать. Производитель говорит, 300-600 циклов выдерживают.
Размеры есть разные и подобрать нужный не составляет труда.
Саморазряд настолько низкий, что лежат годами и остаются заряженными, т.е. устройство остается рабочим когда оно нужно.

«С» значит Capacity

Часто встречается обозначение вида «xC». Это просто удобное обозначения тока заряда или разряда аккумулятора с долях его ёмкости. Образовано от английского слова «Capacity» (вместимость, ёмкость).
Когда говорят о зарядке током 2С, или 0.1С, обычно имеют в виду, что ток должен составлять (2 × емкость аккумулятора)/h или (0.1 × емкость аккумулятора)/h соответственно.
Например, аккумулятор емкостью 720 mAh, для которого ток заряда составляет 0.5С, надо заряжать током 0.5 × 720mAh/h = 360 мА, это относится и к разряду.

А можно сделать самому простое или не очень простое зарядное устройство, в зависимости от вашего опыта и возможностей.

Схема простого зарядного устройства на LM317


Рис. 5.


Схема с применением обеспечивает достаточно точную стабилизацию напряжения, которое устанавливается потенциометром R2.
Стабилизация тока не столь критична, как стабилизация напряжения, поэтому достаточно стабилизировать ток с помощью шунтирующего резистора Rx и NPN-транзистора (VT1).

Необходимый ток зарядки для конкретного литий-ионного (Li-Ion) и литий-полимерного (Li-Pol) аккумулятора выбирается путём изменения сопротивления Rx.
Сопротивление Rx приблизительно соответствует следующему отношению: 0,95/Imax.
Указанное на схеме значение резистора Rx соответствует току в 200 мА, это примерное значение, зависит так же от транзистора.

Надо снабдить радиатором в зависимости от тока заряда и входного напряжения.
Входное напряжение должно быть выше напряжения аккумулятора минимум на 3 Вольта для нормальной работы стабилизатора, что для одной банки составляет?7-9 V.

Схема простого зарядного устройства на LTC4054


Рис. 6.


Можно выпаять контролер заряда LTC4054 из старого сотового телефона, к примеру, Samsung (C100, С110, Х100, E700, E800, E820, P100, P510).


Рис. 7. У этого мелкого 5-ногого чипа маркировка «LTH7» или «LTADY»

Вдаваться в мельчайшие подробности работы с микросхемой я не буду, всё есть в даташите. Опишу только самые необходимые особенности.
Ток заряда до 800 мА.
Оптимальное напряжение питания от 4,3 до 6 Вольт.
Индикация заряда.
Защита от КЗ на выходе.
Защита от перегрева (снижение тока заряда при температуре больше 120°).
Не заряжает аккумулятор при напряжении на нём ниже 2,9 V.

Ток заряда задается резистором между пятым выводом микросхемы и землей по формуле

I=1000/R,
где I — ток заряда в Амперах, R — сопротивление резистора в Омах.

Индикатор разрядки литиевого аккумулятора

Вот простая схема, которая зажигает светодиод, когда батарея разряжена и её остаточное напряжение близко к критическому.


Рис. 8.


Транзисторы любые маломощные. Напряжение зажигания светодиода подбирается делителем из резисторов R2 и R3. Схему лучше подключать после блока защиты, чтоб светодиод не разрядил аккумулятор совсем.

Нюанс долговечности

Производитель обычно заявляет 300 циклов, но если заряжать литий всего на 0,1 Вольта меньше, до 4.10 В, то количество циклов возрастает до 600 и даже более.

Эксплуатация и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» аккумуляторы из существующих, то есть требуют обязательного соблюдения нескольких несложных, но обязательных правил, из-за несоблюдения которых случаются неприятности.
1. Не доспускается заряд до напряжения, превышающего 4.20 Вольт на банку.
2. Не доспускается короткое замыкание аккумулятора.
3. Не доспускается разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С. 4. Вреден разряд ниже напряжения 3.00 Вольта на банку.
5. Вреден нагрев аккумулятора выше 60°С. 6. Вредна разгерметизация аккумулятора.
7. Вредно хранение в разряженном состоянии.

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, остальных — к полной или частичной потере ёмкости.

Из практики многолетнего использования могу сказать, что ёмкость аккумуляторов изменяется мало, но увеличивается внутреннее сопротивление и аккумулятор начинает работать меньше по времени при больших токах потребления — создаётся впечатление, что ёмкость упала.
По этому я обычно ставлю ёмкость побольше, какую позволяют габариты устройства, и даже старые банки, которым лет по десять, работают вполне прилично.

Для не очень больших токов подходят старые аккумуляторы от сотовых.


Из старой ноутбучной батареи можно вытащить много вполне рабочих аккумуляторов формата 18650.

Где я применяю литиевые батареи

Давно переделал шуруповерт и электроотвертку на литий. Пользуюсь этими инструментами нерегулярно. Теперь даже через год неиспользования они работают без подзарядки!

Маленькие батареи ставлю в детские игрушки, часы и т.д., где с завода стояли 2-3 «таблеточных» элемента. Там где нужно ровно 3V добавляю один диод последовательно и получается как раз.

Ставлю в светодиодные фонарики.

В тестер вместо дорогой и малоёмкой «Кроны 9V» установил 2 банки и забыл все проблемы и лишние затраты.

Вообще ставлю везде, где получается, вместо батареек.

Где я покупаю литий и полезности по теме

Продаются . По этой же ссылке найдёте модули зарядок и пр. полезности для самодельщиков.

На счёт ёмкости китайцы обычно врут и она меньше написанной.


Честные Sanyo 18650

Понравились мне мелкие микросхемы для простых зарядных устройств. покупал я их у нас в местном оффлайн магазине, но как назло они там закончились, их долго везли откуда то. Глядя на эту ситуацию, я решил заказать себе их небольшим оптом, так как микросхемы довольно неплохие, и в работе понравились.
Описание и сравнение под катом.

Я не зря написал в заголовке про сравнение, так как за время пути собачка могла подрасти микрухи появились в магазине, я купил несколько штук и решил их сравнить.
В обзоре будет не очень много текста, но довольно много фотографий.

Но начну как всегда с того, как мне это пришло.
Пришло в комплекте с другими разными детальками, сами микрухи были упакованы в пакетик с защелкой, и наклейкой с названием.

Данная микросхема представляет собой микросхему зарядного устройства для литиевых аккумуляторов с напряжением окончания заряда 4.2 Вольта.
Она умеет заряжать аккумуляторы током до 800мА.
Значение тока устанавливается изменением номинала внешнего резистора.
Так же она поддерживает функцию заряда небольшим током, если аккумулятор сильно разряжен (напряжение ниже чем 2.9 Вольта).
При заряде до напряжения 4.2 Вольта и падении зарядного тока ниже чем 1/10 от установленного, микросхема отключает заряд. Если напряжение упадет до 4.05 Вольта, то она опять перейдет в режим заряда.
Так же имеется выход для подключения светодиода индикации.
Больше информации можно найти в , у данной микросхемы существует гораздо более дешевый .
Причем он более дешевый у нас, на Али все наоборот.
Собственно для сравнения я и купил аналог.

Но каково же было мое удивление когда микросхемы LTC и STC оказались на вид полностью одинаковыми, по маркировке обе — LTC4054.

Ну может так даже интереснее.
Как все понимают, микросхему так просто не проверить, к ней надо еще обвязку из других радиокомпонетов, желательно плату и т.п.
А тут как раз товарищ попросил починить (хотя в данном контексте скорее переделать) зарядное устройство для 18650 аккумуляторов.
Родное сгорело, да и ток заряда был маловат.

В общем для тестирования надо сначала собрать то, на чем будем тестировать.

Плату я чертил по даташиту, даже без схемы, но схему здесь приведу для удобства.

Ну и собственно печатная плата. На плате нет диодов VD1 и VD2, они были добавлены уже после всего.

Все это было распечатано, перенесено на обрезок текстолита.
Для экономии я сделал на обрезке еще одну плату, обзор с ее участием будет позже.

Ну и собственно изготовлена печатная плата и подобраны необходимые детали.

А переделывать я буду такое зарядное, наверняка оно очень известно читателям.

Внутри него очень сложная схема, состоящая из разъема, светодиода, резистора и специально обученных проводов, которые позволяют выравнивать заряд на аккумуляторах.
Шучу, зарядное находится в блочке, включаемом в розетку, а здесь просто 2 аккумулятора, соединенные параллельно и светодиод, постоянно подключенный к аккумуляторам.
К родному зарядному вернемся позже.

Спаял платку, выковырял родную плату с контактами, сами контакты с пружинами выпаял, они еще пригодятся.

Просверлил пару новых отверстий, в среднем будет светодиод, отображающий включение устройства, в боковых — процесс заряда.

Впаял в новую плату контакты с пружинками, а так же светодиоды.
Светодиоды удобно сначала вставить в плату, потом аккуратно установить плату на родное место, и только после этого запаять, тогда они будут стоять ровно и одинаково.

Плата установлена на место, припаян кабель питания.
Собственно печатная плата разрабатывалась под три варианта запитки.
2 варианта с разъемом MiniUSB, но в вариантах установки с разных сторон платы и под кабель.
В данном случае я сначала не знал, какбель какой длины понадобится, потому запаял короткий.
Так же припаял провода, идущие к плюсовым контактам аккумуляторов.
Теперь они идут по раздельным проводам, для каждого аккумулятора свой.

Вот как получилось сверху.

Ну а теперь перейдем к тестированию

Слева на плате я установил купленную на Али микруху, справа купленную в оффлайне.
Соответственно сверху они будут расположены зеркально.

Сначала микруха с Али.
Ток заряда.

Теперь купленная в оффлайне.

Ток КЗ.
Аналогично, сначала с Али.

Теперь из оффлайна.



Налицо полная идентичность микросхем, что ну никак не может не радовать:)

Было замечено, что при 4.8 Вольта ток заряда 600мА, при 5 Вольт падает до 500, но это проверялось уже после прогрева, может так работает защита от перегрева, я еще не разобрался, но ведут себя микросхемы примерно одинаково.

Ну а теперь немного о процессе зарядки и доработке переделки (да, даже так бывает).
С самого начала я думал просто установить светодиод на индикацию включенного состояния.
Вроде все просто и очевидно.
Но как всегда захотелось большего.
Решил, что будет лучше, если во время процесса заряда он будет погашен.
Допаял пару диодов (vd1 и vd2 на схеме), но получил небольшой облом, светодиод показывающий режим заряда светит и тогда, когда нет аккумулятора.
Вернее не светит, а быстро мерцает, добавил параллельно клеммам аккумулятора конденсатор на 47мкФ, после этого он стал очень коротко вспыхивать, почти незаметно.
Это как раз тот гистерезис включения повторной зарядки, если напряжение упало ниже 4.05 Вольта.
В общем после этой доработки стало все отлично.
Заряд аккумулятора, светит красный, не светит зеленый и не светит светодиод там, где нет аккумулятора.

Аккумулятор полностью заряжен.

В выключенном состоянии микросхема не пропускает напряжение на разъем питания, и не боится закоротки этого разъема, соответственно не разряжает аккумулятор на свой светодиод.

Не обошлось и без измерения температуры.
У меня получилось чуть более 62 градусов после 15 минут заряда.

Ну а вот так выглядит полностью готовое устройство.
Внешние изменения минимальны, в отличие от внутренних. Блок питания на 5 /Вольт 2 Ампера у товарища был, и довольно неплохой.
Устройство обеспечивает тока заряда 600мА на канал, каналы независимые.

Ну а так выглядело родное зарядное. Товарищ хотел попросить меня поднять в нем зарядный ток. Оно и родного то не выдержало, куда еще поднимать, шлак.

Резюме.
На мой взгляд, для микросхемы за 7 центов очень неплохо.
Микросхемы полностью функциональны и ничем не отличаются от купленных в оффлайне.
Я очень доволен, теперь есть запас микрух и не надо ждать, когда они будут в магазине (недавно опять пропали из продажи).

Из минусов — Это не готовое устройство, потому придется травить, паять и т.п., но при этом есть плюс, можно сделать плату под конкретное применение, а не использовать то, что есть.

Ну и в тоге получить рабочее изделие, изготовленное своими руками, дешевле чем готовые платы, да еще и под свои конкретные условия.
Чуть не забыл, даташит, схема и трассировка —

Сегодня у многих пользователей скопилось по несколько рабочих и неиспользуемых литиевых аккумуляторов, появляющихся при замене мобильных телефонов на смартфоны.

При эксплуатации аккумуляторов в телефонах со своим зарядным устройством, благодаря использованию специализированных микросхем для контроля заряда, проблем с зарядом практически не возникает. Но при использовании литиевых аккумуляторов в различных самоделках возникает вопрос, как и чем заряжать такие аккумуляторы. Некоторые считают, что литиевые аккумуляторы уже содержат встроенные контроллеры заряда, но на самом деле в них встроены схемы защиты, такие аккумуляторы называют защищёнными. Схемы защиты в них предназначены в основном для защиты от глубокого разряда и превышения напряжения при зарядке выше 4,25В, т.е. это аварийная защита, а не контроллер заряда.

Некоторые «самодельщики» на сайте тут — же напишут, что за небольшие деньги можно заказать специальную плату из Китая, с помощью которой можно зарядить литиевые аккумуляторы. Но это только для любителей «шопинга». Нет смысла покупать то, что легко собирается за несколько минут из дешевых и распространенных деталей. Не нужно забывать и о том, что заказанную плату придется ждать около месяца. Да и покупное устройство не приносит такого удовлетворения, как сделанное своими руками .

Предлагаемое зарядное устройство способен повторить практически каждый. Данная схема весьма примитивна, но полностью справляется со своей задачей. Все что требуется для качественной зарядки Li-Ion аккумуляторов, это стабилизировать выходное напряжение зарядного устройства и ограничить ток заряда.

Зарядное устройство отличается надежностью, компактностью и высокой стабильностью выходного напряжения, а, как известно, для литий-ионных аккумуляторов это является очень важной характеристикой при зарядке.

Схема зарядного устройства для li-ion аккумулятора

Схема зарядного устройства выполнена на регулируемом стабилизаторе напряжения TL431 и биполярном NPN транзисторе средней мощности. Схема позволяет ограничить зарядный ток аккумулятора и стабилизирует выходное напряжение.

В роли регулирующего элемента выступает транзистор Т1. Резистор R2 ограничивает ток заряда, значение которого зависит лишь от параметров аккумулятора. Рекомендуется использовать резистор мощностью 1 вт. Другие резисторы могут иметь мощность 125 или 250 мВт.

Выбор транзистора определяется необходимым зарядным током установленным для зарядки аккумулятора. Для рассматриваемого случая, зарядки аккумуляторов от мобильных телефонов, можно применить отечественные или импортные NPN транзисторы средней мощности (например, КТ815, КТ817, КТ819). При высоком входном напряжении или использовании транзистора малой мощности, необходимо транзистор установить на радиатор.

Светодиод LED1 (выделен красным цветом в схеме), служит для визуальной сигнализации заряда аккумулятора. При включении разряженного аккумулятора, индикатор светится ярко и по мере заряда тускнеет. Свечение индикатора пропорционально току заряда аккумулятора. Но следует учесть, что при полном затухании светодиода, батарея все еще будет заряжаться током менее 50ма, что требует периодического контроля над устройством для исключения перезаряда.

Для повышения точности контроля окончания заряда, в схему зарядного устройства добавлен дополнительный вариант индикации заряда аккумулятора (выделен зеленым цветом) на светодиоде LED2, маломощном PNP транзисторе КТ361 и датчике тока R5. В устройстве возможно использование любого варианта индикатора в зависимости от требуемой точности контроля заряда аккумулятора.

Представленная схема предназначается для заряда только одного Li-ion аккумулятора. Но это зарядное устройство можно использовать и для заряда других видов аккумуляторов. Требуется лишь выставить необходимое для этого значение выходного напряжения и ток зарядки.

Изготовление зарядного устройства

1. Приобретаем или подбираем из имеющихся в наличии, комплектующие для сборки в соответствии со схемой.

2. Сборка схемы.
Для проверки работоспособности схемы и ее настройки, собираем зарядное устройство на монтажной плате.

Диод в цепи питания аккумулятора (минусовая шина – синий провод) предназначен для предотвращения разряда литий-ионного аккумулятора при отсутствии напряжения на входе зарядного устройства.

3. Настройка выходного напряжения схемы.
Подключаем схему к источнику питания напряжением 5…9 вольт. Подстроечным сопротивлением R3 устанавливаем выходное напряжение зарядного устройства в пределах 4,18 – 4,20 вольта (при необходимости, в конце настройки измеряем его сопротивление и ставим резистор с нужным сопротивлением).

4. Настройка зарядного тока схемы.
Подключив к схеме разряженный аккумулятор (о чем сообщит включившийся светодиод), резистором R2 устанавливаем по тестеру величину зарядного тока (100…300 ма). При сопротивлении R2 менее 3 ом светодиод может не светится.

5. Готовим плату для монтажа и пайки деталей.
Вырезаем необходимый размер из универсальной платы, аккуратно обрабатываем края платы напильником, очищаем и лудим контактные дорожки.

6. Монтаж отлаженной схемы на рабочую плату
Переносим детали с монтажной платы на рабочую, паяем детали, выполняем недостающую разводку соединений тонким монтажным проводом. По окончании сборки основательно проверяем монтаж.

Зарядка аккумуляторов энергоемких переносных устройств

Введение

Сотовые телефоны являются хорошим примером того, насколько значительно за последние десятилетия улучшились их функциональные возможности и эксплуатационные характеристики. Устройства стали сложнее и, подобно любому компьютеру, теперь способны решать множество базовых задач. Дополнительный функционал, превративший смартфон из простого телефона в многофункциональный гаджет, делает его как никогда энергозатратным.

Внутренний блок аккумуляторов — это основной источник, в котором энергия хранится и откуда она поступает в электрические цепи переносного устройства. За безопасную и эффективную зарядку аккумуляторов отвечают микросхемы зарядников. Они также должны контролировать подачу питания в систему для поддержания нормальной работы, когда устройство подключено к розетке электросети. От аккумуляторного блока требуется хранить большое количество энергии, быстро заряжаться и при этом оставаться легким и компактным. Увеличившиеся зарядные и разрядные токи, а также меньший физический размер делают эти блоки менее стойкими к физическим и тепловым нагрузкам. Поэтому сегодня от таких приборов требуется, чтобы они работали не только как простое автономное зарядное устройство.

 

Обзор решений для зарядки одноэлементных аккумуляторов

Перезаряжаемые аккумуляторы жизненно необходимы переносным электронным устройствам, таким как сотовые телефоны и другая носимая электроника. Схемы зарядных устройств необходимо тщательно проектировать, а их структура в значительной степени зависит от следующих факторов: химические процессы в аккумуляторе, уровни мощности и нагрузка системы. Разные химические процессы в аккумуляторах предусматривают разные способы зарядки. Требования к питанию системы напрямую влияют на размер и стоимость подобной системы. Наконец, в ее питании следует учитывать и то, должна ли система управлять направлениями потоков мощности, или нет.

Для многих переносных прикладных систем литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы становятся тем вариантом, на котором по ряду причин разработчики останавливают свой выбор. Данные источники питания обеспечивают высокое отношение емкости к размеру и весу и имеют низкий ток саморазряда. Кроме того, отличаются высоким напряжением (обычно 3,6 В), что позволяет использовать аккумуляторы, состоящие всего из одного элемента. Несмотря на все эти преимущества, литий-ионные аккумуляторы не обладают стойкостью к перегрузкам. Они требуют учета многих особых аспектов, касающихся зарядного тока, регулирования напряжения, режима непрерывного подзаряда, контроля температуры и так далее.

Существует два основных типа зарядных устройств: линейные и импульсные. Импульсная зарядка сводит к минимуму рассеивание мощности в широком диапазоне напряжений адаптеров переменного тока, но предполагает больше места на плате и усложняет устройство. К тому же импульсные решения обычно дороже, чем эквивалентные линейные системы.

Линейные зарядные устройства компактнее и лучше для оборудования, чувствительного к шумам. Но они не столь эффективны на протяжении всего цикла зарядки, как их импульсные аналоги. Выбирая способ зарядки, разработчик принимает решение, исходя из себестоимости, занимаемого места, количества необходимых дополнительных элементов схемы и эффективности (теплового режима).

Разнообразие требований к системам приводит к появлению множества разных решений для зарядных устройств аккумуляторов: от простого автономного до встроенного зарядного устройства, обеспечивающего и питание системы. Поэтому при проектировании системы разработчикам приходится соблюдать следующие условия:

  • необходимость динамического управления потоком мощности (ДУПМ), которое гарантирует мгновенное включение системы при разрядке или отсоединении аккумулятора.
  • низкое сопротивление Rсток-исток(вкл.) полевых транзисторов как в тракте аккумулятора, так и в тракте системы, чтобы гарантировать приемлемый общий КПД системы и тепловую защиту.
  • высокий зарядный ток для поддержки аккумуляторов с высокой емкостью и ускорения зарядки;
  • динамическое управление питанием (ДУП) по входному напряжению, которое поддерживает ограничение тока, обусловленное характеристиками адаптеров и/или USB-портов.

 

Компактные зарядные устройства одноэлементных аккумуляторов

Требования к питанию (ограничение, обусловленное адаптером)

В настоящее время большинство адаптеров смартфонов рассчитано на максимальную выходную мощность 5–10 Вт. На рис. 1 показана входная мощность, которая требуется от USB-порта или адаптера для различных уровней зарядного тока. Для зарядного тока 1,5 А необходимая мощность увеличивается линейно на 3– 5 Вт по мере возрастания напряжения аккумулятора от 3 В до напряжения полного заряда. Для зарядного тока 3 А следует подавать до 12 Вт со входа в течение цикла зарядки. При таком сценарии, в зависимости от состояния заряда аккумулятора, 5- или 10-Вт адаптер может выйти из строя, и система откажет. Чтобы этого не произошло, зарядное устройство должно иметь какую-либо защиту для снижения мощности, потребляемой со входа.

Рис. 1. Входная мощность, которая требуется для различных зарядных токов

Зарядное устройство аккумуляторов, например bq24250 производства Texas Instruments, имеет функцию динамического управления питанием (ДУП), контролирующую входное напряжение (VВХ_ДУП). Во время обычного процесса зарядки, если источник входного питания не способен поддерживать запрограммированный или принятый по умолчанию зарядный ток, входное напряжение уменьшается. Если входное напряжение падает до порогового значения VВХ_ДУП, заданного разработчиком, зарядный ток снижается. Это ограничивает мощность, потребляемую от входного источника питания, и предотвращает дальнейшее падение входного напряжения. Данная функция обеспечивает совместимость микросхем с адаптерами, которые имеют разные возможности с точки зрения выдаваемых токов, без какого-либо изменения аппаратной части.

Время зарядки

Как известно, время зарядки зависит от емкости аккумулятора и скорости зарядки. Самый простой способ сократить данную процедуру — заряжать быстрее. Но зарядка аккумулятора, уже имеющего более 80% от полной емкости (0,8  C), создает перегрузку источника питания. Это уменьшает его срок службы, может привести к повреждениям аккумуляторного блока и вызвать катастрофические последствия. Корпорация TI оптимизировала циклы зарядки по времени с целью сокращения периода зарядки (для данной скорости заряда) в сравнении с другими решениями.

Цикл зарядки литий-ионных аккумуляторов в основном состоит из трех этапов: предварительная зарядка (непрерывная подзарядка), быстрая зарядка (с постоянным значением тока) и зарядка падающим током (при постоянном напряжении). Во многих импульсных зарядных устройствах переход от одного этапа к другому не идеален. На рис. 2 показан переход от этапа зарядки с постоянным значением тока к этапу с постоянным напряжением в традиционной схеме зарядного устройства. И для напряжения, и для тока переход не является резким. Такая динамика вызывает потери как времени, так и мощности в течение цикла зарядки.

Рис. 2. Цикл зарядки традиционного зарядного устройства без применения технологии оптимизации времени зарядки

Зарядное устройство литий-ионных аккумуляторов корпорации TI [4–7] улучшает этот переход с помощью технологии оптимизации времени зарядки. На рис. 3 отображен цикл зарядки того же аккумулятора при тех же условиях зарядки, что и на рис. 2.

Рис. 3. Оптимизированный по времени цикл зарядки для импульсного зарядного устройства литий-ионных аккумулляторов

Время зарядки сократилось более чем на 15%. Данный переход в новом зарядном устройстве намного резче, что увеличивает продолжительность этапа быстрой зарядки (с постоянным током) перед переходом к этапу зарядки падающим током (с постоянным напряжением). В результате при высокой скорости зарядки в аккумулятор попадает больший заряд, за счет чего уменьшается время зарядки без увеличения скорости заряда.

Размер платы и стоимость материалов и комплектующих

При более высоких скоростях зарядки линейные зарядные устройства теряют свою привлекательность. Их меньший КПД в течение данного цикла увеличивает тепловую нагрузку на систему. Это особенно актуально для плат, имеющих ограничения по размерам, а также для энергоемких систем. Все это диктует необходимость создания полностью интегрированного импульсного зарядного устройства.

Такие поставщики компонентов, как Texas Instruments, создают инновационные решения, чтобы удовлетворить потребность рынка в снижении стоимости комплектующих и материалов и уменьшении размеров платы, не принося в жертву эксплуатационные характеристики устройства. Например, bq24250 — высокоинтегрированная микросхема зарядного устройства для одноэлементных литий-ионных аккумуляторов и управления потоками мощности в системе, рассчитанная на применение в переносных устройствах, имеющих ограничения по размеру, но с аккумуляторами высокой емкости. На рис. 4 показан ряд решений с реальными размерами площади, занимаемой ими. В частности, семейство зарядных устройств bq2425x может обеспечить зарядный ток до 2 A, минимум внешних комплектующих изделий и занимаемую площадь 42 мм2.

Рис. 4. Площадь, занимаемая зарядным устройством с ДУПМ, при применении в различных системах

Тепловые характеристики и КПД

Уменьшение площади, занимаемой зарядным устройством, влияет на тепловые характеристики всей платы. Меньшая площадь приводит к сокращению пространства для отвода тепла, выделяющегося при рассеивании мощности в ходе зарядки. При данной площади платы единственным способом снижения тепловой нагрузки становится повышение КПД зарядного устройства в процессе преобразования энергии. Более высокий КПД означает меньшее рассеивание мощности. Таким образом, микросхема и плата выделяют меньше тепла.

Сравнение рассеивания мощности линейных и импульсных зарядных устройств в энергоемких системах показывает, что линейное зарядное устройство проигрывает импульсному, поскольку его рассеиваемая мощность может быть очень высока, особенно при низких напряжениях аккумулятора. Это происходит потому, что в линейных зарядных устройствах для преобразования энергии используется линейный регулятор. Одновременно импульсная зарядка гораздо эффективнее во всем диапазоне напряжения аккумулятора и дает меньшее рассеивание мощности. На рис. 5 проиллюстрировано сравнение линейных и импульсных зарядных устройств с точки зрения рассеивания мощности.

Рис. 5. Сравнение рассеивания мощности линейного и импульсного зарядных устройств

Выбор между импульсным и линейным зарядным устройством в пользу импульсного логичен в отношении совершенствования тепловых характеристик платы. Снижение RСТОК-ИСТОКS(вкл.) встроенного полевого транзистора в импульсном зарядном устройстве помогает повысить КПД зарядного устройства при высоких токах. Это объясняется тем, что большую часть рассеивания мощности импульсного зарядного устройства при высоких токах вызывает именно сопротивление транзистора. Зарядное устройство литий-ионных аккумуляторов bq24250 имеет встроенные силовые полевые транзисторы с низким RСТОК-ИСТОК(вкл.). Внутренние МОП-транзисторы на стороне высокого и низкого напряжения обладают сопротивлением всего 100 мОм каждый.

Это помогает уменьшить рассеивание мощности между входом и выходом системы. RСТОК-ИСТОК(вкл.)ключа на полевых транзисторах, подсоединяемого к аккумулятору, составляет лишь 20 мОм, что также снижает потери во время зарядки и разрядки аккумулятора. На рис. 6 представлены данные по КПД системы для зарядного устройства bq24250, достигающего 95%.

Рис. 6. КПД системы зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов bq24250 — регулирование напряжения 4,2 В

Защита аккумулятора и увеличение срока его службы

Главной проблемой энергоемких переносных электронных устройств остается срок службы аккумулятора. Уменьшение емкости аккумулятора со временем сильно влияет на восприятие устройства пользователем, поскольку сокращает время работы от источника питания. Основной путь увеличения срока службы аккумулятора — снижение нагрузки, которую он испытывает при зарядке и разрядке. Литий-ионные аккумуляторы очень чувствительны к перегрузкам, создаваемым чрезмерными токами и напряжениями.

Такие микросхемы зарядных устройств для аккумуляторов, как bq24250, способны регулировать напряжение аккумулятора с точностью ±0,5% при комнатной температуре. Для зарядного тока эта микросхема обеспечивает точность ±0,75% при силе зарядного тока до 2 А в диапазоне температур 0…+125 °C. Это позволяет разработчикам точно программировать уровень напряжения и тока согласно потребностям системы. При подобной точности параметров зарядки аккумуляторы можно заряжать «агрессивнее», без сокращения срока их службы. Соответственно, время зарядки сокращается, а зарядка остается безопасной.

На рис. 7 показана точность трех зарядных токов в диапазоне температур 0…+125 °C. Для зарядных токов до 1,5 A точность составляет 2% от типового значения, указываемого в технической спецификации.

Рис. 7. Зависимость зарядного тока от температуры

Режим отключения от системы (SYSOFF)

Во время перевозки и предпродажного хранения аккумулятор должен быть отключен от остальной системы, чтобы не допустить его истощения. Зарядное устройство для аккумуляторов bq24250 имеет режим SYSOFF, который можно настроить на выключение аккумуляторного полевого транзистора и отсоединение аккумулятора от системы. Когда используется режим SYSOFF, ток утечки от аккумулятора в микросхему снижается  менее чем до 1 мкА (рис. 8). Разработчик программирует систему на автоматический выход из режима SYSOFF, когда конечный пользователь подключает к зарядному устройству источник питания.

Рис. 8. Ток утечки аккумулятора в режиме SYSOFF

Функциональная гибкость

На современном рынке с его острой конкуренцией большинство производителей постоянно стремятся снизить стоимость, что может принести более высокие прибыли и укрепить позиции игроков в конкурентной среде. Способность переориентировать одну и ту же микросхему на использование в различных изделиях или в нескольких поколениях продуктов дает прямую экономию при разработках различных систем. Это сокращает и период освоения новых систем и снимает ненужный риск за счет применения уже известного работающего решения.

Рынок требует семейства зарядных устройств для аккумуляторов, которые объединяют функциональные возможности, позволяющие применять их в различных системах. Одним из примеров является зарядное устройство с широким диапазоном входного напряжения, предназначенное для широкой линейки адаптеров, что сокращает стоимость комплектующих. Универсальность с точки зрения зарядных токов может обеспечить поддержку более высокого тока для эксплуатации в таких устройствах, как смартфоны и дополнительные внешние аккумуляторы (PowerBank), или для низкоуровневой зарядки, например, в гарнитурах Bluetooth.

Обычно зарядные устройства имеют микросхемы с одной из двух схем управления: со связью по шине I2C или автономную схему. Таким образом, можно настраивать систему в соответствии с потребностями. В режиме связи по шине I2C специалисты программируют различные параметры — порог VВХ_ДУП, зарядный ток, ограничение входного тока, напряжение регулирования и уровень отключения. При работе автономной схемы, когда управление со стороны главной системы не используется, разработчики применяют внешние элементы для настройки, чтобы программировать вышеуказанные параметры и задействовать внешние выводы микросхемы для выбора различных уровней ограничения входного тока и включения/отключения микросхемы.

Совместимая со спецификацией BC1.2 функция определения состояния линий D+/D– интерфейса USB обеспечивает большую гибкость, позволяя организовать более надежную зарядку по каналам USB. В прошлом USB-зарядка осуществлялась весьма незатейливо, когда устройство получало энергию непосредственно от порта USB в аккумулятор при минимальном управлении. В современных энергоемких системах устройствам требуется намного больше энергии от USB-порта, что приводит к внедрению более сложных стандартов и протоколов. Более того, если обычной является ситуация, когда в одном и том же разъеме USB реализованы различные стандарты USB, способность распознавать тип подключенного устройства оказывается очень полезной функцией, повышающей конкурентоспособность разработок.

 

Заключение

Существует много вариантов зарядки энергоемких переносных гаджетов. Доступные в настоящее время микросхемы для зарядных устройств, которые поддерживают управление потоком мощности и высокие зарядные токи при улучшенном КПД, могут сократить время заряда, тепловые нагрузки и физические размеры решения. Низкая стоимость комплектующих изделий и материалов, а также малый размер решения снижают себестоимость устройств, но не за счет увеличения размеров или урезания функциональных возможностей.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов: оригинальные и самодельные устройства

Многие пользуются электроникой с Li-ion батареями. Для восстановления их работоспособности понадобится зарядное устройство для литиевых аккумуляторов.

Вариант зарядного устройства для литиевых аккумуляторов.

Оригинальные зарядные устройства

Внешне ЗУ для литиевых аккумуляторов мало отличаются от аналогичных приборов для кислотно-свинцовых АКБ. Но на банках у них напряжение выше, расхождение между отдельными элементами допускается не больше 0,05 В, поэтому требования к устройствам более высокие. Большинство производителей предлагает собственные зарядные устройства, оптимизированные под их аккумуляторы.

Любое ЗУ состоит из 2 основных узлов: трансформатора и выпрямителя. Они вырабатывают постоянный ток, напряжение которого выше, чем батареи.

Выбирая устройство, обращают внимание на следующее:

  1. Возможность одновременной зарядки каждой банки по отдельности.
  2. Выбор режима.
  3. Дополнительные функции.

Если устройство имеет независимые каналы зарядки, электроника контролирует процесс, прекращает его при восстановлении емкости. Недостаток этой возможности в том, что некоторые элементы не успевают восстановиться полностью. Если подобное происходит часто, такие батареи быстрее выходят из строя.

Заряжать можно в 3 режимах: слабым током (не превышает 10% емкости аккумулятора), средним (до 50%) и большим. Первый способ медленный, зато на продолжительности службы АКБ почти не отражается.

При втором варианте время зарядки составит 3 часа. Ускоренный заряд сокращает срок службы аккумулятора, применяется в экстренных случаях.

Интеллектуальные ЗУ имеют функцию разряда. Аккумулятор сначала полностью разряжается, стирая эффект памяти. Цикл занимает несколько больше времени, но батарея служит дольше. Некоторые приборы оснащают функцией тренировки. Она служит для возвращения к рабочему состоянию проблемных аккумуляторов.

Для литиевых элементов вредна перезарядка. Оригинальные ЗУ подают оптимальный заряд, что исключает возникновение подобной ситуации.

Еще один вариант зарядного устройства.

Некоторые Li-ion аккумуляторы оборудованы встроенной защитной платой, которая отключает их, если параметры достигают критического уровня:

  • на клеммах больше 4,25 Вольт на одну банку;
  • напряжение упало ниже 2,4 В;
  • температура при зарядке превысила допустимую.

Когда параметры восстанавливаются, контроллер включает цепь.

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Li-ion батареи рекомендуется заряжать двухэтапным способом. Его преимущество в наиболее полном заряде без снижения срока службы аккумуляторов. Способ принято обозначать «CC/CV».

Первый этап происходит с постоянным зарядным током. Его величина составляет 0,2-0,5 емкости батареи, при ускоренном заряде — 0,5-1,0. ЗУ работает как стабилизатор, поддерживая напряжение. Когда на клеммах оно достигает 4,2 В, первый этап закончен. Аккумулятор набрал 70-80% емкости.

На втором этапе сила тока постепенно снижается по мере набора батареей емкости. Когда заряд достигает 90-95%, ЗУ должно отключиться. Если литиевый источник питания долго находится под высоким напряжением, происходят необратимые процессы в химическом составе, уменьшается срок службы.

В некоторых случаях требуется предварительный заряд пониженным током:

  • если аккумулятор глубоко разряжен;
  • батарея повреждена — предотвращает разгерметизацию;
  • для предварительного прогрева, если зарядка происходит при минусовой температуре.

Выбор количества ампер зависит от количества времени, требуемого для полной зарядки. Его границы от 0,2 до 1,0 емкости батареи. Если превысить значение всего на 0,15 В, аккумулятор может прослужить в 2 раза меньше. Понижение напряжения уменьшает емкость, но продлевает срок службы. Время заряда высчитывают, разделив емкость на зарядный ток. Зарядка литий-полимерных аккумуляторов не отличается от зарядки Li-ion.

Простейшее устройство зарядки одного элемента

Литий-ионный аккумулятор 18650.

Самодельное ЗУ по упрощенной схеме собирают на базе микросхемы LM317. Если не удастся купить транзистор КТ361 советского образца, меняют на более доступный КТ3107 или КТ3108. Он обеспечивает работу зарядного индикатора: если в нем нет необходимости, можно обойтись без транзистора.

Настройка сводится к подбору напряжения на выходе в пределах 4,1-4,15 В. Если аккумуляторы без защитной платы, настраивают максимально точно. Для регулировки служит переменный резистор R8. Аккумулятор при настройке не подключается. Второй параметр, который настраивают, — зарядный ток. Подбирают резисторы R4, R6.

Недостаток схемы заключается в том, что подключить USB-порт для зарядки не получится.

Усовершенствование зарядного устройства для Li-ion аккумуляторов

Зарядное устройство для кислотно-свинцовых или никель-кадмиевых аккумуляторов можно переделать под литий-ионные батареи. Они заряжаются напряжением 4,20 В с отклонением не более 0,05 В.

Недорогое зарядное устройство состоит из трансформатора, диодного моста, тиристора и схемы управления. Из всей схемы оставляют трансформатор с диодным мостом, остальное выпаивают. Добавляют конденсатор на 35 В емкостью 1000 мкФ. Можно взять больше, но это увеличивает габариты. Остался выпрямитель, к которому следует добавить зарядное устройство.

Простой способ реализуют с помощью микросхемы LM317, которой следует добавить режим стабилизации тока. Это достигается монтажом резистора. Его номинал подсчитывают по формуле R=1,25/I. Количество ампер для Li-ion элементов — от 0,2 до 1, одно из значений подставляют в формулу.

Делитель напряжения — это постоянный резистор номиналом 1,5 кОм, рядом с ним последовательно установлен подстроечный 200 Ом. Второй резистор на 13 кОм. Схема рассчитана для зарядки 3 последовательно соединенных элементов по 3,7 В каждый.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов 12 вольт — устройство балансира

Батареи состоят из отдельных секций. Для зарядки используется преимущественно последовательная схема от 1 источника. Когда емкость отдельной банки достигает требуемого значения, ЗУ отключается, чтобы избежать перезарядки. Некоторые элементы остаются недозаряженными, так как нет полностью идентичных секций.

Чтобы устранить эти недостатки, усовершенствуют ЗУ установкой балансира. Зарядка с ним проводится в режиме контроля каждого элемента. Напряжение не поднимается выше и не падает ниже допустимого уровня. Элементы устройства отбирают лишнюю энергию, регулируя зарядку отдельных банок.

IP-22 12 вольт 20 ампер ЗУ. 

Простое устройство делают на базе микросхемы TL431. Используется любой транзистор p-n-p с большой мощностью рассеивания. Рассчитывают по формуле: P=U×I. Она большая, например, при зарядном токе 0,5 А — 2,1 Вт. Устанавливают на радиатор, чтобы не грелся. Подбирают сопротивление пары R1 и R2, чтобы напряжение не поднималось выше 4,2 В. Возможные варианты: 15К и 22К, 22К и 33К, 47К и 68К.

Можно воспользоваться готовыми платами с микроконтроллерами от торговой марки Arduino. Они преимущественно оснащаются набором, обеспечивающим нормальную работу микроконтроллера. Сторонние фирмы также производят наборы, рассчитанные на совместную работу с продукцией «Ардуино».

К зарядному устройству подключают столько балансиров, сколько ячеек у аккумулятора. Контроллеры устанавливают в отдельном корпусе.

Импульсное зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

Иногда аккумулятор требуется зарядить быстро. Простой путь — повысить зарядный ток. Если часто пользоваться таким способом, батарея прослужит максимум 2 года. Номинальное количество ампер — 10% от емкости.

Однако полной зарядки достигнуть не удается. Если использовать способ CC/CV, на первом этапе выходит максимум 80% емкости. Оставшиеся 20% восполнить не удается. Зарядные амперы постепенно снижаются, но до нуля не доходят. Процесс останавливается, когда сила тока опускается до 0,05% номинальной емкости.

Технология двухэтапной зарядки имеет четкие критерии начала и окончания каждого шага. Предельный порог зарядки 4,2 В выбран по следующей причине: повышенное напряжение, воздействующее на электроды и электролит длительное время, приводит к их изменениям, снижению емкости.

На напряжение при зарядке влияют внутреннее сопротивление батареи и сила тока. В какой-то момент показатель кратковременно достигает 4,3 -4,4 В. Таким образом, первый этап заканчивается раньше, чем необходимо, а время заряда увеличивается. Быстро и полностью зарядить аккумулятор можно, если использовать импульсный преобразователь.

Устройство действует так:

  • отключает зарядный ток;
  • делает паузу;
  • измеряет на аккумуляторе напряжение холостого хода;
  • далее либо продолжает зарядку, либо отключается.

Заряд подается импульсами, которые тем короче, чем ближе к 4,2 В, — показатель полностью заряженной батареи. Когда он достигается, подача тока прекращается полностью. Аккумулятор можно оставлять подключенным к ЗУ на любое время: перезаряда не будет. Прибор включится, когда потребуется повысить емкость.

Импульсные ЗУ стоят дорого, поэтому мастера стремятся сделать их своими руками. Существует много вариантов на микросхемах, которые сложны в управлении и дороги.

Представляет интерес вариант без микропроцессора на базе компаратора KA393 или KIA70XX.

Подключенное устройство заряжает аккумулятор током, сила которого определяется напряжением питания и величиной сопротивления резистора RD. Когда на клеммах элемента достигается 4,15 В, по сигналу компаратора закрывается транзистор VT1. Наступает пауза, вольты падают, компаратор подключает зарядку.

Быстрозарядное устройство G4-1h Ryobi ONE+ BCL14181H.

Процесс повторяется, время импульсов постоянно сокращается, продолжительность пауз увеличивается. Когда достигается заданное значение (регулируется R1), устройство отключается.

Быстрозарядное устройство G4-1h Ryobi ONE+ BCL14181H

Импульсное ЗУ для Li-ion и NiCd аккумуляторов на 18 В разработки немецкой фирмы Ryobi производится в КНР. Работает при температуре 0…+50°С. Схема обеспечивает стабилизацию напряжения и тока, восстанавливается отдельно каждый элемент.

Технические характеристики:

  • минимальная продолжительность заряда: 1,5-1 час;
  • индикаторы состояния зарядки;
  • размеры: 21×8,6×17,4 см;
  • масса: 900 г;
  • сигнализация неисправности.

https://youtube.com/watch?v=YNRnB-K3URM

Корпус ударопрочный пластмассовый. Имеется встроенный вентилятор для принудительного охлаждения с автоматическим включением при достижении +40°С.

Ремонт зарядной станции

Своими руками устраняют простые неисправности. Пример ремонта показан на станции 12В ДА-10/12ЭР для литий-ионных батарей напряжением 12 В, ток 1,8 А. Прибор состоит из понижающего трансформатора, четырехдиодного моста, сглаживающего пульсацию конденсатора. Светодиоды сигнализируют о подключении питания, начале и конце заряда.

Если не загорается индикатор включения, проверяют первичную обмотку трансформатора. Для этого измеряют тестером сопротивление, коснувшись щупами штырей вилки. Если есть обрыв, вскрывают корпус. Возможно, сгорел сетевой предохранитель, который меняют.

На некоторых моделях ЗУ установлен тепловой предохранитель. Он находится сверху первичной обмотки трансформатора под изоляцией, разрывает цепь при температуре +120…+130°С. Восстановление невозможно, поступают другим образом: пайкой соединяют концы обмоток. После этой операции трансформатор не защищен от короткого замыкания, поэтому лучше поставить сетевой предохранитель.

При целой первичной обмотке прозванивают вторичную и диоды. Один конец полупроводников выпаивают, подключают омметр, меняя положение щупов. Исправный диод показывает при одном подключении обрыв, при другом — КЗ. Перегоревшая первичная обмотка ремонту не подлежит — меняют трансформатор.

Если обнаружены неисправные диоды, устанавливают новые. Одновременно меняют и конденсатор: если в нем высыхает электролит, диоды перегружаются, сгорают.

Под увеличительным стеклом осматривают плату. Ликвидируют обнаруженные трещины, нарушенные контакты. Если все принятые меры не помогли, обращаются в мастерскую.

Мне нравитсяНе нравится

Простой зарядник для литиевых аккумуляторов


Обнаружил, что у меня валяется некоторое количество вполне исправных литиевых аккумуляторов от дохлых мобилок, ноутов и т.д, которые можно использовать в разных поделках. Чем-то их надо заряжать. В залежах были найдены подходящие детальки, и понеслось…

Содержание / Contents

Рисуем схемку, с оглядкой на наличие деталей в ящике стола. Ради такого простого изделия лень лишний раз бежать в магазин.

LM317 ограничивает ток, TL431+IRF ограничивает напряжение. Ничего особенного, наверняка таких же точно схем уже нарисовали не один десяток. Ограничение тока настроено на 125 мА исходя из возможностей применённого трансформатора и из ограничения на тепловыделение в маленьком пластиковом корпусе. Вообще-то, даже маленькие аккумуляторы от мобилок держат гораздо больший зарядный ток без перегрева.Особенность литиевых аккумуляторов в том, что у них очень строгие требования по части режима зарядки и эксплуатации. В частности, совершенно недопустимо их заряжать до напряжения более 4.2 В. Вернее, следует руководствоваться даташитом на конкретную банку, там может быть указан даже меньший безопасный порог.

Поэтому, если вы не уверены в происхождении вашего экземпляра TL431, в точности вашего вольтметра, предельном напряжении аккумулятора т.д., лучше выставить немного меньше, 4.1 — 4.15 В, на всякий случай. Это позволит безопасно заряжать банки, не имеющие встроенной платы защиты.


Кто не видел последствия перезаряда литиевых аккумуляторов, на YouTube можете глянуть, довольно поучительно. Наиболее нестабильными были банки первого поколения, они взрывались особенно зрелищно.Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Плата делалась достаточно компактной, чтобы вместить её в имеющийся пластиковый корпус.Травим платку, впаиваем детальки. Включаем… и слышим крик розовой птицы обломинго Нет напряжения питания. Знакомая проблема, в китайском трансформаторе сдох термопредохранитель. Пытаюсь доковыряться до него … и повреждаю провод первичной обмотки
Так, спокойно! Можно, конечно, раздербанить сердечник, отмотать витки, спаять, заизолировать… Да ну его, поищу чего-нибудь другое. Удачно попал в руки старый, ещё трансформаторный, зарядник от Nokia. Если верить надписи на корпусе, он выдаёт 3.7 В 355 мА, на самом деле после выпрямителя и конденсатора получается 12 В без нагрузки и 9 В под нагрузкой 130 мА. С этим трансформатором всё заработало как надо, и по габаритам он не больше предыдущего.
Осталось поместить девайс в корпус. 🎁plata.zip  3.12 Kb ⇣ 102
Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

 

Цепь зарядного устройства LiPo аккумуляторов

Батарея Li-Po

или литий-ионная полимерная батарея представляет собой перезаряжаемую батарею, в которой вместо жидкого электрода используется полимерный электролит. Эту батарею можно назвать LiPo, Li-Poly, LIP, Lithium-Poly и т. д. Эта батарея Lipo бывает разного размера, напряжения и номинального тока, например.

1-элементная липо-батарея = от 3,7 В до 4,2 В

3-элементная липо-батарея = от 11,1 В до 12,6 В

6Cell липо батарея = 22.от 2 В до 25 В

Подключив больше ячеек Lipo, мы можем получить аккумуляторную батарею с более высоким напряжением. Аккумулятор LiPo может быть опасен при перезарядке, недозарядке или разрядке со скоростью, превышающей безопасную скорость. Следовательно, нам нужна правильная схема зарядного устройства LiPo Battery.

Принципиальная схема

Требуемые компоненты (спецификация)

1 1
1 C1, C2 10 мкФ C_0805_2012Metric 2
2 R3, R4 1 кОм R_0805_2012Metric 2
3 R1 5 кОм R_0805_2012Metric 1
4 R2 2кОм R_0805_2012Metric 1
5 D1, D2 LED LED_0805_2012Metric 2
6 U1 MCP73831 СОТ-23-5
7 J1 Conn_Battery JST_EH_B2B-ЕН-A_1x02_P2.50mm_Vertical
8 J2 Conn_Pwr PinHeader_1x04_P2.00mm_Vertical 1
9 Р1 USB_C_Plug_USB2.0 USB_C_Receptacle_GCT_USB4085 1

Строительство и работа

Схема зарядного устройства Li-Po аккумуляторов

разработана с использованием микросхемы MCP73831. Эта ИС MCP73831 от микрочипа представляет собой миниатюрный одноэлементный, полностью интегрированный контроллер управления зарядом литий-ионной, литий-полимерной батареи.Эта микросхема может быть запрограммирована на подачу зарядного тока от 100 мА до 1000 мА. Эта микросхема поставляется в 8-выводном корпусе DFN и 5-выводном корпусе SOT-23.

Эта схема зарядного устройства Lipo предназначена для зарядки аккумулятора 4,2 В и обеспечивает зарядный ток 500 мА. Вход для этой схемы поступает от разъема USB C GCT USB 4085. Следовательно, мы можем легко подключить и зарядить аккумулятор Lipo.

Эта схема имеет контактный разъем и разъем для батареи JST, поэтому мы можем подключить батарею Lipo двумя способами. В этой схеме светодиод D1 указывает на состояние зарядки, а светодиод D2 указывает на состояние полной зарядки или завершение зарядки.

Печатная плата

Gerber-файлы PCB цепи зарядного устройства для LiPo аккумуляторов.

Средство просмотра интерактивной доски

%PDF-1.3 % 1 0 объект >поток конечный поток эндообъект 2 0 объект > эндообъект 9 0 объект >/ProcSet[/PDF/Text]/Шрифт>>> эндообъект 6 0 объект >поток DpQ p#[email protected],F

Основы зарядки литий-ионных аккумуляторов (часть 3/17)

Литий-ионные аккумуляторы — еще один популярный тип аккумуляторов, используемых в источниках бесперебойного питания (ИБП).Эти батареи обычно используются в портативных электронных устройствах. Это малообслуживаемые аккумуляторы с высокой плотностью энергии, малыми размерами и малым весом, что делает их пригодными для использования в большинстве портативных устройств.

Но из-за высокой плотности энергии по сравнению с весом и объемом литий-ионного аккумулятора существуют также некоторые проблемы с безопасностью при зарядке литий-ионных аккумуляторов. Прежде чем разрабатывать схему зарядного устройства для этих аккумуляторов, давайте сначала разберемся в методах зарядки и топологиях, связанных с зарядкой литий-ионных аккумуляторов.Кроме того, необходимо знать меры предосторожности, необходимые при обращении, хранении и утилизации этих батарей.

Рис. 1. Репрезентативное изображение 12 В Литий-ионный аккумулятор

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Существуют различные способы зарядки любого аккумулятора — 

 

1. Заряд постоянным током (сокращенно CC зарядка)

2. Зарядка постоянным напряжением (сокращенно CV зарядка)

3.Зарядка постоянным током и постоянным напряжением (зарядка CC-CV)

 

Производители литий-ионных аккумуляторов рекомендуют строгие стандарты для зарядки литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы необходимо заряжать методом зарядки постоянным током и постоянным напряжением. Таким образом, для разработки зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов требуется интеллектуальная схема, которая может переключать зарядку аккумулятора между режимами зарядки CC и CV.

 

Есть три состояния зарядки литий-ионного аккумулятора, как показано на графике ниже — 

 

1.Состояние непрерывного заряда

2. Состояние постоянного тока (состояние CC)

3. Состояние постоянного напряжения (состояние CV)

 

 

Рис. 2: Графическое изображение процесса зарядки ионно-литиевого аккумулятора

 

• Состояние струйки –

Литий-ионный аккумулятор нельзя разряжать ниже предела разрядки. Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют предел разрядки от 2,8 В до 3 В. При напряжении ниже 3 В говорят, что батарея разряжена.Для выхода из мертвого состояния аккумулятор необходимо зарядить на 0,1C или 0,3C или на 10% от максимальной емкости аккумулятора.

 

Скорость зарядки здесь относится к скорости зарядки и разрядки литий-ионной батареи. Он определяется зарядным и разрядным током относительно емкости аккумулятора. Это выражается в единицах «С». Использование ставок вместо текущих значений позволяет легко сравнивать емкость батарей при сравнении различных технологий батарей или разных размеров батарей для одной и той же технологии.

 

Таким образом, в состоянии непрерывного заряда ток зарядки аккумулятора может быть выражен в «C». В состоянии непрерывного заряда, когда напряжение батареи достигает 3 В, батарея выходит из разряженного состояния, и затем ее можно заряжать с помощью схемы зарядки CC и CV.

 

Если в состоянии непрерывного заряда напряжение разряженной батареи не поднимается до уровня 3 В после достаточного периода времени, это означает, что батарея необратимо повреждена. Как правило, время, необходимое литий-ионному аккумулятору для непрерывного заряда, составляет 10 минут.

• Состояние постоянного тока (состояние CC) —

После завершения режима непрерывного заряда аккумулятор следует зарядить методом постоянного тока. В состоянии постоянного тока батарея заряжается постоянным током, сохраняя напряжение равным пиковому напряжению на клеммах батареи. Постоянный ток, необходимый для зарядки батареи, определяется ее C. Как правило, в этом режиме зарядки батареи заряжаются со скоростью от 0,5C до 0,8C. Аккумулятор в этом состоянии очень быстро заряжается.Вот почему это состояние также называют состоянием быстрой зарядки. В этом состоянии батарея заряжена на 80 %, а оставшиеся 20 % заряжаются в режиме постоянного напряжения (CV).

• Состояние постоянного напряжения (состояние CV) —

Когда напряжение на клеммах аккумулятора достигает 4,2 В, аккумулятор необходимо зарядить с помощью источника постоянного напряжения. Теперь состояние CC должно быть отключено, и зарядный ток должен начать уменьшаться. Постоянное напряжение должно быть равно максимальному напряжению аккумулятора, чтобы полностью зарядить его.Однако рекомендуется заряжать аккумулятор при напряжении немного меньшем, чем его максимальное номинальное напряжение.

 

Это увеличивает срок службы батареи. Ток в этом режиме начинает медленно падать, поддерживая постоянное напряжение. В этом состоянии скорость зарядки аккумулятора очень низкая. Таким образом, для зарядки оставшихся 20% батареи требуется больше времени, и из-за этого некоторые зарядные устройства предназначены для пропуска этого состояния зарядки.

 

Топологии зарядки литий-ионных аккумуляторов

 

Существует два основных типа топологий, используемых для зарядки литий-ионных аккумуляторов —

.

 

1.Линейный регулятор

2. Импульсные регуляторы

1. Линейный регулятор —

Линейный регулятор предназначен для поддержания постоянного напряжения на выходе. Регулятор действует как переменный резистор, который поддерживает постоянное напряжение на выходе, непрерывно рассеивая тепло. Это снижает общую эффективность системы. Итак, в этой топологии для зарядки аккумулятора используется линейный стабилизатор. Эффективность этого зарядного устройства сравнительно меньше, но оно простое в конструкции и имеет низкую стоимость.

2. Импульсные регуляторы –

Импульсные регуляторы повышают и понижают входное напряжение питания до желаемого уровня напряжения. Импульсные регуляторы (например, транзисторы) постоянно переключаются между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ. Таким образом, они проводят гораздо меньше времени в состоянии высокого рассеяния, что снижает рассеивание мощности системы. Это повышает эффективность импульсного регулятора по сравнению с линейным регулятором. Следовательно, разработка зарядного устройства по такой топологии повышает эффективность системы.Но эта топология требует сравнительно более дорогих электронных компонентов, а также сложной схемы, используемой в конструкции системы.

Техническое обслуживание литий-ионных аккумуляторов и стандарты зарядки и разрядки литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы не требуют особого ухода. У них очень низкая скорость саморазряда по сравнению с другими перезаряжаемыми батареями. Технология, связанная с проектированием и разработкой ионно-литиевых аккумуляторов, все еще находится в стадии разработки, и ей еще далеко до будущего.Эти батареи имеют проблему старения, связанную как со временем их производства, так и с количеством циклов зарядки и разрядки, которым подвергаются эти батареи. С этими батареями также возникают проблемы с безопасностью, и даже в некоторых местах эти батареи не разрешается перевозить на самолетах. Из-за незрелых технологий и проблем с безопасностью эти батареи необходимо использовать с осторожностью. Вот почему важно соблюдать определенные меры предосторожности при разработке зарядного устройства для ионно-литиевых аккумуляторов.

 

Для увеличения срока службы этих батарей их следует заряжать со скоростью зарядки от 0,5 C до 0,8 C в режиме постоянного тока (CC). Батарея должна быть заряжена немного меньше, чем ее максимальное номинальное напряжение в состоянии постоянного напряжения. Литий-ионные аккумуляторы могут хорошо работать при повышенных температурах, но длительное воздействие может сократить их срок службы. Эти батареи могут иметь быструю зарядку в диапазоне температур от 0 до 45 градусов Цельсия. Поэтому зарядку по возможности следует производить в этом температурном диапазоне.Даже при более низких температурах зарядка возможна, но при этом увеличивается внутреннее сопротивление батареи, что приводит к медленной зарядке и, следовательно, к увеличению времени зарядки.

 

При высокой температуре выше 45 градусов Цельсия срок службы батареи может сократиться. Эти батареи не очень надежны и могут быть легко повреждены при перезарядке и разрядке. Поэтому лучше избегать полной разрядки аккумулятора. Также следует избегать зарядки глубоко разряженных литий-ионных аккумуляторов, если они находились в таком состоянии в течение нескольких месяцев.Перезарядка этих аккумуляторов может привести к накоплению металлического лития на аноде, что может привести к короткому замыканию и выходу элемента из строя (разрыву элементов и возгоранию).

 

Хранение литий-ионных аккумуляторов

 

Если эти батареи не используются, их следует хранить в прохладном месте. Перед хранением их необходимо зарядить или разрядить до уровня заряда 50%, чтобы избежать состояния перезарядки или чрезмерной разрядки. Поскольку эти батареи имеют проблему старения и могут саморазрядиться, если их не использовать и не обслуживать в течение длительного времени, их необходимо заряжать не реже одного раза в шесть месяцев.Они должны быть заряжены до уровня 50 процентов в каждом цикле. Эти батареи должны храниться в прохладном месте, где температура может быть в диапазоне от 5 до 20 градусов Цельсия.

 

Меры предосторожности при использовании литий-ионных аккумуляторов

 

Эти батареи могут загореться при коротком замыкании, поэтому их клеммы никогда не должны быть закорочены по ошибке. Даже при подключении к цепи следует следить за тем, чтобы их клеммы случайно не замкнулись.Из-за жидкостей, используемых в их конструкции, эти батареи неустойчивы к вибрациям или ударам. Именно поэтому эти аккумуляторы не рекомендуется использовать в транспорте. Даже существуют ограничения на перевозку этих аккумуляторов в самолетах во многих местах.

 

Утилизация литий-ионных аккумуляторов 

 

Эти батареи нельзя бросать в огонь или воду. Для их уничтожения их никогда не следует раздавливать, так как они содержат жидкости, которые могут быть вредными для человека и окружающей среды.Если из литий-ионного аккумулятора начинает вытекать жидкость, не следует прикасаться к жидкости, а извлекать аккумулятор следует с особой осторожностью. Эти батареи лучше всего утилизировать, обратившись в пункт сбора отходов. Если такого объекта поблизости нет, их можно выбросить в обычный мусор в отдельном мешке, чтобы их можно было легко собрать на объекте обращения с отходами.

 


Filed Under: Tutorials

 


Зарядка одноячеечной батареи | Ренесас

ДЕРЕВО ПРОДУКЦИИАналоговые продукты- Усилители— Компараторы— Усилители с измерением тока— Операционные усилители— Операционные усилители общего назначения— Быстродействующие операционные усилители (GBW >= 50MHz)— Прецизионные операционные усилители (Vos < 1 мВ) --- Специализированные усилители --- Инструментальные усилители --- Драйверы PowerFET/CCD --- Программируемые эталонные гамма-усилители для отображения --- РЧ-усилители и блоки усиления --- Усилители выборки и хранения --- Транзисторные матрицы --- Усилители и калибраторы VCOM для отображения, аудио и видео, микросхемы для аудио, интегрированные силовые каскады для аудио, процессоры для декодирования звука, цифровые процессоры для обработки звука, усилители для обработки звука, переключатели для аудио, звук Click and Pop. Коммутаторы --- Аудиокоммутаторы USB -- Мультиплексоры видео с буферизацией -- ИС дисплея --- Процессоры дисплея --- Встроенные гамма-буферы с усилителем Vcom --- Встроенные регуляторы постоянного тока TFT-LCD --- Драйверы светодиодной подсветки --- Переключатели уровня --- Калибраторы Vcom и калибраторы с усилителями -- DVI/HDMI -- Аналоговый внешний интерфейс HD Video (AFE) -- Наблюдение за безопасностью ИС --- Видеокодер-декодер (КОДЕКИ) --- Видеодекодеры --- Мультиплексоры видеодисплея --- Видео SLOC MODEM PHY ICs -- Видео декодеры/кодировщики -- Видео IC --- Аналоговая линия задержки CAT-5 --- Компенсация перекоса --- Частотная компенсация CAT-5 --- Компенсация CAT-5 MegaQ --- Усилители видео с восстановлением постоянного тока --- Видео фильтры --- Разделители синхронизации видео -- Коммутация видео --- Буферизированные точки пересечения видео --- Небуферизованные видеокоммутаторы --- Видеокоммутаторы и мультиплексоры -- Преобразователи данных -- Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) -- Высокоскоростные -- Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) -- Прецизионные --- Дельта-Сигма A/ D-преобразователи --- Аналого-цифровые преобразователи со встроенным выходом дисплея --- Аналого-цифровые преобразователи SAR -- Потенциометры с цифровым управлением (DCP) -- Цифро-аналоговые преобразователи (DAC) -- Резольвер-цифровые преобразователи -- Напряжение Ссылки- Связь по линиям электропередач (ПЛК)-- Драйверы линий ПЛК-- ИС модемов ПЛК- Переключатели и мультиплексоры-- Аналоговые сигнальные коммутаторы-- Коммутаторы коммутации-- Мультиплексоры с коммутацией сигналов-- USB SwitchesAutomotive Prod ucts- Управление автомобильными батареями-- Балансировка автомобильных элементов и безопасность-- Зарядные устройства автомобильных одноэлементных батарей- Автомобильные силовые устройства-- Автомобильные силовые полевые МОП-транзисторы-- Автомобильные защищенные и интеллектуальные силовые переключатели-- Автомобильные полевые МОП-транзисторы с функцией отключения при перегреве- Управление автомобильным питанием-- Автомобильные полумостовые, трехфазные и трехфазные драйверы MOSFET-- Автомобильные интегрированные FET-регуляторы-- Автомобильные интегрированные TFT-LCD DC-DC-регуляторы-- Автомобильные изолированные ШИМ-контроллеры-- Автомобильные линейные регуляторы-- Автомобильные многофазные контроллеры-- Автомобильные контроллеры с несколькими выходами- - Автомобильные ИС управления питанием (PMIC) -- Автомобильные ИС блока питания для R-Car -- Автомобильные ИС питания RH850 -- Автомобильные одноканальные контроллеры -- Понижающие контроллеры -- Драйверы затворов для HEV/EV- Автомобильные датчики -- Автомобильные датчики внешней освещенности -- -- Автомобильные датчики преобразования света в аналоговые (напряжения) --- Автомобильные датчики преобразования света в цифровые -- Автомобильные датчики положения -- Автомобильные преобразователи сигналов датчиков (SSC / AFE)- Автомобильная синхронизация- Автомобильное видео и дисплей-- Автомобильные процессоры дисплея-- Автомобильные драйверы лазерных диодов-- Автомобильные драйверы светодиодной подсветки-- Автомобильная программируемая гамма-- Автомобильные видеодекодеры- Автомобильная беспроводная мощность- R-Car Automotive System-on- Микросхемы (SoCs)- Автомобильные микроконтроллеры RH850- Автомобильные микроконтроллеры RL78Часы и синхронизация-Часы для конкретных приложений-- Таймеры общего назначения-- Синхронизация сети--- Часы IEEE 1588 и Synchronous Ethernet--- Часы PDH и SONET/SDH-- PCI Express ® Clocks--- Тактовые буферы и мультиплексоры PCI Express®--- Генераторы тактовых импульсов PCI Express®-- Тактовые частоты процессора--- Буферы тактовых импульсов процессора--- Генераторы тактовых импульсов процессора-- Часы реального времени-- RF & JESD204B/C Timing --- Радиосинхронизаторы и аттенюаторы джиттера JESD204B/C --- ВЧ буферы --- ВЧ синтезаторы -- Часы с расширенным спектром -- Распределение тактового сигнала -- Буферы и драйверы тактового сигнала -- Делители тактового сигнала -- Мультиплексоры тактового сигнала (MUX) --- Буферы с нулевой задержкой (ZDB) — Генерация тактовых импульсов — Тактовые импульсы — Экстремальная производительность (<150 фс RMS) -- Тактовые импульсы -- Общего назначения -- Тактовые импульсы -- Низкий джиттер (<700 фс RMS) -- Тактовые импульсы -- Сверхнизкий джиттер (<300 фс RMS ) -- Программируемые часы -- Кварцевые генераторы -- Амортизаторы джиттера с частотой TranslationInterface & Connectivity- 2-Wire Bus Buffers- 6LoWPAN Wireless Modules- AS-Interface Products- Data Compression- Industrial Ethernet-- EtherCAT-- Industrial Ethernet Communication-- Multiprotocol Communication-- PROFINET- IO-Link Line Drivers- Logic Level Signal Translators - Продукты интерфейса памяти-- Расширители уровня управления (I3C) и мультиплексоры памяти-- Решения DDR3-- Решения DDR4-- Решения DDR5-- Устаревшие продукты интерфейса памяти--- Решения DDR--- Решения DDR2--- Решения SDR- Оптические Interconnect - Datacom-- Драйверы лазеров-- Optical CDR и Retimers-- Optical Transimpedance Amplifiers (TIA) - Datacom- Optical Interconnect - Telecom-- Драйверы оптических модуляторов-- Optical Transimpedance Amplifiers (TIA) - Telecom- PCI Express® Solutions-- Мосты PCI/X -- PCI Express® Мосты-- Повторители PCI Express® Gen2-- Ретаймеры PCI Express® Gen3-- Коммутаторы PCI Express®-- Мосты PCI Express® to Serial RapidIO®- Оптопары/оптопары-- Оптопары/оптопары IC Output--- Высокоскоростной аналоговый выход Фотопары / оптопары --- Быстродействующие фотопары / оптопары с КМОП-выходом --- Быстродействующие фотопары / оптопары с цифровым выходом --- Изолирующий усилитель Оптопары / оптопары с аналоговым выходом --- Изолирующий усилитель Фотопары / оптопары с цифровым выходом --- Оптопары / оптопары Привод двигателя --- Привод IGBT Оптопары / оптопары --- Привод IPM Оптопары / оптопары -- Оптопары / оптопары Транзисторный выход --- Вход переменного тока Дарлингтон --- Вход переменного тока Одиночный --- Вход постоянного тока Дарлингтон --- Вход постоянного тока Одинарный --- -- Высокое напряжение между коллектором и эмиттером --- Низкий входной ток -- Продукты физического уровня -- RS-485, RS-422 и RS-232 -- Многопротокольные RS-485/RS-422 и RS-232 -- Последовательный интерфейс RS-232 -- RS-485/RS-422 --- RS-485/422 с расширенной защитой от электростатического разряда on--- Изолированный RS-485--- RS-485/422 с защитой от перенапряжения--- Стандартный RS-485/RS-422- Решения Serial RapidIO®-- Коммутаторы RapidIO-- Serial RapidIO® 2.1 Повторители- Продукты для обеспечения целостности сигнала-- Многопротокольные повторители-- Повторители SAS / SATA 6G-- Повторители USB 3.0-- Повторители XAUI- Продукты Telecom Datacom-- ИС для передачи данных-- Цифровая обработка сигналов--- Цифровые преобразователи с понижением частоты--- Цифровые преобразователи с повышением частоты --- Прямые цифровые синтезаторы- Продукты телекоммуникационного интерфейса-- Драйверы цифровых абонентских линий-- Кодеки PCM-- Интерфейсы абонентских линий (SLIC)-- Продукты интерфейса T1/J1/E1-- Цифровые коммутаторы обмена временными интервалами (TSI)- USB-коммутаторы и концентраторы — VME — беспроводной модем основной полосы частот (RapidWave™) — беспроводная связь — Bluetooth® Low Energy Modules — сотовые модули IoT — память и логика — коммутатор шины — 3.3 В CBTLV (коммутатор шины общего назначения) — 3,3 В CBTLV двойной плотности (коммутатор шины общего назначения) — 3,3 В QuickSwitch (широкополосный коммутатор шины) — 5,0 В QuickSwitch — Аналоговые мультиплексоры и демультиплексоры — Аналоговые коммутаторы — DRAM- EEPROM & PROM- EHB (Embedded Host Bridges)- Продукты FIFO-- Асинхронные FIFO-- Очереди FIFO-- Синхронные FIFO- MRAM- Многопортовая память-- Четырехпортовые RAM-- Асинхронные двухпортовые RAM-- Асинхронные маломощные двойные -Port RAM-- Двухпортовые RAM с переключением банков-- Синхронные двухпортовые RAM- Network Search Engine- SRAM-- Асинхронные SRAM-- Low Power SRAM-- QDRII/DDRII/ QDRII+/DDRII+ SRAM-- Synchronous Burst-- Zero Bus Turnaround (ZBT) — Стандартная логика — Advanced Low-Voltage CMOS (ALVC) — Fast CMOS TTL-Compatible (FCT) — Low-Voltage CMOS (LVC) Микроконтроллеры и микропроцессоры — High-end на базе RZ Arm 32 и 64-разрядные микропроцессоры — другие микроконтроллеры и микропроцессоры — микроконтроллеры семейства 720 — микроконтроллеры семейства 740 — микроконтроллеры семейства 78K — микропроцессоры 80C/82C — микроконтроллеры семейства H8 — микроконтроллеры семейства H8S — семейство H8SX M CU-- MCU семейства M16C (R32C / M32C / M16C)-- MCU семейства M32R-- MCU семейства R8C-- MCU семейства SuperH RISC Engine-- MCU семейства V850- RA Arm® Cortex®-M MCU- RE Cortex-M Ultra -Микроконтроллеры SOTB с низким энергопотреблением- Микроконтроллеры на платформе Renesas Synergy™- 8- и 16-разрядные микроконтроллеры с низким энергопотреблением RL78- 32-битные микроконтроллеры RX с производительностью/эффективностьюУправление питанием и питанием- Преобразователи переменного/постоянного тока и изолированные DC/DC-преобразователи-- Контроллеры обратного и прямого хода- - Полумостовые и полномостовые контроллеры с жесткой коммутацией - Неизолированные понижающие преобразователи переменного/постоянного тока - Контроллеры коррекции коэффициента мощности (PFC) - Полномостовые контроллеры с переключением при нулевом напряжении (ZVS) - Управление батареями - ИС внешнего интерфейса батареи -- ИС индикатора уровня заряда батареи -- Зарядка многоячеечной батареи -- ИС защиты от заряда одной ячейки -- Зарядка одной ячейки -- Вычислительная мощность (VRM/IMVP) -- Регуляторы и контроллеры ACPI -- Аналоговые многофазные контроллеры переключения постоянного/постоянного тока -- Цифровые многофазные переключающие контроллеры постоянного/постоянного тока -- Силовые каскады DrMOS (драйвер + полевой транзистор) -- Многоканальные переключающие контроллеры постоянного/постоянного тока -- Несколько Ou ИС управления питанием tput (PMIC) для питания ЦП -- Контроллеры переключения DC/DC с одним выходом -- Интеллектуальные силовые каскады для цифровых многофазных контроллеров DC/DC -- Драйверы синхронных полевых транзисторов для многофазных преобразователей DC/DC -- Преобразователи DC/DC -- Зарядные насосы (безиндукторные) -- понижающие (понижающие) --- понижающие контроллеры (внешние полевые транзисторы) --- понижающие регуляторы (встроенные полевые транзисторы) --- силовые модули (встроенные индукторные и полевые транзисторы) -- повышающие (повышающие) --- Повышающие контроллеры (внешние полевые транзисторы) --- Повышающие регуляторы (встроенные полевые транзисторы) -- Повышающие/понижающие (понижающие) повышающие контроллеры (внешние полевые транзисторы) --- Понижающие повышающие регуляторы (Встроенные полевые транзисторы) — Силовые модули постоянного/постоянного тока — Силовые модули с аналоговым интерфейсом — Силовые модули с цифровым интерфейсом — Цифровые силовые преобразователи — Цифровые регуляторы со встроенными полевыми транзисторами — Силовые модули с цифровым интерфейсом (встроенные индукторы и полевые транзисторы) — Многофазный понижающий ЦП Питание -- Однофазные DC/DC контроллеры точки нагрузки -- Дискретные силовые устройства -- Силовые биполярные транзисторы -- Силовые диоды --- Дискретные силовые диоды с быстрым восстановлением --- Силовые дискретные диоды SiC с барьером Шоттки -- Силовые IGBT (биполярные транзисторы с изолированным затвором) -- Силовые МОП-транзисторы -- Силовые тиристоры и симисторы --- Силовые дискретные тиристоры --- Силовые дискретные симисторы -- Полевые транзисторы и драйверы двигателей -- 3-фазные драйверы МОП-транзисторов , 3-фазные драйверы FET-- Полномостовые FET-драйверы-- GaN FET-драйверы-- Half-Bridge FET-драйверы-- Low-Side FET Drivers-- Synchronous Buck FET Drivers- LED & Backlight Drivers- Linear Regulators (LDO)- ИС управления двигателем — многоканальные ИС управления питанием (PMIC) — ИС управления питанием общего назначения (PMIC) — ИС управления питанием для портативных компьютеров/планшетов (PMIC) — ИС управления питанием высокого входного напряжения (PMIC) — Набор микросхем для ноутбуков ИС управления питанием (PMIC) — SSD/SoC ИС управления питанием (PMIC) и PMU — Поддержка источников питания — Горячая замена и идеальные диодные / ORing FET-контроллеры — Горячая замена / горячая замена контроллеров — Oring FET-контроллеры — - Контроллеры питания - Контроллер напряжения и микросхемы сброса - USB Type-C и подача питания через USB - Беспроводное питание - Беспроводное питание R приемники-- Беспроводные передатчики мощностиРЧ-продукты- Модуляторы и демодуляторы- Фазированные антенные решетки- РЧ-усилители- РЧ-аттенюаторы- РЧ-смесители- РЧ-переключатели- Усилители с переменным коэффициентом усиления (VGA) Сенсорные продукты- Биосенсоры- Датчики окружающей среды-- Аналоговые датчики газа-- Газовые термобатареи Сенсорные детекторы-- Цифровые датчики газа- Датчики влажности- Датчики расхода- Датчики освещенности и приближения-- Датчики внешней освещенности--- Внешний свет к аналоговым датчикам (ток)--- Внешний свет к аналоговым датчикам (напряжение)--- Внешний свет к цифровым датчикам -- Драйверы лазерных диодов (LDD) --- Высокоскоростные генераторы для драйверов лазерных диодов --- Драйверы лазерных диодов --- Драйвер/контроллеры светодиодов RGB -- Датчики приближения -- Датчики положения -- Формирователи сигналов датчиков (SSC / AFE) )- Температурные датчики Космос и суровые условия- Продукты для суровых условий-- АЦП для суровых условий-- Усилители для суровых условий-- Аналоговые силовые модули для суровых условий-- Компараторы для суровых условий-- ИС передачи данных для суровых условий-- Суровые условия Потенциометры с цифровым управлением (DCP) для тяжелых условий эксплуатации Полумостовые, полномостовые и трехфазные полевые транзисторы для жестких условий эксплуатации-- Для тяжелых условий эксплуатации Изолированные ШИМ-контроллеры переключения-- Для тяжелых условий эксплуатации Микропроцессоры и периферийные устройства - Для тяжелых условий эксплуатации Последовательный интерфейс RS-232-- Для тяжелых условий эксплуатации RS- Последовательный интерфейс 485/RS-422 -- Преобразователи выборки и хранения для жестких условий эксплуатации -- Аналого-цифровые преобразователи SAR для жестких условий эксплуатации -- Коммутаторы/мультиплексоры/точки пересечения для жестких условий эксплуатации -- Транзисторные массивы для тяжелых условий эксплуатации -- MIL-STD-883 Продукты -- MIL- STD-883 Цифро-аналоговые преобразователи -- MIL-STD-883 Компараторы -- MIL-STD-883 ИС для передачи данных -- MIL-STD-883 Память -- MIL-STD-883 Микропроцессоры и периферийные устройства -- MIL-STD-883 Операционные усилители и буферы-- MIL-STD-883 Преобразователи дискретизации и хранения-- MIL-STD-883 SAR A/D преобразователи-- MIL-STD-883 Переключатели/мультиплексоры- Rad Hard Hermetic Package Products-- Rad Hard Analog-- - Жесткие буферы Rad --- Приемопередатчики шины CAN Rad Hard --- Компараторы Rad Hard --- Усилители Rad Hard Current Sense --- Rad Hard Current So urces--- Инструментальные усилители Rad Hard--- Интерфейс Rad Hard--- Мультиплексоры Rad Hard--- Операционные усилители Rad Hard--- Выборка и хранение Rad Hard--- Переключатели Rad Hard--- Датчики температуры Rad Hard-- - Транзисторные массивы Rad Hard --- Источники опорного напряжения Rad Hard -- Преобразователи данных Rad Hard --- Цифро-аналоговые преобразователи Rad Hard --- Прецизионные аналого-цифровые преобразователи Rad Hard --- Цифровые Rad Hard --- Гейты Rad Hard AND- -- Rad Hard Buffer/Line Drivers--- Rad Hard Counters--- Rad Hard Decoders/DEMUXs--- Rad Hard Flip-Flops--- Rad Hard Inverters--- Rad Hard Latches--- Rad Hard Memory-- - Rad Hard NAND Gates--- Rad Hard NOR Gates--- Rad Hard Gates OR--- Rad Hard OR/NOR Gates--- Rad Hard Shift Registers--- Rad Hard Signal Multiplexers--- Rad Hard Timing Circuits- - Rad Hard Power--- Драйверы Rad Hard GaN FET--- Rad Hard GaN FET--- Линейные регуляторы Rad Hard--- Rad Hard Load Switch--- Rad Hard Драйверы MOSFET--- Rad Hard Power Sequencing--- Rad Hard Power Supply Supervisory --- Драйверы Rad Hard Source --- Rad Hard Switching Contro Иллеры --- Импульсные регуляторы Rad Hard- Rad Hard Plastic Package Products -- Rad Hard Plastic Digital --- Rad Hard Plastic Digital Isolators-- Rad Hard Plastic Power--- Rad Hard Plastic GaN FET--- Rad Hard Plastic Switching Regulators - Устойчивые к радиационному облучению продукты в пластиковых упаковках-- Устойчивые к радиационному облучению аналоговые устройства--- Устойчивые к радиационному облучению приемопередатчики CAN-шины--- Устойчивые к радиационному облучению мультиплексоры--- Устойчивые к радиационному облучению операционные усилители--- Устойчивые к радиационному облучению ВЧ-переключатели--- Устойчивые к радиационному облучению источники опорного напряжения-- Устойчивые к радиационному облучению Цифровые --- Устойчивые к радиационному излучению цифровые изоляторы -- Устойчивые к радиационному излучению источники питания --- Устойчивые к радиационному излучению драйверы GaN FET --- Устойчивые к радиационному излучению ШИМ-контроллеры --- Устойчивые к радиационному излучению импульсные регуляторы

Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов IC 555

Эта схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов IC 555 предназначена для зарядки нескольких литиевых элементов (3.6 вольт каждый, емкость 1 ампер-час).

Зарядное устройство работает, подавая короткий импульс тока через последовательный резистор, а затем контролируя напряжение батареи, чтобы определить, требуется ли еще один импульс. Ток можно отрегулировать, заменив последовательный резистор или отрегулировав входное напряжение. Когда батарея разряжена, импульсы тока располагаются близко друг к другу, так что присутствует несколько постоянный ток. По мере того, как аккумуляторы достигают полного заряда, интервал между импульсами увеличивается, а состояние полного заряда отображается более медленным миганием светодиода.

 

Опорное напряжение стабилитрона (2,5 В) используется на выводе 2 компаратора, так что выход компаратора переключается на низкий уровень, запуская таймер 555, когда напряжение на выводе 7 меньше 2,5 В. Выход 555 включает 2 транзистора, и батареи заряжаются примерно 30 миллисекунд. Когда зарядный импульс заканчивается, напряжение батареи измеряется и делится комбинацией резисторов 22K, 8,2K и 620 Ом, поэтому, когда напряжение батареи достигает 8,2 вольта, входной сигнал на выводе 7 компаратора поднимется немного выше 2.5 вольт и цепь перестанет заряжаться.

Предложенная схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов IC 555 может использоваться для зарядки других типов аккумуляторов, таких как никель-кадмиевые, никель-металлогидридные или свинцово-кислотные, но напряжение отключения необходимо будет отрегулировать, изменив 8,2K и 620. Омные резисторы так, чтобы вход компаратора оставался на уровне 2,5 В, когда достигается напряжение на клеммах батареи.

Например, чтобы зарядить 6-вольтовую свинцово-кислотную батарею до предела 7 вольт, ток через резистор 20 кОм будет (7-2.5)/ 20К = 225 мкА. Это означает, что комбинация двух других резисторов (8,2K и 620) должна быть R=E/I = 2,5/225 мкА = 11 111 Ом. Но это не стандартное значение, поэтому вы можете использовать 10K последовательно с 1,1K или другие значения, которые в сумме составляют 11,11K

Будьте осторожны, чтобы не перезарядить батареи. Я бы рекомендовал использовать большой конденсатор вместо батареи, чтобы проверить цепь и убедиться, что она отключается при правильном напряжении.

Зарядное устройство с входом 60 В; Алгоритмы заряда свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов до 20 А

6.755

просмотров 0 комментариев

В качестве альтернативы, LTC4013 будет заряжать многоэлементную батарею на основе лития с плавающим напряжением, близким к входному источнику питания. Выводы режима определяют плавающее напряжение и алгоритм заряда. Ток заряда регулируется с точностью до ±5% и программируется с помощью одного резистора до 20 А (в зависимости от выбора внешних компонентов). LTC4013 имеет настраиваемую пользователем схему отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), которая обеспечивает простую оптимизацию мощности в случае источников с ограниченной мощностью, таких как солнечные батареи.Метод разомкнутой цепи MPPT корректирует изменения температуры панели без неудобств, связанных с добавлением датчика температуры солнечной панели. Приложения включают портативные медицинские инструменты, оборудование для мониторинга, системы резервного питания, промышленные портативные устройства, промышленное освещение, военное оборудование, защищенные ноутбуки / планшетные компьютеры, а также системы связи и телеметрии с дистанционным питанием.

Зарядное устройство с входом 60 В; Алгоритмы заряда свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторов до 20 А — [Ссылка]

Майк — основатель и редактор Electronics-Lab.com, сообщество разработчиков электроники / платформа для обмена новостями и проектами. Он изучал электронику и физику и любит все, что связано с движущимися электронами и весельем. Его интересы лежали на солнечных элементах, микроконтроллерах и импульсных источниках питания. Не стесняйтесь обращаться к нему за отзывами, случайными советами или просто поздороваться 🙂

просмотреть все сообщения администратора

Архивы
Архивы Выбрать месяц Февраль 2022 Январь 2022 Декабрь 2021 Ноябрь 2021 Октябрь 2021 Сентябрь 2021 Август 2021 Июль 2021 Июнь 2021 Май 2021 Апрель 2021 Март 2021 Февраль 2021 Январь 2021 Декабрь 2020 Ноябрь 2020 Октябрь 2020 Сентябрь 2020 Август 2 2 Апрель 2020 Май 2020 Июнь 2020 2020 февраля 2020 г. январь 2020 г. декабрь 2019 Ноябрь 2019 Октябрь 2019 г. Сентябрь 2019 г. август 2019 г. Июль 2019 г. Июнь 2019 г. Май 2019 г. апрель 2019 г. Март 2019 г. Февраль 2019 Январь 2019 г. декабрь 2019 Ноябрь 2019 Октябрь 2019 г. Сентябрь 2018 г. август 2018 г. Июль 2018 г. Июнь 2018 г. Май 2018 г. Январь 2018 Декабрь 2017 Ноябрь 2017 Октябрь 2017 Сентябрь 2017 г. август 2017 Июль 2017 Июнь 2017 Май 2017 Апрель 2017 г. Март 2017 г. Февраль 2017 Январь 2017 Декабрь 2016 г. Ноябрь 2016 Октябрь 2016 г. Сентябрь 2016 г. август 2016 г. Июль 2016 г. Июнь 2016 г. Май 2016 г. апрель 2016 г. 2 декабря 015 Ноябрь 2015 Октябрь 2015 Сентябрь 2015 Август 2015 Июль 2015

Надлежащая зарядка и безопасность литий-ионных аккумуляторов

Мы пока не знаем официальной причины поломки литий-ионных аккумуляторов Boeing 787 на двух самолетах, пока не будет завершено полное расследование.Тем не менее, у нас есть несколько хороших советов от экспертов в отрасли, которые показывают, насколько важна хорошая схема защиты в критически важной конструкции, например, в коммерческом самолете.

Входы PowerStream

. Каждый блок литий-ионных аккумуляторов должен иметь плату безопасности или ИС, которая контролирует заряд и разряд блока и предотвращает ненадлежащие условия. Спецификации этих защитных панелей определяются производителем ячейки и могут включать следующее:

  • Защита от обратной полярности
  • Температура зарядки — нельзя заряжать, если температура ниже 0°C или выше 45°C.
  • Ток заряда не должен быть слишком большим, обычно ниже 0,7 C.
  • Защита от тока разряда для предотвращения повреждения из-за короткого замыкания.
  • Напряжение заряда — постоянный предохранитель срабатывает, если на клеммы аккумулятора подается слишком большое напряжение
  • Защита от перезарядки — прекращает зарядку, когда напряжение на ячейку поднимается выше 4,30 вольт.
  • Защита от переразряда — останавливает разряд, когда напряжение аккумулятора падает ниже 2,3 В на элемент (зависит от производителя).
  • Предохранитель срабатывает, если аккумулятор подвергается воздействию температуры выше 100°C.

От Уолта Кестера и Джо Бакстона, Analog Devices — Li-Ion Charging: Литий-ионные аккумуляторы обычно требуют алгоритма зарядки постоянным током и постоянным напряжением (CCCV). Другими словами, литий-ионный аккумулятор следует заряжать при заданном уровне тока (обычно от 1 до 1,5 ампер) до тех пор, пока он не достигнет своего конечного напряжения. В этот момент схема зарядного устройства должна переключиться в режим постоянного напряжения и обеспечить ток, необходимый для удержания батареи на этом конечном напряжении (обычно 4.2 В на элемент). Таким образом, зарядное устройство должно обеспечивать стабильные контуры управления для поддержания постоянного значения тока или напряжения в зависимости от состояния батареи.

Основная проблема при зарядке литий-ионного аккумулятора состоит в том, чтобы реализовать полную емкость аккумулятора без его перезарядки, что может привести к катастрофическому отказу. Погрешность невелика, всего ±1%. Перезарядка более чем на +1% может привести к выходу из строя батареи, а недозарядка более чем на 1% приводит к снижению емкости.Например, недозаряд литий-ионного аккумулятора всего на 100 мВ (-2,4 % для литий-ионного элемента 4,2 В) приводит к потере емкости примерно на 10 %. Поскольку возможность ошибки настолько мала, от схемы управления зарядкой требуется высокая точность. Для достижения такой точности контроллер должен иметь прецизионный источник опорного напряжения, усилитель обратной связи с малым смещением и высоким коэффициентом усиления, а также точно согласованный делитель сопротивления. Суммарные ошибки всех этих компонентов должны давать общую ошибку менее ±1%.

Перезарядка литий-ионной батареи от Cadex Electronics Battery University

Литий-ионный аккумулятор безопасно работает при указанном рабочем напряжении; однако аккумулятор становится нестабильным, если его непреднамеренно зарядить до напряжения, превышающего указанное.Длительная зарядка выше 4,30 В приводит к образованию металлического лития на аноде, в то время как материал катода становится окислителем, теряет стабильность и выделяет углекислый газ (CO 2 ). Давление в ячейке повышается, и если зарядка продолжается, то устройство прерывания тока (CID), отвечающее за безопасность ячейки, отключает ток при 1380 кПа (200 фунтов на кв. дюйм).

При дальнейшем росте давления защитная мембрана разрывается при давлении 3450 кПа (500 фунтов на кв. дюйм), и ячейка может в конечном итоге выйти из-под пламени.Тепловой разгон смещается ниже, когда батарея полностью заряжена; для литий-кобальта этот порог составляет 130–150°C (266–302°F), для никель-марганцево-кобальтового сплава (NMC) — 170–180°C (338–356°F), а для марганца — 250°C ( 482°F). Li-фосфат обладает такой же и лучшей температурной стабильностью, чем марганец.

Литий-ионный аккумулятор

— не единственный аккумулятор, который представляет угрозу безопасности при перезарядке. Также известно, что батареи на основе свинца и никеля плавятся и вызывают пожар при неправильном обращении. Аккумуляторы на основе никеля также были отозваны из соображений безопасности.Правильно спроектированное зарядное оборудование имеет первостепенное значение для всех аккумуляторных систем.

Texas Instruments имеет bq24314C, который защищает от:

  • Перенапряжение на входе с быстрой реакцией менее 1 мкс
  • Программируемый пользователем максимальный ток с ограничением тока
  • Перенапряжение батареи

Bq24314C представляет собой высокоинтегрированную схему, предназначенную для защиты литий-ионных аккумуляторов от сбоев в цепи зарядки. Микросхема постоянно контролирует входное напряжение, входной ток и напряжение батареи.В случае перенапряжения на входе микросхема немедленно отключает питание от цепи зарядки, отключая внутренний переключатель. В случае перегрузки по току он ограничивает ток системы на уровне порогового значения и, если перегрузка по току сохраняется, отключает проходной элемент после периода гашения. Кроме того, микросхема также контролирует собственную температуру кристалла и отключается, если она превышает 140°C. Входной порог перегрузки по току программируется пользователем.

IC может управляться процессором, а также предоставляет хосту информацию о состоянии неисправности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.