Мақалада өз қолыңызбен үйді қалай жасауға болады, сіз кез-келген схеманы пайдалана аласыз, бірақ ең қарапайым өндіріс нұсқасы - компьютердің қуат көзін қайта жасау. Егер сізде мұндай блок болса, оны пайдалану оңай болады. Аналық платаларды қуаттандыру үшін 5, 3,3, 12 вольт кернеулері қолданылады. Түсінгеніңіздей, сізді қызықтыратын кернеу 12 вольт. Зарядтау құрылғысы сыйымдылығы 55-тен 65 ампер-сағатқа дейінгі батареяларды зарядтауға мүмкіндік береді. Басқаша айтқанда, көптеген көліктердің аккумуляторларын зарядтау жеткілікті.

Диаграмманың жалпы көрінісі

Өзгеріс енгізу үшін мақалада келтірілген диаграмманы пайдалану керек. дербес компьютердің қуат блогынан өз қолыңызбен жасалған, шығыстағы зарядтау тогы мен кернеуді басқаруға мүмкіндік береді. Қысқа тұйықталудан қорғаныс бар екеніне назар аудару керек - 10 Ампер сақтандырғыш. Бірақ оны орнатудың қажеті жоқ, өйткені дербес компьютерлердің қуат көздерінің көпшілігінде қысқа тұйықталу кезінде құрылғыны өшіретін қорғаныс бар. Сондықтан, компьютердің қуат көздерінен батареяларды зарядтау схемалары қысқа тұйықталудан қорғай алады.

PSI контроллері (тағайындалған DA1), әдетте, екі түрдегі қуат көзінде қолданылады - KA7500 немесе TL494. Енді кішкене теория. Компьютердің қуат көзі батареяны дұрыс зарядтай ала ма? Жауап иә, өйткені көптеген автомобильдердегі қорғасын батареяларының сыйымдылығы 55-65 Ампер-сағ. Ал қалыпты зарядтау үшін оған аккумулятор сыйымдылығының 10% тең ток қажет - 6,5 амперден аспайды. Егер қуат көзінің қуаты 150 Вт-тан жоғары болса, оның «+12 В» тізбегі мұндай токты беруге қабілетті.

Қайта құрудың бастапқы кезеңі

Қарапайым үйдегі батарея зарядтағышын қайталау үшін қуат көзін сәл жақсарту керек:

  1. Барлық қажет емес сымдардан құтылыңыз. Кедергі болмас үшін оларды алып тастау үшін дәнекерлеу үтікін пайдаланыңыз.
  2. Мақалада келтірілген диаграмманы пайдаланып, тұрақты R1 резисторын табыңыз, ол дәнекерленбеген болуы керек және оның орнына кедергісі 27 кОм болатын триммерді орнатыңыз. Осы резистордың жоғарғы контактісіне кейіннен «+12 В» тұрақты кернеу қолданылуы керек. Онсыз құрылғы жұмыс істей алмайды.
  3. Микросұлбаның 16-шы істікшесі минустан ажыратылған.
  4. Әрі қарай, 15-ші және 14-ші түйреуіштерді ажырату керек.

Бұл өте қарапайым және үйде жасалған болып шықты, сіз кез келген схеманы пайдалана аласыз, бірақ оны компьютердің қуат көзінен жасау оңайырақ - бұл жеңіл, пайдалану оңай және қол жетімді. Трансформаторлық құрылғылармен салыстырғанда құрылғылардың массасы айтарлықтай ерекшеленеді (өлшемдері сияқты).

Зарядтағышты реттеу

Артқы қабырға енді алдыңғы болады; оны материалдың бір бөлігінен жасаған жөн (текстолит өте қолайлы). Бұл қабырғаға R10 диаграммасында көрсетілген зарядтау тогы реттегішін орнату қажет. Ток сезгіш резисторды мүмкіндігінше күшті қолданған дұрыс - қуаты 5 Вт және кедергісі 0,2 Ом болатын екеуін алыңыз. Бірақ бәрі аккумуляторды зарядтау схемасын таңдауға байланысты. Кейбір конструкциялар жоғары қуатты резисторларды пайдалануды қажет етпейді.

Оларды параллель қосу кезінде қуат екі есе артады, ал қарсылық 0,1 Ом-ға тең болады. Алдыңғы қабырғада индикаторлар - вольтметр және амперметр бар, олар зарядтағыштың тиісті параметрлерін бақылауға мүмкіндік береді. Зарядтағышты дәл баптау үшін кесу резисторы қолданылады, оның көмегімен кернеу PHI контроллерінің 1-ші істікшесіне беріледі.

Құрылғыға қойылатын талаптар

Қорытынды құрастыру

Көп ядролы жұқа сымдарды 1, 14, 15 және 16 түйреуіштерге дәнекерлеу керек. Олардың оқшаулауы сенімді болуы керек, сондықтан жылыту жүктеме кезінде пайда болмайды, әйтпесе үйдегі автомобиль зарядтағышы сәтсіздікке ұшырайды. Құрастырудан кейін кесу резисторы бар кернеуді шамамен 14 вольтке (+/-0,2 В) орнату керек. Бұл батареяларды зарядтау үшін қалыпты деп саналатын кернеу. Сонымен қатар, бұл мән бос режимде болуы керек (қосылған жүктемесіз).

Батареяға қосылатын сымдарға екі аллигатор қыстырғышын орнату керек. Біреуі қызыл, екіншісі қара. Оларды кез-келген аппараттық немесе автокөлік бөлшектері дүкенінен сатып алуға болады. Осылайша сіз автокөлік аккумуляторы үшін қарапайым үй зарядтағышын аласыз. Қосылу схемалары: қара минусқа, ал қызыл плюске қосылады. Зарядтау процесі толығымен автоматты, адамның араласуы қажет емес. Бірақ бұл процестің негізгі кезеңдерін қарастырған жөн.

Батареяны зарядтау процесі

Бастапқы цикл кезінде вольтметр шамамен 12,4-12,5 В кернеуін көрсетеді. Егер аккумулятордың сыйымдылығы 55 Ah болса, амперметр 5,5 Ампер мәнін көрсеткенше реттегішті бұру керек. Бұл зарядтау тогы 5,5 А екенін білдіреді. Батарея зарядталған сайын ток азаяды және кернеу максимумға ұмтылады. Нәтижесінде, ең соңында ток 0 болады және кернеу 14 В болады.

Өндіріс үшін қолданылатын зарядтағыштардың схемалары мен конструкцияларын таңдауға қарамастан, жұмыс принципі негізінен ұқсас. Батарея толығымен зарядталған кезде, құрылғы өздігінен разрядтық токтың орнын толтыра бастайды. Сондықтан сіз батареяның шамадан тыс зарядталуына қауіп төндірмейсіз. Сондықтан зарядтағышты аккумуляторға бір күнге, бір аптаға, тіпті бір айға қосуға болады.

Құрылғыға орнатуға қарсы болмайтын өлшеу құралдары болмаса, олардан бас тартуға болады. Бірақ бұл үшін потенциометр үшін шкала жасау керек - зарядтау тогы мәндерінің позициясын көрсету үшін 5,5 А және 6,5 А. Әрине, орнатылған амперметр әлдеқайда ыңғайлы - сіз визуалды түрде бақылай аласыз батареяны зарядтау процесі. Бірақ жабдықты пайдаланбай өз қолыңызбен жасалған аккумулятор зарядтағышын оңай пайдалануға болады.

Мен Интернетте екі арналы зарядтағыштың диаграммасын таптым. Мен оны бірден екі арнаға жібермедім, өйткені қажет болмады - мен біреуін жинадым. Схема толығымен жұмыс істейді және тамаша зарядтайды.

Автокөлік аккумуляторларын зарядтау тізбегі

Зарядтағыштың техникалық сипаттамалары

  • Желілік кернеу 220 В.
  • Шығу кернеуі 2 x 16 В.
  • Зарядтау тогы 1 - 10 А.
  • Разряд тогы 0,1 - 1 А.
  • Заряд тоғының нысаны жарты толқынды түзеткіш болып табылады.
  • Батарея сыйымдылығы 10 - 100 А/сағ.
  • Зарядталып жатқан батареялардың кернеуі 3,6 - 12 В.

Жұмыс сипаттамасы: бұл зарядтау тогы мен разряд тогын бөлек реттейтін екі арналы зарядтағыш-разрядтау құрылғысы, бұл өте ыңғайлы және олардың техникалық жағдайына байланысты аккумулятор тақталарын оңтайлы қалпына келтіру режимдерін таңдауға мүмкіндік береді. Циклдік қалпына келтіру режимін қолдану химиялық реакцияда толық пайдаланылуына байланысты күкіртті сутегі мен оттегі газдарының шығымының айтарлықтай төмендеуіне әкеледі, ішкі кедергісі мен сыйымдылығы жұмыс жағдайына тез қалпына келтіріледі, корпустың қызып кетуі болмайды. және пластиналардың бұралуы.

Асимметриялық токпен зарядтау кезінде разряд тогы зарядтау тогының 1/5 бөлігінен аспауы керек. Өндірушілердің нұсқаулары зарядтау алдында батареяны зарядсыздандыруды талап етеді, яғни зарядтау алдында пластиналарды қалыптастыру. Қолайлы разрядтық жүктемені іздеудің қажеті жоқ, құрылғыда тиісті коммутацияны орындау жеткілікті. 20 сағат бойы аккумулятор сыйымдылығынан 0,05 С токпен бақылау разрядын жүргізген жөн. Схема разряд пен зарядтау тогын бөлек орнатумен бір уақытта екі батареяның пластиналарын қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Ағымдағы реттегіштер VT1, VT2 қуатты өрістік транзисторлардағы негізгі реттегіштерді білдіреді.
Кері байланыс тізбектерінде транзисторларды шамадан тыс жүктемеден қорғау үшін қажетті оптопарлар орнатылады. Жоғары зарядты токтарда C3, C4 конденсаторларының әсері минималды және 5 мс үзіліспен 5 мс созылатын жарты толқынды дерлік ток қалпына келтіру цикліндегі үзіліс, пластиналардың қызып кетуіне байланысты аккумуляторлық пластиналардың қалпына келуін тездетеді. ал электролиз жүрмейді, сутегі мен оттегі атомдарының химиялық реакцияларында толық пайдаланғанда электролит иондарының рекомбинациясы жақсарады.

Кернеуді көбейту режимінде жұмыс істейтін С2, С3 конденсаторлары VD1, VD2 диодтарын ауыстырған кезде ірі-кристалды сульфатты балқыту және қорғасын оксидін аморфты қорғасынға айналдыру үшін қосымша импульс тудырады. R2, R5 екі арнасының ток реттегіштері VD3, VD4 стабилдік диодтарындағы параметрлік кернеу тұрақтандырғыштарымен қоректенеді. VT1, VT2 өрістік транзисторлардың ысырмалық тізбектеріндегі R7, R8 резисторлары қақпа тогын қауіпсіз мәнге дейін шектейді.

U1, U2 оптоэлементтік транзисторлар зарядтау немесе разрядтау токтарымен шамадан тыс жүктелген кезде өрістік транзисторлардың қақпа кернеуін шунттауға арналған. Басқару кернеуі ағызу тізбектеріндегі R13, R14 резисторларынан, R11, R12 кесу резисторлары арқылы және R9, R10 шектеуші резисторлар арқылы оптикалық қосқыштың жарық диодтарына дейін жойылады. R13, R14 резисторларындағы кернеудің жоғарылауымен оптикалық транзисторлар өрістік транзисторлардың қақпаларындағы басқару кернеуін ашады және төмендетеді, ағызу көзінің тізбегіндегі токтар азаяды.

Қарапайым РЕТТЕЛГЕН КӨЛІКТІ ЗАРЯДАУ ҚҰРАҚЫ мақаласын талқылаңыз

Бұл қолданыстағы зарядтағышқа арналған өте қарапайым тіркеме тізбегі. Бұл батарея зарядының кернеуін басқарады және белгіленген деңгейге жеткенде оны зарядтағыштан ажыратады, осылайша батареяның шамадан тыс зарядталуын болдырмайды.
Бұл құрылғыда мүлде тапшы бөлшектер жоқ. Бүкіл схема тек бір транзисторға салынған. Оның күйді көрсететін жарық диодты индикаторлары бар: зарядталуда немесе батарея зарядталған.

Бұл құрылғыдан кім пайда көреді?

Бұл құрылғы автокөлік жүргізушілері үшін пайдалы болатыны сөзсіз. Автоматты зарядтағыш жоқ адамдар үшін. Бұл құрылғы кәдімгі зарядтағышыңызды толық автоматты зарядтағышқа айналдырады. Енді батареяның зарядталуын үнемі бақылаудың қажеті жоқ. Бар болғаны батареяны зарядтасаңыз болғаны, ол толығымен зарядталғаннан кейін ғана автоматты түрде өшеді.

Автоматты зарядтау тізбегі


Мұнда машинаның нақты схемасы берілген. Шын мәнінде, бұл белгілі бір кернеуден асып кеткен кезде іске қосылатын шекті реле. Жауап шегі R2 айнымалы резисторымен орнатылады. Толық зарядталған автомобиль аккумуляторы үшін ол әдетте - 14,4 В-қа тең.
Диаграмманы мына жерден жүктеп алуға болады -

Баспа төлем


Баспа тақшасын қалай жасауға болады, сізге байланысты. Бұл күрделі емес, сондықтан оны нан тақтасына оңай қоюға болады. Немесе сіз шатастырып, оны текстолитке ою арқылы жасай аласыз.

Параметрлер

Барлық бөлшектер жақсы жұмыс күйінде болса, машинаны орнату тек R2 резисторымен шекті кернеуді орнатуға дейін азаяды. Мұны істеу үшін біз тізбекті зарядтағышқа қосамыз, бірақ батареяны әлі қоспаңыз. Біз R2 резисторын диаграммаға сәйкес ең төменгі орынға жылжытамыз. Біз зарядтағыштың шығыс кернеуін 14,4 В-қа орнаттық. Содан кейін реле жұмыс істегенше айнымалы резисторды баяу бұраңыз. Барлығы орнатылған.
Консоль 14,4 В кернеуінде сенімді жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін кернеумен ойнап көрейік. Осыдан кейін автоматты зарядтағыш пайдалануға дайын болады.
Бұл бейнеде сіз жұмыс кезінде барлық құрастыру, реттеу және сынау процесін егжей-тегжейлі көре аласыз.

Белгілі бір зарядтағыштың сипаттамаларын бағалау литий-ионды аккумулятордың үлгілі заряды іс жүзінде қалай жүруі керек екенін түсінбестен қиын. Сондықтан, диаграммаларға тікелей көшпес бұрын, кішкене теорияны еске түсірейік.

Литий батареялары дегеніміз не?

Литий батареясының оң электроды қандай материалдан жасалғанына байланысты бірнеше сорттар бар:

  • литий кобальтатты катодпен;
  • литийленген темір фосфатына негізделген катодпен;
  • никель-кобальт-алюминий негізіндегі;
  • никель-кобальт-марганец негізінде.

Бұл батареялардың барлығының өзіндік сипаттамалары бар, бірақ бұл нюанстар жалпы тұтынушы үшін принципті маңызды емес болғандықтан, олар осы мақалада қарастырылмайды.

Сондай-ақ, барлық ли-ионды батареялар әртүрлі өлшемдерде және форма факторларында шығарылады. Олар қапталған (мысалы, бүгінгі күні танымал 18650) немесе ламинатталған немесе призмалық (гель-полимерлі батареялар) болуы мүмкін. Соңғылары электродтар мен электрод массасын қамтитын арнайы пленкадан жасалған герметикалық жабылған қаптар.

Ли-ионды батареялардың ең көп тараған өлшемдері төмендегі кестеде көрсетілген (олардың барлығының номиналды кернеуі 3,7 вольт):

Белгі Стандартты өлшем Ұқсас өлшем
XXYY0,
Қайда XX- диаметрді мм-де көрсету,
YY- мм-дегі ұзындық мәні,
0 - цилиндр түрінде конструкцияны көрсетеді
10180 2/5 AAA
10220 1/2 AAA (Ø AAA сәйкес келеді, бірақ ұзындығының жартысы)
10280
10430 AAA
10440 AAA
14250 1/2 АА
14270 Ø AA, ұзындығы CR2
14430 Ø 14 мм (AA сияқты), бірақ қысқарақ
14500 А.А
14670
15266, 15270 CR2
16340 CR123
17500 150S/300S
17670 2xCR123 (немесе 168S/600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (немесе 150A/300P)
18650 2xCR123 (немесе 168A/600P)
18700
22650
25500
26500 МЕН
26650
32650
33600 D
42120

Ішкі электрохимиялық процестер бірдей жолмен жүреді және аккумулятордың пішін факторы мен дизайнына байланысты емес, сондықтан төменде айтылғандардың барлығы барлық литий батареяларына бірдей қолданылады.

Литий-иондық батареяларды қалай дұрыс зарядтау керек

Литий батареяларын зарядтаудың ең дұрыс жолы - екі кезеңде зарядтау. Бұл Sony өзінің барлық зарядтағыштарында қолданатын әдіс. Неғұрлым күрделі заряд реттегішіне қарамастан, бұл ли-ионды батареялардың қызмет ету мерзімін қысқартпай толық зарядталуын қамтамасыз етеді.

Мұнда біз CC/CV (тұрақты ток, тұрақты кернеу) ретінде қысқартылған литий батареялары үшін екі сатылы зарядтау профилі туралы айтып отырмыз. Сондай-ақ импульстік және қадамдық токтармен опциялар бар, бірақ олар осы мақалада талқыланбайды. Импульстік токпен зарядтау туралы көбірек оқуға болады.

Сонымен, зарядтаудың екі кезеңін толығырақ қарастырайық.

1. Бірінші кезеңдеТұрақты зарядтау тогы қамтамасыз етілуі керек. Ағымдағы мән 0,2-0,5С. Жылдам зарядтау үшін токты 0,5-1,0С дейін арттыруға рұқсат етіледі (мұнда С - аккумулятордың сыйымдылығы).

Мысалы, 3000 мАч сыйымдылығы бар аккумулятор үшін бірінші кезеңде номиналды зарядтау тогы 600-1500 мА, ал жеделдетілген зарядтау тогы 1,5-3А диапазонында болуы мүмкін.

Берілген мәннің тұрақты зарядтау тогын қамтамасыз ету үшін зарядтағыштың тізбегі аккумулятор терминалдарындағы кернеуді арттыра алуы керек. Шын мәнінде, бірінші кезеңде зарядтағыш классикалық ток тұрақтандырғышы ретінде жұмыс істейді.

Маңызды:Егер сіз батареяларды кірістірілген қорғаныс тақтасымен (ПХД) зарядтауды жоспарласаңыз, онда зарядтау тізбегін жобалау кезінде тізбектің ашық кернеуі ешқашан 6-7 вольттан аспайтынына көз жеткізу керек. Әйтпесе, қорғаныс тақтасы зақымдалуы мүмкін.

Батареядағы кернеу 4,2 вольтке дейін көтерілген кезде, аккумулятор өзінің сыйымдылығының шамамен 70-80% алады (ерекше сыйымдылық мәні зарядтау тогына байланысты болады: жеделдетілген зарядтау кезінде ол сәл аз болады, ал номиналды заряд - сәл артық). Бұл сәт зарядтаудың бірінші кезеңінің аяқталуын білдіреді және екінші (және соңғы) кезеңге өту үшін сигнал ретінде қызмет етеді.

2. Екінші зарядтау кезеңі- бұл аккумуляторды тұрақты кернеумен зарядтау, бірақ бірте-бірте төмендейтін (төмендейтін) ток.

Бұл кезеңде зарядтағыш батареяда 4,15-4,25 вольт кернеуін сақтайды және ток мәнін басқарады.

Сыйымдылық артқан сайын зарядтау тогы азаяды. Оның мәні 0,05-0,01С дейін төмендеген кезде зарядтау процесі аяқталды деп саналады.

Зарядтағыштың дұрыс жұмысының маңызды нюансы - зарядтау аяқталғаннан кейін оны батареядан толық ажырату. Бұл литий батареялары үшін әдетте зарядтағышпен қамтамасыз етілген (яғни 4,18-4,24 вольт) ұзақ уақыт бойы жоғары кернеу астында қалуы өте қажет емес екеніне байланысты. Бұл аккумулятордың химиялық құрамының тез бұзылуына және соның салдарынан оның сыйымдылығының төмендеуіне әкеледі. Ұзақ мерзімді болу ондаған сағат немесе одан да көп уақытты білдіреді.

Зарядтаудың екінші кезеңінде аккумулятор өзінің сыйымдылығынан шамамен 0,1-0,15 артық жинай алады. Аккумулятордың жалпы заряды осылайша 90-95% жетеді, бұл тамаша көрсеткіш.

Біз зарядтаудың екі негізгі кезеңін қарастырдық. Дегенмен, литий батареяларын зарядтау мәселесін қамту, егер зарядтаудың басқа сатысы - деп аталатындар туралы айтылмаса, толық болмайды. алдын ала зарядтау.

Алдын ала зарядтау кезеңі (алдын ала зарядтау)- бұл кезең тек қатты зарядсызданған батареялар үшін (2,5 В төмен) оларды қалыпты жұмыс режиміне келтіру үшін қолданылады.

Бұл кезеңде заряд батарея кернеуі 2,8 В жеткенше төмендетілген тұрақты токпен қамтамасыз етіледі.

Алдын ала кезең, мысалы, электродтар арасындағы ішкі қысқа тұйықталу бар зақымдалған батареялардың ісінуін және қысымын төмендетуді (немесе тіпті өртпен жарылуды) болдырмау үшін қажет. Егер мұндай аккумулятор арқылы үлкен заряд тогы бірден өтсе, бұл сөзсіз оның қызуына әкеледі, содан кейін ол байланысты.

Алдын ала зарядтаудың тағы бір артықшылығы - батареяны алдын ала қыздыру, бұл қоршаған ортаның төмен температурасында (суық мезгілде жылытылмаған бөлмеде) зарядтау кезінде маңызды.

Интеллектуалды зарядтау алдын ала зарядтау кезеңінде аккумулятордағы кернеуді бақылай алуы керек және егер кернеу ұзақ уақыт бойы көтерілмесе, аккумулятордың ақауы туралы қорытынды жасау керек.

Литий-ионды аккумуляторды зарядтаудың барлық кезеңдері (соның ішінде алдын ала зарядтау кезеңі) осы графикте схемалық түрде көрсетілген:

Номиналды зарядтау кернеуінен 0,15 В асып кету батареяның қызмет ету мерзімін екі есе қысқартуы мүмкін. Зарядтау кернеуін 0,1 вольтқа төмендету зарядталған аккумулятордың сыйымдылығын шамамен 10% төмендетеді, бірақ оның қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартады. Толық зарядталған аккумуляторды зарядтағыштан шығарғаннан кейін оның кернеуі 4,1-4,15 вольтты құрайды.

Жоғарыда айтылғандарды қорытындылап, негізгі ойларды атап өтейін:

1. Ли-ионды аккумуляторды зарядтау үшін қандай токты пайдалану керек (мысалы, 18650 немесе кез келген басқа)?

Ток оны қаншалықты жылдам зарядтағыңыз келетініне байланысты болады және 0,2С пен 1С аралығында болуы мүмкін.

Мысалы, 3400 мАч сыйымдылығы бар 18650 батарея өлшемі үшін ең аз зарядтау тогы 680 мА, ал максимум 3400 мА құрайды.

2. Мысалы, бірдей 18650 батареяларды зарядтау қанша уақытты алады?

Зарядтау уақыты зарядтау токына тікелей байланысты және формула бойынша есептеледі:

T = C / I зарядтау.

Мысалы, 1А токпен 3400 мАч батареямыздың зарядтау уақыты шамамен 3,5 сағатты құрайды.

3. Литий-полимерлі аккумуляторды қалай дұрыс зарядтауға болады?

Барлық литий батареялары бірдей зарядталады. Бұл литий полимері немесе литий ионы болсын, маңызды емес. Біз үшін, тұтынушылар, ешқандай айырмашылық жоқ.

Қорғаныс тақтасы дегеніміз не?

Қорғаныс тақтасы (немесе ПХД – қуатты басқару тақтасы) литий батареясының қысқа тұйықталуынан, шамадан тыс зарядталуынан және шамадан тыс зарядсыздануынан қорғауға арналған. Әдетте, қызып кетуден қорғау да қорғаныс модульдеріне енгізілген.

Қауіпсіздік мақсатында литий батареяларын тұрмыстық құрылғыларда, егер оларда кіріктірілген қорғаныс тақтасы болмаса, пайдалануға тыйым салынады. Сондықтан барлық ұялы телефон батареяларында әрқашан ПХД тақтасы болады. Батареяның шығыс терминалдары тікелей тақтада орналасқан:

Бұл тақталар мамандандырылған құрылғыда (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 және басқа аналогтар) алты аяқты заряд контроллерін пайдаланады. Бұл контроллердің міндеті - батареяның заряды толығымен таусылған кезде батареяны жүктемеден ажырату және 4,25 В жеткенде батареяны зарядтаудан ажырату.

Мұнда, мысалы, ескі Nokia телефондарымен бірге жеткізілген BP-6M батареяны қорғау тақтасының диаграммасы берілген:

Егер біз 18650 туралы айтатын болсақ, олар қорғаныс тақтасы бар немесе онсыз шығарылуы мүмкін. Қорғаныс модулі батареяның теріс терминалының жанында орналасқан.

Тақта батареяның ұзындығын 2-3 мм-ге арттырады.

ПХД модулі жоқ батареялар әдетте өздерінің қорғаныс тізбектерімен бірге келетін батареяларға кіреді.

Қорғанысы бар кез келген батарея қорғаныссыз батареяға айналуы мүмкін;

Бүгінгі күні 18650 батареясының максималды сыйымдылығы 3400 мАч құрайды. Қорғанысы бар батареялардың корпусында сәйкес белгісі болуы керек («Қорғалған»).

ПХД тақтасын PCM модулімен (PCM - қуат зарядының модулі) шатастырмаңыз. Егер біріншісі тек аккумуляторды қорғау мақсатына қызмет етсе, онда соңғылары зарядтау процесін басқаруға арналған - олар зарядтау тогын берілген деңгейде шектейді, температураны басқарады және тұтастай алғанда бүкіл процесті қамтамасыз етеді. PCM тақтасы - бұл заряд контроллері деп атайтын нәрсе.

Енді сұрақтар қалмайды деп үміттенемін: 18650 аккумуляторын немесе кез келген басқа литий батареясын қалай зарядтау керек? Содан кейін зарядтағыштарға (бірдей заряд контроллері) арналған дайын схема шешімдерінің шағын таңдауына көшеміз.

Ли-ионды аккумуляторларды зарядтау схемалары

Барлық тізбектер кез келген литий батареясын зарядтауға жарамды, тек зарядтау тогы мен элемент негізін таңдау ғана қалады.

LM317

Заряд индикаторы бар LM317 чипіне негізделген қарапайым зарядтағыштың диаграммасы:

Схема ең қарапайым, барлық орнату R8 кесу резисторын (қосылған батареясыз!) пайдаланып шығыс кернеуін 4,2 вольтке орнатуға және R4, R6 резисторларын таңдау арқылы зарядтау тогын орнатуға келеді. R1 резисторының қуаты кемінде 1 Вт.

Жарық диоды сөнген бойда зарядтау процесі аяқталды деп санауға болады (зарядтау тогы ешқашан нөлге дейін төмендемейді). Толық зарядталғаннан кейін батареяны ұзақ уақыт бойы осындай зарядта ұстау ұсынылмайды.

lm317 микросхемасы әртүрлі кернеу мен ток тұрақтандырғыштарында (қосылу тізбегіне байланысты) кеңінен қолданылады. Ол әр бұрышта сатылады және тиын тұрады (бар болғаны 55 рубльге 10 дана алуға болады).

LM317 әртүрлі корпустарда келеді:

PIN тағайындау (pinout):

LM317 чипінің аналогтары: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (соңғы екеуі отандық өндірілген).

LM317 орнына LM350 алсаңыз, зарядтау тогын 3А дейін арттыруға болады. Дегенмен, ол қымбатырақ болады - 11 рубль/дана.

Баспа схемасы мен схема жинағы төменде көрсетілген:

Ескі кеңестік KT361 транзисторын ұқсас pnp транзисторымен ауыстыруға болады (мысалы, KT3107, KT3108 немесе буржуазиялық 2N5086, 2SA733, BC308A). Зарядтау индикаторы қажет болмаса, оны толығымен алып тастауға болады.

Тізбектің кемшілігі: қоректену кернеуі 8-12В диапазонында болуы керек. Бұл LM317 чипінің қалыпты жұмыс істеуі үшін батарея кернеуі мен қоректену кернеуі арасындағы айырмашылық кемінде 4,25 вольт болуы керек екеніне байланысты. Осылайша, оны USB портынан қуаттандыру мүмкін болмайды.

MAX1555 немесе MAX1551

MAX1551/MAX1555 - USB немесе бөлек қуат адаптері (мысалы, телефон зарядтағышы) арқылы жұмыс істей алатын Li+ батареяларына арналған арнайы зарядтағыштар.

Бұл микросұлбалар арасындағы жалғыз айырмашылық MAX1555 зарядтау процесін көрсететін сигнал шығарады, ал MAX1551 қуат қосулы деген сигнал береді. Анау. Көптеген жағдайларда 1555 әлі де жақсырақ, сондықтан 1551-ді сатудан табу қиын.

Өндірушіден осы микросұлбалардың толық сипаттамасы берілген.

Тұрақты ток адаптерінен түсетін максималды кіріс кернеуі 7 В, USB арқылы қуатталған кезде - 6 В. Қоректену кернеуі 3,52 В дейін төмендегенде, микросұлба өшеді және зарядтау тоқтайды.

Микросұлбаның өзі қоректендіру кернеуінің қай кірісте бар екенін анықтайды және оған қосылады. Егер қуат USB шинасы арқылы берілсе, онда максималды зарядтау тогы 100 мА шектеледі - бұл оңтүстік көпірді жағудан қорықпай зарядтағышты кез келген компьютердің USB портына қосуға мүмкіндік береді.

Бөлек қуат көзінен қуат алған кезде әдеттегі зарядтау тогы 280 мА құрайды.

Чиптерде кіріктірілген қызып кетуден қорғаныс бар. Бірақ бұл жағдайда да, схема 110 ° C жоғары әрбір градус үшін заряд тогын 17 мА азайта отырып, жұмысын жалғастырады.

Алдын ала зарядтау функциясы бар (жоғарыдан қараңыз): аккумулятордың кернеуі 3 В-тан төмен болса, микросхема зарядтау тогын 40 мА дейін шектейді.

Микросұлбада 5 түйреуіш бар. Міне, әдеттегі қосылым диаграммасы:

Егер адаптердің шығысындағы кернеу ешбір жағдайда 7 вольттан аспайтынына кепілдік болса, онда сіз 7805 тұрақтандырғышсыз жасай аласыз.

USB зарядтау опциясын, мысалы, осыған жинауға болады.

Микросұлба сыртқы диодтарды да, сыртқы транзисторларды да қажет етпейді. Жалпы алғанда, әрине, керемет кішкентай заттар! Тек олар тым кішкентай және дәнекерлеуге ыңғайсыз. Және олар да қымбат ().

LP2951

LP2951 тұрақтандырғышын National Semiconductors () шығарады. Ол кірістірілген токты шектеу функциясын жүзеге асыруды қамтамасыз етеді және тізбектің шығысында литий-ионды аккумулятор үшін тұрақты заряд кернеуінің деңгейін құруға мүмкіндік береді.

Зарядтау кернеуі 4,08 - 4,26 вольтты құрайды және батареяны ажыратқан кезде R3 резисторымен орнатылады. Кернеу өте дәл сақталады.

Зарядтау тогы 150 - 300 мА, бұл мән LP2951 чипінің ішкі тізбектерімен шектеледі (өндірушіге байланысты).

Диодты шағын кері токпен пайдаланыңыз. Мысалы, ол сатып алуға болатын 1N400X серияларының кез келгені болуы мүмкін. Диод кіріс кернеуі өшірілген кезде батареядан LP2951 чипіне кері токтың түсуін болдырмау үшін блоктау диод ретінде пайдаланылады.

Бұл зарядтау құрылғысы өте төмен зарядтау тогын шығарады, сондықтан кез келген 18650 батарея түнде зарядталады.

Микросұлбаны DIP пакетінде де, SOIC пакетінде де сатып алуға болады (бір бөлікке шамамен 10 рубль тұрады).

MCP73831

Чип дұрыс зарядтағыштарды жасауға мүмкіндік береді, сонымен қатар ол әйгілі MAX1555-тен арзанырақ.

Типтік қосылу диаграммасы мынадан алынады:

Тізбектің маңызды артықшылығы заряд тогын шектейтін төмен кедергісі бар қуатты резисторлардың болмауы. Мұнда ток микросұлбаның 5-ші түйреуішіне қосылған резистор арқылы орнатылады. Оның кедергісі 2-10 кОм диапазонында болуы керек.

Жиналған зарядтағыш келесідей көрінеді:

Микросхема жұмыс кезінде жақсы қызады, бірақ бұл оны алаңдатпайтын сияқты. Ол өз функциясын орындайды.

Мұнда SMD жарық диоды және микро-USB қосқышы бар баспа схемасының тағы бір нұсқасы берілген:

LTC4054 (STC4054)

Өте қарапайым схема, тамаша нұсқа! 800 мА дейінгі токпен зарядтауға мүмкіндік береді (қараңыз). Рас, ол өте қызып кетуге бейім, бірақ бұл жағдайда кірістірілген қызып кетуден қорғау токты азайтады.

Транзистормен бір немесе тіпті екі жарықдиодты шығару арқылы схеманы айтарлықтай жеңілдетуге болады. Содан кейін ол келесідей болады (мойындау керек, бұл қарапайым болуы мүмкін емес: бірнеше резистор және бір конденсатор):

Басып шығарылған схема опцияларының бірі мына жерден қол жетімді. Тақта 0805 стандартты өлшемдегі элементтерге арналған.

I=1000/R. Бірден жоғары ток орнатпау керек, алдымен микросұлбаның қаншалықты қызғанын көріңіз; Менің мақсаттарым үшін мен 2,7 кОм резисторды алдым, заряд тогы шамамен 360 мА болды.

Радиаторды осы микросұлбаға бейімдеу мүмкін болуы екіталай және оның кристалдық корпустың қосылысының жоғары жылу кедергісі арқасында тиімді болатыны шындық емес. Өндіруші жылу қабылдағышты «өткізгіштер арқылы» жасауды ұсынады - іздерді мүмкіндігінше қалың етіп, фольганы чип корпусының астында қалдыру. Жалпы алғанда, «жер» фольгасы неғұрлым көп болса, соғұрлым жақсы.

Айтпақшы, жылудың көп бөлігі 3-ші аяқ арқылы таралады, сондықтан сіз бұл ізді өте кең және қалың етіп жасай аласыз (оны артық дәнекерлеумен толтырыңыз).

LTC4054 чип пакеті LTH7 немесе LTADY деп белгіленуі мүмкін.

LTADY-ден LTH7 ерекшеленеді, біріншісі өте төмен батареяны көтере алады (кернеу 2,9 вольттан төмен), ал екіншісі көтере алмайды (оны бөлек айналдыру керек).

Чип өте сәтті болды, сондықтан оның көптеген аналогтары бар: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, YPM1484, YPM1480 81, 2, HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Аналогтардың кез келгенін қолданбас бұрын, деректер парағын тексеріңіз.

TP4056

Микросұлба SOP-8 корпусында жасалған (қараңыз), оның ішінде контактілерге қосылмаған металл жылу қабылдағыш бар, бұл жылуды тиімдірек жоюға мүмкіндік береді. Аккумуляторды 1А-ға дейінгі токпен зарядтауға мүмкіндік береді (ток токты орнату резисторына байланысты).

Қосылу схемасы ілулі элементтердің ең азын талап етеді:

Схема классикалық зарядтау процесін жүзеге асырады - алдымен тұрақты токпен зарядтау, содан кейін тұрақты кернеу және төмендейтін токпен. Барлығы ғылыми. Зарядтауды кезең-кезеңімен қарастырсаңыз, бірнеше кезеңді ажыратуға болады:

  1. Жалғанған аккумулятордың кернеуін бақылау (бұл барлық уақытта болады).
  2. Алдын ала зарядтау кезеңі (батареяның заряды 2,9 В төмен болса). R prog резисторымен бағдарламаланған токтан 1/10 токпен (R прог = 1,2 кОм кезінде 100 мА) 2,9 В деңгейіне дейін зарядтаңыз.
  3. Максималды тұрақты токпен зарядтау (R прог = 1,2 кОм кезінде 1000 мА);
  4. Батарея 4,2 В-қа жеткенде, батареядағы кернеу осы деңгейде бекітіледі. Зарядтау тогының біртіндеп төмендеуі басталады.
  5. Ток R прог резисторы бағдарламалағанның 1/10 бөлігіне жеткенде (R прог = 1,2 кОм кезінде 100 мА), зарядтағыш өшеді.
  6. Зарядтау аяқталғаннан кейін контроллер батарея кернеуін бақылауды жалғастырады (1-тармақты қараңыз). Бақылау тізбегі тұтынатын ток 2-3 мкА құрайды. Кернеу 4,0 В дейін төмендегеннен кейін зарядтау қайтадан басталады. Шеңберде және т.б.

Заряд тогы (ампермен) формула бойынша есептеледі I=1200/R прог. Рұқсат етілген максималды - 1000 мА.

3400 мАч 18650 батареямен нақты зарядтау сынағы графикте көрсетілген:

Микросұлбаның артықшылығы заряд тогы тек бір резистор арқылы орнатылады. Төмен кедергісі бар күшті резисторлар қажет емес. Сонымен қатар зарядтау процесінің индикаторы, сондай-ақ зарядтау аяқталуының көрсеткіші бар. Батарея қосылмаған кезде индикатор бірнеше секунд сайын жыпылықтайды.

Тізбектің қоректену кернеуі 4,5...8 вольт шегінде болуы керек. 4,5 В-қа жақынырақ, соғұрлым жақсы (сондықтан чип аз қызады).

Бірінші аяқ литий-ионды батареяға (әдетте ұялы телефон батареясының ортаңғы терминалы) орнатылған температура сенсорын қосу үшін пайдаланылады. Егер шығыс кернеуі қоректендіру кернеуінің 45%-дан төмен немесе 80%-дан жоғары болса, зарядтау тоқтатылады. Температураны бақылау қажет болмаса, бұл аяқты жерге отырғызыңыз.

Назар аударыңыз! Бұл схеманың бір маңызды кемшілігі бар: батареяның кері полярлығын қорғау тізбегінің болмауы. Бұл жағдайда контроллердің максималды токтың асып кетуіне байланысты жанып кетуіне кепілдік беріледі. Бұл жағдайда тізбектің қоректену кернеуі батареяға тікелей түседі, бұл өте қауіпті.

Белгі қарапайым және оны бір сағатта тізеңізде жасауға болады. Уақыт өте маңызды болса, дайын модульдерге тапсырыс беруге болады. Дайын модульдердің кейбір өндірушілері шамадан тыс ток пен шамадан тыс разрядтан қорғауды қосады (мысалы, сізге қандай тақта қажет - қорғаныспен немесе қорғаныссыз және қандай қосқышпен таңдауға болады).

Сондай-ақ, температура сенсорына арналған контактісі бар дайын тақталарды таба аласыз. Немесе зарядтау тогын арттыру үшін бірнеше параллельді TP4056 микросұлбалары бар зарядтау модулі және кері полярлық қорғанысы бар (мысал).

LTC1734

Сондай-ақ өте қарапайым схема. Зарядтау тогы R prog резисторы арқылы орнатылады (мысалы, 3 кОм резисторды орнатсаңыз, ток 500 мА болады).

Микросұлбалар әдетте корпуста белгіленеді: LTRG (оларды жиі ескі Samsung телефондарында табуға болады).

Кез келген pnp транзисторы қолайлы, ең бастысы ол берілген зарядтау тогына арналған.

Көрсетілген диаграммада заряд индикаторы жоқ, бірақ LTC1734-де «4» (Prog) істікшесінің екі функциясы бар - токты орнату және батарея зарядының аяқталуын бақылау. Мысалы, LT1716 компараторы арқылы зарядтың аяқталуын басқаратын схема көрсетілген.

Бұл жағдайда LT1716 компараторын арзан LM358-ге ауыстыруға болады.

TL431 + транзистор

Қолжетімді компоненттерді қолданатын схеманы ойлап табу қиын болуы мүмкін. Мұнда ең қиын нәрсе - TL431 анықтамалық кернеу көзін табу. Бірақ олардың кең таралғаны сонша, олар барлық жерде дерлік кездеседі (қуат көзі бұл микросхемасыз сирек жасайды).

TIP41 транзисторын қолайлы коллектор тогы бар кез келген басқасымен ауыстыруға болады. Тіпті ескі кеңестік KT819, KT805 (немесе одан аз қуатты KT815, KT817) жасайды.

Тізбекті орнату 4,2 вольттегі трим резисторын пайдаланып шығыс кернеуін орнатуға (батареясыз!!!) түседі. R1 резисторы зарядтау тогының максималды мәнін орнатады.

Бұл схема литий батареяларын зарядтаудың екі сатылы процесін толығымен жүзеге асырады - алдымен тікелей токпен зарядтау, содан кейін кернеуді тұрақтандыру фазасына өту және токты нөлге дейін біркелкі азайту. Жалғыз кемшілік - бұл схеманың қайталануының нашарлығы (ол орнатуда күрделі және қолданылатын компоненттерге талап қою).

MCP73812

Microchip-тен тағы бір ескерілмеген микросұлба бар - MCP73812 (қараңыз). Оның негізінде біз өте бюджеттік зарядтау опциясын аламыз (және қымбат емес!). Бүкіл дене жинағы бір ғана резистор!

Айтпақшы, микросхема дәнекерлеуге ыңғайлы пакетте жасалған - SOT23-5.

Жалғыз теріс - ол өте қызып кетеді және заряд көрсеткіші жоқ. Сондай-ақ, егер сізде төмен қуат көзі болса (бұл кернеудің төмендеуіне әкелетін) болса, ол өте сенімді жұмыс істемейді.

Жалпы, заряд көрсеткіші сіз үшін маңызды болмаса және 500 мА ток сізге сәйкес келсе, MCP73812 өте жақсы нұсқа болып табылады.

NCP1835

Толық интеграцияланған шешім ұсынылады - зарядтау кернеуінің жоғары тұрақтылығын қамтамасыз ететін NCP1835B (4,2 ±0,05 В).

Мүмкін, бұл микросұлбаның жалғыз кемшілігі оның тым миниатюралық өлшемі (DFN-10 корпусы, өлшемі 3х3 мм). Мұндай миниатюралық элементтерді жоғары сапалы дәнекерлеуді бәрі бірдей қамтамасыз ете алмайды.

Сөзсіз артықшылықтардың арасында мен мыналарды атап өткім келеді:

  1. Дене бөліктерінің ең аз саны.
  2. Толық зарядсызданған аккумуляторды зарядтау мүмкіндігі (алдын ала зарядтау тогы 30 мА);
  3. Зарядтау аяқталуын анықтау.
  4. Бағдарламаланатын зарядтау тогы - 1000 мА дейін.
  5. Зарядтау және қате көрсеткіші (зарядталмайтын батареяларды анықтауға және бұл туралы сигнал беруге қабілетті).
  6. Ұзақ мерзімді зарядтаудан қорғау (C t конденсаторының сыйымдылығын өзгерту арқылы сіз максималды зарядтау уақытын 6,6-дан 784 минутқа дейін орнатуға болады).

Микросұлбаның құны дәл арзан емес, сонымен қатар соншалықты жоғары емес (~$1), оны пайдаланудан бас тартуға болады. Егер сіз дәнекерлеу үтікімен ыңғайлы болсаңыз, мен осы опцияны таңдауды ұсынамын.

Толығырақ сипаттама бөлімде.

Литий-ионды аккумуляторды контроллерсіз зарядтауға болады ма?

Иә болады. Дегенмен, бұл зарядтау тогы мен кернеуін мұқият бақылауды қажет етеді.

Жалпы алғанда, батареяны зарядтау мүмкін болмайды, мысалы, біздің 18650, зарядтағышсыз. Сізге максималды зарядтау тогын қандай да бір жолмен шектеу керек, сондықтан кем дегенде ең қарапайым жад әлі де қажет болады.

Кез келген литий батареясы үшін ең қарапайым зарядтағыш батареямен тізбектей жалғанған резистор болып табылады:

Резистордың кедергісі мен қуатының шығыны зарядтау үшін пайдаланылатын қуат көзінің кернеуіне байланысты.

Мысал ретінде 5 вольтты қуат көзінің резисторын есептейік. Біз 2400 мАч сыйымдылығы бар 18650 батареяны зарядтаймыз.

Сонымен, зарядтаудың ең басында резистордағы кернеудің төмендеуі келесідей болады:

U r = 5 - 2,8 = 2,2 Вольт

Біздің 5В қуат көзіміз 1А максималды ток үшін есептелген делік. Аккумулятордағы кернеу минималды және 2,7-2,8 вольтты құраған кезде, тізбек зарядтаудың ең басында ең жоғары токты тұтынады.

Назар аударыңыз: бұл есептеулер батареяның өте терең зарядсыздануы және ондағы кернеу әлдеқайда төмен, тіпті нөлге дейін болуы мүмкін мүмкіндігін ескермейді.

Осылайша, 1 Амперде зарядтың ең басында токты шектеу үшін қажетті резистор кедергісі болуы керек:

R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 Ом

Резисторлық қуаттың шығыны:

P r = I 2 R = 1*1*2,2 = 2,2 Вт

Аккумуляторды зарядтаудың ең соңында, ондағы кернеу 4,2 В жақындағанда, зарядтау тогы болады:

Мен зарядтаймын = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 А

Яғни, көріп отырғанымыздай, барлық мәндер берілген аккумулятор үшін рұқсат етілген шектен шықпайды: бастапқы ток берілген аккумулятор үшін максималды рұқсат етілген зарядтау токынан (2,4 А) аспайды, ал соңғы ток токтан асады. батарея сыйымдылығы артпайды (0,24 А).

Мұндай зарядтаудың негізгі кемшілігі - батареядағы кернеуді үнемі бақылау қажеттілігі. Кернеу 4,2 вольтке жеткенде зарядты қолмен өшіріңіз. Литий батареялары тіпті қысқа мерзімді асқын кернеуге өте нашар төзеді - электродтық массалар тез ыдырай бастайды, бұл сөзсіз сыйымдылықтың жоғалуына әкеледі. Сонымен бірге қызып кету және қысымды төмендету үшін барлық алғышарттар жасалады.

Егер сіздің батареяңызда жоғарыда талқыланған кірістірілген қорғаныс тақтасы болса, онда бәрі оңайырақ болады. Батареяда белгілі бір кернеуге жеткенде, тақтаның өзі оны зарядтағыштан ажыратады. Дегенмен, бұл зарядтау әдісі біз талқылаған елеулі кемшіліктерге ие.

Батареяға орнатылған қорғаныс ешбір жағдайда оны шамадан тыс зарядтауға мүмкіндік бермейді. Сізге тек зарядтау тогын ол берілген аккумулятор үшін рұқсат етілген мәндерден аспайтындай етіп бақылау керек (қорғаныс тақталары, өкінішке орай, зарядтау тогын шектей алмайды).

Зертханалық қуат көзі арқылы зарядтау

Егер сізде ток қорғанысы (шектеу) бар қуат көзі болса, онда сіз құтқарылдыңыз! Мұндай қуат көзі қазірдің өзінде жоғарыда жазған дұрыс зарядтау профилін жүзеге асыратын толыққанды зарядтағыш болып табылады (CC/CV).

Ли-ионды зарядтау үшін тек қуат көзін 4,2 вольтке орнату және қажетті ток шегін орнату жеткілікті. Және батареяны қосуға болады.

Бастапқыда, батарея әлі таусылған кезде, зертханалық қуат көзі токтан қорғау режимінде жұмыс істейді (яғни, ол берілген деңгейде шығыс тогын тұрақтандырады). Содан кейін, жағадағы кернеу белгіленген 4,2 В-қа дейін көтерілгенде, қуат көзі кернеуді тұрақтандыру режиміне ауысады, ал ток төмендей бастайды.

Ток 0,05-0,1С дейін төмендегенде, батареяны толық зарядталған деп санауға болады.

Көріп отырғаныңыздай, зертханалық қуат көзі дерлік тамаша зарядтағыш болып табылады! Ол автоматты түрде жасай алмайтын жалғыз нәрсе - батареяны толығымен зарядтау және өшіру туралы шешім қабылдау. Бірақ бұл кішкентай нәрсе, оған тіпті назар аудармау керек.

Литий батареяларын қалай зарядтауға болады?

Егер біз зарядтауға арналмаған бір реттік батарея туралы айтатын болсақ, онда бұл сұраққа дұрыс (және жалғыз дұрыс) жауап ЖОҚ.

Өйткені, кез келген литий батареясы (мысалы, жалпақ планшет түріндегі қарапайым CR2032) литий анодын жабатын ішкі пассивтендіру қабатының болуымен сипатталады. Бұл қабат анод пен электролит арасындағы химиялық реакцияның алдын алады. Ал сыртқы токтың берілуі жоғарыдағы қорғаныс қабатын бұзады, бұл батареяның зақымдалуына әкеледі.

Айтпақшы, егер қайта зарядталмайтын CR2032 батареясы туралы айтатын болсақ, онда оған өте ұқсас LIR2032 қазірдің өзінде толыққанды батарея болып табылады. Ол зарядталуы мүмкін және қажет. Тек оның кернеуі 3 емес, 3,6 В.

Литий батареяларын қалай зарядтау керек (бұл телефон батареясы, 18650 немесе кез келген басқа литий-ионды батарея болсын) мақаланың басында талқыланды.

85 тиын/дана Сатып алу MCP73812 65 рубль/дана. Сатып алу NCP1835 83 рубль/дана. Сатып алу *Тегін жеткізу бар барлық чиптер

Автокөлік аккумуляторларына арналған зарядтағыш.

Кез келген автокөлік жүргізушісінің гаражында аккумулятор зарядтағыш болуы керек десем, бұл ешкім үшін жаңалық емес. Әрине, сіз оны дүкеннен сатып ала аласыз, бірақ бұл сұраққа тап болғанда, мен өте жақсы емес құрылғыны қол жетімді бағамен сатып алғым келмейді деген қорытындыға келдім. Зарядтау тогы трансформатордың қайталама орамындағы бұрылыстардың санын қосатын немесе азайтатын, осылайша зарядтау тогын арттыратын немесе азайтатын қуатты қосқышпен реттелетіндер бар, ал негізінен ток басқару құрылғысы жоқ. Бұл зауытта шығарылған зарядтағыш үшін ең арзан нұсқа болуы мүмкін, бірақ смарт құрылғы соншалықты арзан емес, бағасы өте жоғары, сондықтан мен Интернеттен схеманы тауып, оны өзім құрастыруды шештім. Таңдау критерийлері келесідей болды:

Қарапайым схема, қажетсіз қоңыраулар мен ысқырықтарсыз;
- радиокомпоненттерінің болуы;
- зарядтау тогын 1-ден 10 амперге дейін тегіс реттеу;
- бұл зарядтау және жаттығу құрылғысының диаграммасы болғаны жөн;
- күрделі емес орнату;
- жұмыстың тұрақтылығы (осы схеманы жасағандардың шолулары бойынша).

Интернетте іздегеннен кейін мен тиристорларды реттейтін зарядтағышқа арналған өнеркәсіптік схемаға тап болдым.

Барлығы тән: трансформатор, көпір (VD8, VD9, VD13, VD14), реттелетін жұмыс циклі бар импульстік генератор (VT1, VT2), ажыратқыштар ретінде тиристорлар (VD11, VD12), зарядты басқару блогы. Бұл дизайнды біршама жеңілдете отырып, біз қарапайым диаграмманы аламыз:

Бұл диаграммада зарядты басқару блогы жоқ, ал қалғандары дерлік бірдей: транс, көпір, генератор, бір тиристор, өлшеу бастары және сақтандырғыш. Схемада KU202 тиристоры бар екенін ескеріңіз, ол аздап әлсіз, сондықтан жоғары ток импульстарының бұзылуын болдырмау үшін оны радиаторға орнату керек. Трансформатор 150 Вт немесе ескі түтік теледидарынан TS-180 пайдалануға болады.

KU202 тиристорында 10А зарядтау тогы бар реттелетін зарядтағыш.

Және тағы бір құрылғыда тапшы бөлшектер жоқ, зарядтау тогы 10 амперге дейін. Бұл фазалық импульсті басқаратын қарапайым тиристорлық қуат реттегіші.

Тиристорлық басқару блогы екі транзисторға жиналған. Транзисторды ауыстырмас бұрын C1 конденсаторы зарядталатын уақыт R7 айнымалы резисторымен белгіленеді, ол шын мәнінде аккумулятордың зарядтау тогының мәнін белгілейді. VD1 диод тиристорлық басқару тізбегін кері кернеуден қорғау үшін қызмет етеді. Тиристор, алдыңғы схемалардағыдай, жақсы радиаторға немесе салқындатқыш желдеткіші бар кішкентайға орналастырылған. Басқару блогының баспа схемасы келесідей:

Схема жаман емес, бірақ оның кейбір кемшіліктері бар:
- қоректендіру кернеуінің ауытқуы зарядтау тоғының ауытқуына әкеледі;
- сақтандырғыштан басқа қысқа тұйықталудан қорғау жоқ;
- құрылғы желіге кедергі келтіреді (LC сүзгісімен өңдеуге болады).

Қайта зарядталатын батареяларды зарядтау және қалпына келтіру құрылғысы.

Бұл импульстік құрылғы батареяның кез келген түрін дерлік зарядтай алады және қалпына келтіре алады. Зарядтау уақыты батареяның күйіне байланысты және 4-тен 6 сағатқа дейін. Импульстік зарядтау тоғының әсерінен аккумулятор тақталары күкіртсізденеді. Төмендегі диаграмманы қараңыз.

Бұл схемада генератор тұрақты жұмысты қамтамасыз ететін микросұлбаға жиналады. Орнына NE555сіз ресейлік аналогты - таймерді пайдалана аласыз 1006VI1. Таймерді қуаттандыруға арналған KREN142 ешкімге ұнамаса, оны әдеттегі параметрлік тұрақтандырғышпен ауыстыруға болады, яғни. қажетті тұрақтандыру кернеуі бар резистор мен стабилдік диодты орнатыңыз және R5 резисторын азайтыңыз 200 Ом. Транзистор VT1- радиаторда міндетті түрде қатты қызады. Схемада 24 вольтты қайталама орамасы бар трансформатор қолданылады. Диодтық көпірді диодтардан құрастыруға болады D242. Транзисторлық радиаторды жақсы салқындату үшін VT1Компьютердің қуат көзінен немесе жүйелік блокты салқындатудан желдеткішті пайдалануға болады.

Батареяны қалпына келтіру және зарядтау.

Автокөлік батареяларын дұрыс пайдаланбау нәтижесінде олардың пластиналары сульфаттанып, аккумулятор істен шығуы мүмкін.
Мұндай батареяларды «ассиметриялық» токпен зарядтау кезінде қалпына келтірудің белгілі әдісі бар. Бұл жағдайда зарядтау және разрядтау тоғының арақатынасы 10:1 (оңтайлы режим) болып таңдалады. Бұл режим сульфатты батареяларды қалпына келтіруге ғана емес, сонымен қатар қызмет көрсететіндерге профилактикалық емдеуді жүргізуге мүмкіндік береді.


Күріш. 1. Зарядтағыштың электр тізбегі

Суретте. 1 жоғарыда сипатталған әдісті қолдануға арналған қарапайым зарядтағышты көрсетеді. Схема 10 А дейін импульстік зарядтау тогын қамтамасыз етеді (тездетілген зарядтау үшін пайдаланылады). Батареяларды қалпына келтіру және жаттықтыру үшін импульстік зарядтау тогын 5 А-ға қойған дұрыс. Бұл жағдайда разряд тогы 0,5 А болады. Разряд тогы R4 резисторының мәнімен анықталады.
Схема электр тізбегінің шығысындағы кернеу аккумулятордағы кернеуден асып кеткен кезде, желілік кернеу кезеңінің жартысы ішінде аккумулятор ток импульстарымен зарядталатындай етіп жасалған. Екінші жарты циклде VD1, VD2 диодтары жабылады және R4 жүктеме кедергісі арқылы батарея зарядсызданады.

Зарядтау тогының мәні амперметр көмегімен R2 реттегішімен орнатылады. Аккумуляторды зарядтау кезінде токтың бір бөлігі R4 резисторы (10%) арқылы да өтетінін ескере отырып, PA1 амперметрінің көрсеткіштері 1,8 А (импульстік зарядтау тогы 5 А үшін) сәйкес келуі керек, өйткені амперметр орташа мәнді көрсетеді. белгілі бір уақыт аралығындағы ток, ал жарты кезең ішінде өндірілген заряд.

Схема желідегі кернеудің кездейсоқ жоғалуы жағдайында аккумуляторды бақылаусыз разрядтан қорғауды қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда K1 релесі контактілері бар аккумуляторды қосу тізбегін ашады. K1 релесі RPU-0 типті жұмыс орамының кернеуі 24 В немесе одан төмен кернеуде пайдаланылады, бірақ бұл жағдайда шектеуші резистор ораммен тізбектей қосылады.

Құрылғы үшін қайталама орамдағы кернеуі 22...25 В болатын кемінде 150 Вт қуаты бар трансформаторды пайдалануға болады.
PA1 өлшеу құрылғысы 0...5 А (0...3 А) шкаласымен жарамды, мысалы M42100. VT1 транзисторы ауданы 200 шаршы метрден кем емес радиаторға орнатылады. см, ол үшін зарядтағыш конструкциясының металл корпусын пайдалану ыңғайлы.

Схемада жоғары күшейткіш (1000...18000) транзистор қолданылады, оны диодтар мен стабилді диодтың полярлығын өзгерткен кезде KT825-ке ауыстыруға болады, өйткені оның өткізгіштігі әртүрлі (2-суретті қараңыз). Транзистор белгілеуіндегі соңғы әріп кез келген нәрсе болуы мүмкін.


Күріш. 2. Зарядтағыштың электр тізбегі

Тізбекті кездейсоқ қысқа тұйықталудан қорғау үшін шығысқа FU2 сақтандырғышы орнатылған.
Қолданылатын резисторлар R1 типті C2-23, R2 - PPBE-15, R3 - C5-16MB, R4 - PEV-15, R2 мәні 3,3-тен 15 кОм-ға дейін болуы мүмкін. Кез келген VD3 стабилдік диод қолайлы, тұрақтандыру кернеуі 7,5-тен 12 В-қа дейін.
кері кернеу.

Зарядтағыштан аккумуляторға дейін қай сымды қолданған дұрыс.

Әрине, икемді мыс тізбегін алған дұрыс, бірақ көлденең қиманы осы сымдар арқылы өтетін максималды ток негізінде таңдау керек, ол үшін біз тақтаны қарастырамыз:

Егер сізді негізгі осциллятордағы 1006VI1 таймерін пайдаланатын импульстік зарядты қалпына келтіру құрылғыларының схемасы қызықтырса, осы мақаланы оқыңыз: