Днес много потребители са натрупали няколко работещи и неизползвани литиеви батерии, които се появяват при замяна на мобилни телефони със смартфони.
Когато използвате батерии в телефони със собствено зарядно устройство, поради използването на специализирани микросхеми за контрол на заряда, практически няма проблеми със зареждането. Но когато използвате литиеви батерии в различни домашно приготвени продукти възниква въпросът как и как да се зареждат такива батерии. Някои хора смятат, че литиевите батерии вече съдържат вградени контролери за заряд, но всъщност имат вградени схеми за защита, такива батерии се наричат защитени. Схемите за защита в тях са предназначени главно за защита от дълбоко разреждане и пренапрежение при зареждане над 4,25 V, т.е. Това е аварийна защита, а не контролер за зареждане.
Някои „приятели“ в сайта тук също ще напишат, че за малко пари можете да поръчате специална дъска от Китай, с която можете да зареждате литиеви батерии. Но това е само за феновете на "пазаруването". Няма смисъл да купувате нещо, което е лесно да се сглоби за няколко минути от евтини и обикновени части. Не забравяйте, че поръчаната такса ще трябва да изчака около месец. Да, и закупеното устройство не носи такова удовлетворение, както е направено направете го сами.
Предлаганото зарядно устройство е в състояние да повтори почти всички. Тази схема е много примитивна, но напълно се справя със задачата си. Всичко, което е необходимо за висококачествено зареждане на Li-Ion батерии, е да се стабилизира изходното напрежение на зарядното устройство и да се ограничи токът на зареждане.
Зарядното устройство се характеризира с надеждност, компактност и висока стабилност на изходното напрежение и, както е известно, за литиево-йонните батерии това е много важна характеристика при зареждане.
Схема на зарядно устройство за литиево-йонна батерия
Веригата на зарядното устройство е направена на регулируем регулатор на напрежението TL431 и биполярен NPN транзистор със средна мощност. Веригата ви позволява да ограничите тока на зареждане на батерията и стабилизира изходното напрежение.
Ролята на регулаторния елемент е транзисторът Т1. Резистор R2 ограничава тока на заряд, чиято стойност зависи само от параметрите на батерията. Препоръчва се 1 ватов резистор. Други резистори могат да имат мощност 125 или 250 mW.
Изборът на транзистор се определя от необходимия заряден ток, зададен за зареждане на батерията. За разглеждания случай могат да се използват зареждане на батерии от мобилни телефони, домашни или внесени NPN транзистори със средна мощност (например KT815, KT817, KT819). При високо входно напрежение или при използване на транзистор с ниска мощност е необходимо да инсталирате транзистора върху радиатор.
LED1 (маркиран в червено на диаграмата) се използва за визуално сигнализиране на заряда на батерията. Когато включите разредена батерия, индикаторът свети ярко и притъмнява, докато се зарежда. Индикаторната лампа е пропорционална на тока на зареждане на батерията. Но трябва да се отбележи, че когато светодиодът изгасне напълно, батерията все още ще се зарежда с ток по-малък от 50mA, което изисква периодичен мониторинг на устройството, за да се избегне презареждането.
За да се подобри точността на наблюдение на края на зареждането, към веригата на зарядното устройство е добавена допълнителна опция за индикация на заряда на батерията (маркирана в зелено) на LED2, PNP транзистор с ниска мощност KT361 и токов датчик R5. Устройството може да използва всеки вариант на индикатора, в зависимост от необходимата точност на контрола на зареждането на батерията.
Представената схема е проектирана да зарежда само една литиево-йонна батерия. Но това зарядно може да се използва и за зареждане на други видове батерии. Необходимо е само да настроите необходимото изходно напрежение и ток на зареждане.
Производство на зарядно устройство
1. Закупуваме или избираме от наличните компоненти за сглобяване в съответствие със схемата.
2. Сглобяване на веригата.
За да проверим работоспособността на веригата и нейните настройки, сглобяваме зарядното устройство на платката.
Диодът в захранващата верига на акумулатора (отрицателна шина - син проводник) е проектиран да предотврати разреждането на литиево-йонна батерия при липса на напрежение на входа на зарядното устройство.
3. Настройка на изходното напрежение на веригата.
Свързваме веригата към източник на захранване с напрежение 5 ... 9 волта. Използвайки съпротивлението за подрязване R3, задаваме изходното напрежение на зарядното устройство в диапазона от 4,18 - 4,20 волта (ако е необходимо, измерете неговото съпротивление в края на настройката и поставете резистор с желаното съпротивление).
4. Настройка на тока на зареждане на веригата.
След като свързахме изтощената батерия към веригата (с включване на светодиода), зададем стойността на тока на зареждане (100 ... 300 mA) с помощта на тестер R2. С R2 съпротивление по-малко от 3 ома, светодиодът може да не свети.
5. Приготвяме дъска за монтаж и запояване на части.
Изрязваме необходимия размер от универсалната дъска, внимателно обработваме краищата на дъската с файл, почистваме и подреждаме контактните песни.
6. Инсталиране на схема за отстраняване на грешки върху работна дъска
Прехвърляме части от електрическата платка към работната, спояваме частите, изпълняваме липсващото окабеляване на връзките с тънка монтажна жица. В края на монтажа внимателно проверяваме инсталацията.
Зарядното устройство може да се сглоби по всякакъв удобен начин, включително монтаж на стена. Когато е инсталиран без грешки и подлежащи на обслужване части, той започва да работи веднага след включване.
Когато е свързан със зарядно устройство, разредена батерия започва да консумира максимален ток (ограничен от R2). Когато напрежението на батерията се приближи до зададеното, токът на заряда ще падне и когато напрежението на акумулатора достигне 4,2 волта, токът на зареждане ще бъде практически нулев.
Въпреки това, не се препоръчва да оставяте батерията свързана към зарядното за дълго време, защото той не обича да се презарежда дори с малък ток и може да избухне или да се запали.
Ако устройството не работи, тогава е необходимо да се провери контролния терминал (1) на TL431 за напрежение.Стойността му трябва да бъде най-малко 2,5 V. Това е най-малката допустима стойност на референтното напрежение за този чип. Чипът TL431 е доста често срещан, особено в компютърните PSU.