Trudno ocenić charakterystykę konkretnej ładowarki bez zrozumienia, jak w rzeczywistości powinien przebiegać przykładowy ładunek akumulatora litowo-jonowego. Dlatego zanim przejdziemy bezpośrednio do obwodów, przypomnijmy sobie trochę teorii.
Czym są baterie litowe
W zależności od materiału, z którego wykonana jest elektroda dodatnia baterii litowej, istnieje kilka ich odmian:
- z katodą litowo-kobaltanową;
- z katodą na bazie litowanego fosforanu żelaza;
- na bazie niklu-kobaltu-aluminium;
- na bazie niklu-kobaltu-manganu.
Wszystkie te baterie mają swoje własne cechy, ale ponieważ te niuanse nie mają fundamentalnego znaczenia dla ogólnego konsumenta, nie zostaną omówione w tym artykule.
Ponadto wszystkie akumulatory litowo-jonowe są produkowane w różnych rozmiarach i kształtach. Mogą występować albo w obudowie (np. popularne dziś akumulatory 18650), albo w wersji laminowanej lub pryzmatycznej (akumulatory żelowo-polimerowe). Te ostatnie to hermetycznie zamykane worki wykonane ze specjalnej folii, w których umieszczone są elektrody oraz masa elektrodowa.
Najpopularniejsze rozmiary akumulatorów litowo-jonowych pokazano w poniższej tabeli (wszystkie mają napięcie nominalne 3,7 wolta):
| Przeznaczenie | Rozmiar | Podobny rozmiar |
|---|---|---|
| XXYY0, Gdzie XX- oznaczenie średnicy w mm, YY- wartość długości w mm, 0 - odzwierciedla wykonanie w formie walca |
10180 | 2/5 AAA |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø odpowiada AAA, ale połowa długości) | |
| 10280 | ||
| 10430 | AAA | |
| 10440 | AAA | |
| 14250 | 1/2AA | |
| 14270 | ŘAA, długość CR2 | |
| 14430 | Ø 14 mm (jak AA), ale krótsze | |
| 14500 | AA | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (lub 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (lub 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (lub 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | Z | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | D | |
| 42120 |
Wewnętrzne procesy elektrochemiczne przebiegają w ten sam sposób i nie zależą od kształtu ani wydajności baterii, więc wszystko, co powiedziano poniżej, dotyczy w równym stopniu wszystkich baterii litowych.
Jak prawidłowo ładować akumulatory litowo-jonowe
Najbardziej prawidłowym sposobem ładowania akumulatorów litowych jest ładowanie w dwóch etapach. Tę metodę stosuje Sony we wszystkich swoich ładowarkach. Pomimo bardziej złożonego kontrolera ładowania zapewnia to pełniejsze ładowanie akumulatorów litowo-jonowych bez skracania ich żywotności.
Tutaj mówimy o dwustopniowym profilu ładowania baterii litowych, w skrócie CC / CV (stały prąd, stałe napięcie). Istnieją również opcje z prądami pulsacyjnymi i schodkowymi, ale nie są one uwzględnione w tym artykule. Możesz przeczytać więcej o ładowaniu prądem pulsującym.
Rozważmy więc bardziej szczegółowo oba etapy ładowania.
1. Na pierwszym etapie musi być zapewniony stały prąd ładowania. Obecna wartość to 0,2-0,5C. W przypadku przyspieszonego ładowania dozwolone jest zwiększenie prądu do 0,5-1,0 C (gdzie C to pojemność akumulatora).
Na przykład dla akumulatora o pojemności 3000 mAh nominalny prąd ładowania w pierwszym etapie wynosi 600-1500 mA, a przyspieszony prąd ładowania może mieścić się w zakresie 1,5-3A.
Aby zapewnić stały prąd ładowania o zadanej wartości, obwód ładowarki (ładowarka) musi mieć możliwość podniesienia napięcia na zaciskach akumulatora. W rzeczywistości w pierwszym etapie pamięć działa jak klasyczny stabilizator prądu.
Ważny: jeśli planujesz ładować akumulatory za pomocą wbudowanej płytki zabezpieczającej (PCB), to projektując obwód ładowarki, musisz upewnić się, że napięcie obwodu otwartego obwodu nigdy nie może przekroczyć 6-7 woltów. W przeciwnym razie płyta ochronna może ulec awarii.
W momencie, gdy napięcie na akumulatorze wzrośnie do wartości 4,2 V, akumulator zyska około 70-80% swojej pojemności (konkretna wartość pojemności będzie zależała od prądu ładowania: przy przyspieszonym ładowaniu będzie nieco mniej , za symboliczną opłatą - trochę więcej). Ten moment jest końcem pierwszego etapu ładowania i służy jako sygnał do przejścia do drugiego (i ostatniego) etapu.
2. Drugi etap ładowania- jest to ładowanie akumulatora stałym napięciem, ale stopniowo malejącym (spadającym) prądem.
Na tym etapie ładowarka utrzymuje napięcie 4,15-4,25 woltów na akumulatorze i kontroluje wartość prądu.
Wraz ze wzrostem pojemności prąd ładowania będzie się zmniejszał. Gdy tylko jego wartość spadnie do 0,05-0,01С, proces ładowania uważa się za zakończony.
Ważnym niuansem w działaniu prawidłowej ładowarki jest jej całkowite odłączenie od akumulatora po zakończeniu ładowania. Wynika to z faktu, że bardzo niepożądane jest, aby akumulatory litowe były przez długi czas pod wysokim napięciem, które zwykle zapewnia ładowarka (tj. 4,18-4,24 woltów). Prowadzi to do przyspieszonej degradacji składu chemicznego akumulatora i w efekcie do zmniejszenia jego pojemności. Długi pobyt oznacza kilkadziesiąt godzin lub więcej.
Podczas drugiego etapu ładowania akumulatorowi udaje się zyskać około 0,1-0,15 więcej swojej pojemności. Całkowite naładowanie baterii osiąga zatem 90-95%, co jest doskonałym wskaźnikiem.
Rozważaliśmy dwa główne etapy ładowania. Omówienie problematyki ładowania akumulatorów litowych byłoby jednak niepełne, gdyby nie wspomniano o jeszcze jednym etapie ładowania – tzw. wstępne ładowanie.
Faza wstępnego ładowania (wstępnego ładowania)- ten etap jest stosowany tylko w przypadku akumulatorów głęboko rozładowanych (poniżej 2,5 V) w celu doprowadzenia ich do normalnego trybu pracy.
Na tym etapie ładowanie zapewnia zmniejszony prąd stały, aż napięcie akumulatora osiągnie 2,8 V.
Etap wstępny jest niezbędny, aby zapobiec spęcznieniu i rozhermetyzowaniu (a nawet wybuchowi z ogniem) uszkodzonych akumulatorów, które np. mają wewnętrzne zwarcie między elektrodami. Jeśli przez taką baterię natychmiast przepłynie duży prąd ładowania, nieuchronnie doprowadzi to do jej nagrzania, a potem szczęścia.
Kolejną zaletą wstępnego ładowania jest wstępne nagrzanie akumulatora, co jest ważne przy ładowaniu w niskich temperaturach otoczenia (w nieogrzewanym pomieszczeniu w zimnych porach roku).
Inteligentne ładowanie powinno być w stanie monitorować napięcie na akumulatorze podczas wstępnej fazy ładowania i jeśli napięcie nie rośnie przez dłuższy czas, stwierdzić, że akumulator jest uszkodzony.
Wszystkie etapy ładowania akumulatora litowo-jonowego (w tym etap wstępnego ładowania) są schematycznie pokazane na tym wykresie: 
Przekroczenie znamionowego napięcia ładowania o 0,15 V może skrócić żywotność baterii o połowę. Zmniejszenie napięcia ładowania o 0,1 V zmniejsza pojemność naładowanego akumulatora o około 10%, ale znacznie wydłuża jego żywotność. Napięcie w pełni naładowanego akumulatora po wyjęciu go z ładowarki wynosi 4,1-4,15 woltów.
Podsumowując powyższe, zarysowujemy główne tezy:
1. Jakim prądem ładować akumulator litowo-jonowy (na przykład 18650 lub inny)?
Prąd będzie zależał od tego, jak szybko chcesz go naładować i może wynosić od 0,2 C do 1 C.
Na przykład dla akumulatora 18650 o pojemności 3400 mAh minimalny prąd ładowania wynosi 680 mA, a maksymalny 3400 mA.
2. Jak długo trwa ładowanie np. tych samych akumulatorów 18650?
Czas ładowania zależy bezpośrednio od prądu ładowania i jest obliczany według wzoru:
T \u003d C / I ładuję.
Przykładowo czas ładowania naszego akumulatora o pojemności 3400 mAh prądem 1A wyniesie około 3,5 godziny.
3. Jak prawidłowo ładować baterię litowo-polimerową?
Wszystkie baterie litowe są ładowane w ten sam sposób. Nie ma znaczenia, czy jest to litowo-polimerowy, czy litowo-jonowy. Dla nas konsumentów nie ma różnicy.
Co to jest tablica ochronna?
Płytka zabezpieczająca (lub PCB - płytka sterująca zasilaniem) ma na celu ochronę przed zwarciem, przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem baterii litowej. Z reguły w moduły zabezpieczające wbudowane jest również zabezpieczenie przed przegrzaniem.
Ze względów bezpieczeństwa zabronione jest używanie baterii litowych w urządzeniach gospodarstwa domowego, które nie mają wbudowanej płytki zabezpieczającej. Dlatego wszystkie baterie do telefonów komórkowych zawsze mają płytkę PCB. Zaciski wyjściowe akumulatora znajdują się bezpośrednio na płytce: 
Płyty te wykorzystują sześcionożny kontroler ładowania na wyspecjalizowanym mikrukhu (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 itp. Analogi). Zadaniem tego sterownika jest odłączenie akumulatora od obciążenia, gdy akumulator jest całkowicie rozładowany oraz odłączenie akumulatora od ładowania, gdy osiągnie ono 4,25V.
Oto na przykład schemat płytki zabezpieczającej baterię BP-6M, która była dostarczana ze starymi telefonami Nokia: 
Jeśli mówimy o 18650, to można je produkować zarówno z płytą ochronną, jak i bez niej. Moduł zabezpieczający znajduje się w obszarze ujemnego bieguna akumulatora. 
Płytka zwiększa długość baterii o 2-3 mm. 
Baterie bez modułu PCB są zwykle dostarczane z bateriami, które są dostarczane z własnymi obwodami zabezpieczającymi.
Każdy akumulator z zabezpieczeniem można łatwo przekształcić w akumulator bez zabezpieczenia, po prostu go wypatroszywszy. 
Do tej pory maksymalna pojemność baterii 18650 wynosi 3400 mAh. Baterie z zabezpieczeniem muszą mieć odpowiednie oznaczenie na obudowie („Protected”). 
Nie należy mylić płytki PCB z modułem PCM (PCM - power charge module). O ile te pierwsze służą tylko do ochrony akumulatora, o tyle te drugie mają za zadanie kontrolować proces ładowania - ograniczają prąd ładowania na zadanym poziomie, kontrolują temperaturę i generalnie zapewniają cały proces. Płyta PCM jest tym, co nazywamy kontrolerem ładowania.
Mam nadzieję, że teraz nie ma już pytań, jak naładować baterię 18650 lub inną baterię litową? Następnie przechodzimy do niewielkiego wyboru gotowych rozwiązań obwodów dla ładowarek (tych samych kontrolerów ładowania).
Schematy ładowania akumulatorów litowo-jonowych
Wszystkie obwody nadają się do ładowania dowolnej baterii litowej, pozostaje tylko zdecydować o prądzie ładowania i podstawie elementu.
LM317
Schemat prostej ładowarki opartej na układzie LM317 ze wskaźnikiem naładowania: 
Układ jest prosty, całe ustawienie sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego na 4,2 V za pomocą rezystora trymera R8 (bez podłączonego akumulatora!) oraz ustawienia prądu ładowania poprzez dobranie rezystorów R4, R6. Moc rezystora R1 wynosi co najmniej 1 wat.
Gdy tylko dioda zgaśnie, proces ładowania można uznać za zakończony (prąd ładowania nigdy nie spadnie do zera). Nie zaleca się utrzymywania akumulatora w takim stanie przez długi czas po jego pełnym naładowaniu.
Układ lm317 jest szeroko stosowany w różnych stabilizatorach napięcia i prądu (w zależności od obwodu przełączającego). Jest sprzedawany na każdym rogu i ogólnie kosztuje grosza (można wziąć 10 sztuk za jedyne 55 rubli).
LM317 występuje w różnych przypadkach: 
Przypisanie pinów (pinout): 
Analogi układu LM317 to: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (dwa ostatnie to produkcja krajowa).
Prąd ładowania można zwiększyć do 3A, jeśli weźmiesz LM350 zamiast LM317. To prawda, że \u200b\u200bbędzie drożej - 11 rubli / sztukę.
Płytka drukowana i zespół obwodów są pokazane poniżej: 
Stary radziecki tranzystor KT361 można zastąpić podobnym tranzystorem p-n-p (na przykład KT3107, KT3108 lub burżuazyjny 2N5086, 2SA733, BC308A). Można go całkowicie usunąć, jeśli wskaźnik naładowania nie jest potrzebny.
Wada obwodu: napięcie zasilania musi mieścić się w zakresie 8-12V. Wynika to z faktu, że dla normalnej pracy mikroukładu LM317 różnica między napięciem akumulatora a napięciem zasilania musi wynosić co najmniej 4,25 wolta. Tym samym nie będzie możliwe zasilenie go z portu USB.
MAX1555 lub MAX1551
MAX1551/MAX1555 to wyspecjalizowane ładowarki do akumulatorów Li+, które mogą pracować z USB lub z osobnego zasilacza (np. ładowarki do telefonu).
Jedyna różnica między tymi mikroukładami polega na tym, że MAX1555 daje sygnał dla wskaźnika postępu ładowania, a MAX1551 - sygnał, że zasilanie jest włączone. Te. 1555 jest nadal preferowany w większości przypadków, więc 1551 jest teraz trudny do znalezienia w sprzedaży.
Szczegółowy opis tych układów od producenta -.
Maksymalne napięcie wejściowe z zasilacza prądu stałego wynosi 7 V, przy zasilaniu z USB 6 V. Gdy napięcie zasilania spadnie do 3,52 V, mikroukład wyłącza się i ładowanie zatrzymuje się.
Sam mikroukład wykrywa, na którym wejściu występuje napięcie zasilania i jest do niego podłączony. Jeśli zasilanie dostarczane jest przez magistralę USB, to maksymalny prąd ładowania jest ograniczony do 100 mA - pozwala to na podłączenie ładowarki do portu USB dowolnego komputera bez obawy o spalenie mostka południowego.
W przypadku zasilania z osobnego zasilacza typowy prąd ładowania wynosi 280 mA.
Chipy mają wbudowane zabezpieczenie przed przegrzaniem. Ale nawet w tym przypadku obwód nadal działa, zmniejszając prąd ładowania o 17 mA na każdy stopień powyżej 110°C.
Istnieje funkcja wstępnego ładowania (patrz wyżej): dopóki napięcie akumulatora jest niższe niż 3 V, mikroukład ogranicza prąd ładowania do 40 mA.
Mikroukład ma 5 pinów. Oto typowy schemat połączeń: 
Jeśli istnieje gwarancja, że \u200b\u200bnapięcie na wyjściu adaptera w żadnych okolicznościach nie może przekroczyć 7 woltów, możesz obejść się bez stabilizatora 7805.
Opcję ładowania USB można zamontować na przykład na tym. 
Mikroukład nie wymaga żadnych zewnętrznych diod ani zewnętrznych tranzystorów. Ogólnie rzecz biorąc, oczywiście szykowne mikruhi! Tylko że są za małe, lutowanie jest niewygodne. I nadal są drogie ().
LP2951
Stabilizator LP2951 jest produkowany przez National Semiconductors (). Zapewnia realizację wbudowanej funkcji ograniczenia prądu oraz pozwala na generowanie stabilnego poziomu napięcia ładowania akumulatora litowo-jonowego na wyjściu układu.
Wartość napięcia ładowania wynosi 4,08 - 4,26 woltów i jest ustawiana przez rezystor R3, gdy akumulator jest odłączony. Napięcie jest bardzo dokładne.
Prąd ładowania wynosi 150 - 300mA, wartość ta jest ograniczona wewnętrznymi obwodami układu LP2951 (w zależności od producenta).
Użyj diody o małym prądzie wstecznym. Na przykład może to być dowolna seria 1N400X, którą możesz zdobyć. Dioda jest używana jako dioda blokująca, aby zapobiec przepływowi prądu wstecznego z akumulatora do układu LP2951, gdy napięcie wejściowe jest wyłączone. 
Ta ładowarka wytwarza dość niski prąd ładowania, więc każdy akumulator 18650 można ładować przez całą noc.
Mikroukład można kupić zarówno w pakiecie DIP, jak iw pakiecie SOIC (koszt to około 10 rubli za sztukę).
MCP73831
Chip pozwala tworzyć odpowiednie ładowarki, poza tym jest tańszy niż przereklamowany MAX1555. 
Typowy obwód przełączający pochodzi z: 
Ważną zaletą obwodu jest brak mocnych rezystorów o niskiej rezystancji, które ograniczają prąd ładowania. Tutaj prąd jest ustawiany przez rezystor podłączony do 5. wyjścia mikroukładu. Jego rezystancja powinna mieścić się w zakresie 2-10 kOhm.
Zespół ładowarki wygląda następująco: 
Mikroukład nagrzewa się dość dobrze podczas pracy, ale wydaje się, że to nie przeszkadza. Spełnia swoją funkcję.
Oto kolejny wariant pcb z diodą smd i złączem micro usb: 
LTC4054 (STC4054)
Bardzo proste, świetny pomysł! Umożliwia ładowanie prądem do 800 mA (patrz). To prawda, że \u200b\u200bjest bardzo gorący, ale w tym przypadku wbudowane zabezpieczenie przed przegrzaniem zmniejsza prąd. 
Obwód można znacznie uprościć, wyrzucając jedną lub nawet obie diody LED za pomocą tranzystora. Wtedy będzie to wyglądać tak (zgadzam się, nigdzie nie jest łatwiej: para rezystorów i jeden konder): 
Jedna z opcji PCB jest dostępna pod adresem . Płytka przystosowana jest do elementów o rozmiarze 0805.
ja=1000/R. Nie należy od razu ustawiać dużego prądu, najpierw zobacz, jak bardzo mikroukład się nagrzeje. Do moich celów wziąłem rezystor 2,7 kΩ, podczas gdy prąd ładowania okazał się około 360 mA.
Jest mało prawdopodobne, aby grzejnik można było dostosować do tego mikroukładu i nie jest faktem, że będzie on skuteczny ze względu na wysoką odporność termiczną przejścia kryształ-obudowa. Producent zaleca wykonanie radiatora „przez wyprowadzenia” – wykonanie jak najgrubszych ścieżek i pozostawienie folii pod obudową mikroukładu. I generalnie im więcej folii „ziemnej” zostaje, tym lepiej.
Nawiasem mówiąc, większość ciepła jest usuwana przez trzecią nogę, więc możesz zrobić tę ścieżkę bardzo szeroką i grubą (wypełnij ją nadmiarem lutu). 
Pakiet chipów LTC4054 może być oznaczony jako LTH7 lub LTADY.
LTH7 różni się od LTADY tym, że pierwszy może podnieść bardzo rozładowany akumulator (na którym napięcie jest mniejsze niż 2,9 V), a drugi nie (trzeba go osobno wymachiwać).
Chip wyszedł bardzo pomyślnie, więc ma kilka analogów: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6 10 2, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Przed użyciem któregokolwiek z analogów sprawdź arkusze danych.
TP4056
Mikroukład jest wykonany w obudowie SOP-8 (patrz), ma metalowy radiator na brzuchu, który nie jest podłączony do styków, co umożliwia wydajniejsze odprowadzanie ciepła. Umożliwia ładowanie akumulatora prądem do 1A (prąd zależny od rezystora nastawczego). 
Schemat połączeń wymaga minimum załączników: 
Układ realizuje klasyczny proces ładowania - najpierw ładowanie stałym prądem, następnie stałym napięciem i opadającym prądem. Wszystko jest naukowe. Jeśli krok po kroku zdemontujesz ładowanie, możesz wyróżnić kilka etapów:
- Monitorowanie napięcia podłączonego akumulatora (dzieje się to cały czas).
- Faza wstępnego ładowania (jeśli akumulator jest rozładowany poniżej 2,9 V). Prąd ładowania 1/10 z zaprogramowanego rezystora R prog (100mA przy R prog = 1,2 kOhm) do poziomu 2,9 V.
- Ładowanie maksymalnym stałym prądem (1000mA przy R prog = 1,2 kOhm);
- Kiedy akumulator osiągnie 4,2 V, napięcie akumulatora jest stałe na tym poziomie. Rozpoczyna się stopniowy spadek prądu ładowania.
- Gdy prąd osiągnie 1/10 wartości R zaprogramowanej przez rezystor (100mA przy R prog = 1,2 kOhm) ładowarka wyłącza się.
- Po zakończeniu ładowania sterownik kontynuuje monitorowanie napięcia akumulatora (patrz punkt 1). Prąd pobierany przez obwód monitorujący wynosi 2-3 μA. Po spadku napięcia do 4,0 V ładowanie włącza się ponownie. I tak w kółko.
Prąd ładowania (w amperach) oblicza się według wzoru I=1200/R prog. Dozwolone maksimum to 1000 mA.
Prawdziwy test ładowania akumulatorem 18650 przy 3400 mAh przedstawia wykres: 
Zaletą mikroukładu jest to, że prąd ładowania jest ustawiany tylko przez jeden rezystor. Mocne rezystory o niskiej rezystancji nie są wymagane. Dodatkowo jest wskaźnik procesu ładowania, a także wskazanie zakończenia ładowania. Gdy bateria nie jest podłączona, wskaźnik miga raz na kilka sekund.
Napięcie zasilania obwodu musi mieścić się w granicach 4,5 ... 8 woltów. Im bliżej 4,5 V - tym lepiej (więc chip mniej się nagrzewa).
Pierwsza nóżka służy do podłączenia czujnika temperatury wbudowanego w akumulator litowo-jonowy (zwykle środkowy zacisk baterii telefonu komórkowego). Jeśli napięcie wyjściowe jest niższe niż 45% lub wyższe niż 80% napięcia zasilania, ładowanie zostaje wstrzymane. Jeśli nie potrzebujesz kontroli temperatury, po prostu postaw stopę na ziemi.
Uwaga! Ten obwód ma jedną istotną wadę: brak obwodu zabezpieczającego przed odwróceniem akumulatora. W takim przypadku kontroler ma gwarancję przepalenia z powodu przekroczenia maksymalnego prądu. W takim przypadku napięcie zasilania obwodu spada bezpośrednio na akumulator, co jest bardzo niebezpieczne.
Pieczęć jest prosta, zrobiona w godzinę na kolanie. Jeśli cierpi na to czas, możesz zamówić gotowe moduły. Niektórzy producenci gotowych modułów dodają zabezpieczenie przed przetężeniem i nadmiernym rozładowaniem (na przykład możesz wybrać, której płytki potrzebujesz - z ochroną lub bez iz jakim złączem). 
Można również znaleźć gotowe płytki ze stykiem na czujnik temperatury. Lub nawet moduł ładujący z wieloma układami TP4056 połączonymi równolegle w celu zwiększenia prądu ładowania i z zabezpieczeniem przed odwrotną polaryzacją (przykład).
LTC1734
To także bardzo prosta konstrukcja. Prąd ładowania jest ustawiany przez rezystor R prog (na przykład, jeśli umieścisz rezystor 3 kΩ, prąd wyniesie 500 mA).
Mikroukłady są zwykle oznaczone na obudowie: LTRG (często można je znaleźć w starych telefonach Samsunga). 
Tranzystor nadaje się ogólnie do dowolnego p-n-p, najważniejsze jest to, że jest zaprojektowany dla danego prądu ładowania.
Na tym schemacie nie ma wskaźnika ładowania, ale w LTC1734 jest napisane, że pin „4” (Prog) ma dwie funkcje - ustawianie prądu i monitorowanie końca ładowania akumulatora. Na przykład pokazano obwód z kontrolą końca ładowania za pomocą komparatora LT1716. 
Komparator LT1716 w tym przypadku można zastąpić tanim LM358.
TL431 + tranzystor
Prawdopodobnie trudno jest wymyślić obwód z bardziej dostępnych komponentów. Tutaj najtrudniej jest znaleźć źródło napięcia odniesienia TL431. Ale są tak powszechne, że można je znaleźć prawie wszędzie (rzadko, jakie źródło zasilania działa bez tego mikroukładu). 
Cóż, tranzystor TIP41 można zastąpić dowolnym innym o odpowiednim prądzie kolektora. Nawet stary radziecki KT819, KT805 (lub słabszy KT815, KT817) wystarczy.
Ustawienie obwodu sprowadza się do ustawienia napięcia wyjściowego (bez baterii!!!) za pomocą rezystora trymującego na 4,2 V. Rezystor R1 ustawia maksymalną wartość prądu ładowania.
Schemat ten w pełni realizuje dwuetapowy proces ładowania akumulatorów litowych - najpierw ładowanie prądem stałym, następnie przejście do fazy stabilizacji napięcia i płynnego spadku prądu do prawie zera. Jedynym mankamentem jest słaba powtarzalność obwodu (kapryśna w ustawieniu i wymagająca zastosowanych komponentów).
MCP73812
Jest jeszcze jeden niezasłużenie zaniedbany mikrochip firmy Microchip - MCP73812 (patrz). Na tej podstawie otrzymujesz bardzo budżetową opcję ładowania (i niedrogą!). Cały zestaw to tylko jeden rezystor!
Nawiasem mówiąc, mikroukład jest wykonany w obudowie wygodnej do lutowania - SOT23-5. 
Jedynym minusem jest to, że robi się bardzo gorąco i nie ma wskazania ładowania. To też jakoś nie działa zbyt niezawodnie, jeśli masz zasilacz o małej mocy (co daje spadek napięcia). 
Generalnie, jeśli nie zależy Ci na wskazaniu ładunku, a prąd 500 mA Ci odpowiada, to MCP73812 jest bardzo dobrą opcją.
NCP1835
Oferowane jest w pełni zintegrowane rozwiązanie - NCP1835B, zapewniające wysoką stabilność napięcia ładowania (4,2 ± 0,05 V).
Być może jedyną wadą tego mikroukładu jest jego zbyt mały rozmiar (pakiet DFN-10, rozmiar 3x3 mm). Nie każdy jest w stanie zapewnić wysokiej jakości lutowanie takich miniaturowych elementów. 
Z niezaprzeczalnych zalet chciałbym zwrócić uwagę na następujące:
- Minimalna liczba części zestawu nadwozia.
- Możliwość ładowania całkowicie rozładowanego akumulatora (prąd wstępnego ładowania 30mA);
- Definicja zakończenia ładowania.
- Programowalny prąd ładowania - do 1000 mA.
- Wskaźnik naładowania i błędu (zdolny do wykrywania baterii jednorazowych i sygnalizowania tego).
- Długotrwałe zabezpieczenie ładowania (zmieniając pojemność kondensatora C t można ustawić maksymalny czas ładowania od 6,6 do 784 minut).
Koszt mikroukładu nie jest tak tani, ale nie tak duży (~ 1 USD), aby odmówić jego użycia. Jeśli przyjaźnisz się z lutownicą, polecam wybranie tej opcji.
Bardziej szczegółowy opis znajduje się w .
Czy można ładować akumulator litowo-jonowy bez kontrolera?
Tak, możesz. Będzie to jednak wymagało ścisłej kontroli nad prądem i napięciem ładowania.
Ogólnie rzecz biorąc, ładowanie akumulatora, na przykład naszego 18650, bez ładowarki w ogóle nie będzie działać. Nadal trzeba jakoś ograniczyć maksymalny prąd ładowania, więc przynajmniej najbardziej prymitywną pamięć, ale nadal wymaganą.
Najprostszą ładowarką do dowolnej baterii litowej jest rezystor szeregowo z baterią: 
Rezystancja i rozpraszanie mocy rezystora zależą od napięcia zasilacza, który będzie używany do ładowania.
Jako przykład obliczmy rezystor dla zasilacza 5 woltów. Naładujemy akumulator 18650 o pojemności 2400 mAh.
Tak więc na samym początku ładowania spadek napięcia na rezystorze będzie wynosił:
U r \u003d 5 - 2,8 \u003d 2,2 wolta
Załóżmy, że nasz zasilacz 5 V ma maksymalny prąd 1 A. Obwód zużyje największy prąd na samym początku ładowania, gdy napięcie na akumulatorze jest minimalne i wynosi 2,7-2,8 wolta.
Uwaga: powyższe obliczenia nie uwzględniają możliwości bardzo głębokiego rozładowania akumulatora i napięcia na nim znacznie niższego, nawet do zera.
Zatem rezystancja rezystora wymagana do ograniczenia prądu na samym początku ładowania na poziomie 1 Ampera powinna wynosić:
R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 oma
Moc rozpraszania rezystora:
P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2,2 \u003d 2,2 W.
Na samym końcu ładowania akumulatora, gdy napięcie na nim zbliży się do 4,2 V, prąd ładowania wyniesie:
Ładuję \u003d (U un - 4,2) / R \u003d (5 - 4,2) / 2,2 \u003d 0,3 A
Czyli jak widać wszystkie wartości nie wykraczają poza dopuszczalne dla danego akumulatora limity: prąd początkowy nie przekracza maksymalnego dopuszczalnego prądu ładowania dla danego akumulatora (2,4 A), a prąd końcowy przekracza prąd, przy którym akumulator przestaje nabierać pojemności ( 0,24 A).
Główną wadą takiego ładowania jest konieczność ciągłego monitorowania napięcia na akumulatorze. I ręcznie wyłącz ładowanie, gdy tylko napięcie osiągnie 4,2 wolta. Faktem jest, że akumulatory litowe źle znoszą nawet krótkotrwałe przepięcia - masy elektrod szybko zaczynają się degradować, co nieuchronnie prowadzi do utraty pojemności. Jednocześnie tworzone są wszystkie warunki wstępne do przegrzania i obniżenia ciśnienia.
Jeśli twoja bateria ma wbudowaną płytkę zabezpieczającą, która została omówiona nieco wyżej, wszystko jest uproszczone. Po osiągnięciu określonego napięcia na akumulatorze sama płytka odłączy go od ładowarki. Jednak ta metoda ładowania ma istotne wady, o których mówiliśmy w.
Zabezpieczenie wbudowane w akumulator nie pozwoli na jego ponowne naładowanie w żadnych okolicznościach. Pozostaje Ci tylko tak kontrolować prąd ładowania, aby nie przekraczał on dopuszczalnych wartości dla tego akumulatora (płytki zabezpieczające niestety nie mogą ograniczać prądu ładowania).
Ładowanie zasilaczem laboratoryjnym
Jeżeli masz do dyspozycji zasilacz z zabezpieczeniem prądowym (ograniczeniem) to jesteś uratowany! Taki zasilacz to już pełnoprawna ładowarka, która realizuje prawidłowy profil ładowania, o którym pisaliśmy powyżej (CC/CV).
Aby naładować akumulator litowo-jonowy, wystarczy ustawić napięcie zasilania na 4,2 V i ustawić żądany limit prądu. I możesz podłączyć baterię.
Początkowo, gdy akumulator jest jeszcze rozładowany, zasilacz laboratoryjny będzie pracował w trybie zabezpieczenia prądowego (czyli stabilizuje prąd wyjściowy na zadanym poziomie). Następnie, gdy napięcie na bank wzrośnie do zadanych 4,2V, zasilacz przejdzie w tryb stabilizacji napięcia, a prąd zacznie spadać.
Gdy prąd spadnie do 0,05-0,1 C, akumulator można uznać za w pełni naładowany.
Jak widać zasilacz laboratoryjny to ładowarka niemal idealna! Jedyne, czego nie może zrobić automatycznie, to podjąć decyzję o pełnym naładowaniu baterii i wyłączeniu. Ale to drobiazg, na który nie warto nawet zwracać uwagi.
Jak ładować baterie litowe?
A jeśli mówimy o baterii jednorazowej, która nie jest przeznaczona do ładowania, to poprawna (i jedyna poprawna) odpowiedź na to pytanie brzmi NIE.
Faktem jest, że każda bateria litowa (na przykład zwykła CR2032 w postaci płaskiej tabletki) charakteryzuje się obecnością wewnętrznej warstwy pasywacyjnej, która pokrywa anodę litową. Warstwa ta zapobiega chemicznej reakcji anody z elektrolitem. A zasilanie prądem zewnętrznym niszczy powyższą warstwę ochronną, prowadząc do uszkodzenia akumulatora.
Nawiasem mówiąc, jeśli mówimy o baterii jednorazowej CR2032, to znaczy, że LIR2032, który jest do niej bardzo podobny, jest już pełnoprawną baterią. Można i należy go ładować. Tylko jej napięcie nie wynosi 3, ale 3,6 V.
Jak ładować akumulatory litowe (czy to akumulator do telefonu, 18650 czy jakikolwiek inny akumulator litowo-jonowy) omówiono na początku artykułu.
Wielu może powiedzieć, że za niewielkie pieniądze można zamówić z Chin specjalną płytkę, za pomocą której można ładować akumulatory litowe przez USB. Będzie to kosztować około 1 USD.
Ale nie ma sensu kupować czegoś, co można łatwo zmontować w kilka minut. Nie zapominaj, że zamówiona tablica będzie musiała poczekać około miesiąca. A zakupione urządzenie nie sprawia tyle radości, co własnoręcznie wykonane.
Pierwotnie planowano zmontować ładowarkę opartą na układzie LM317.
Ale wtedy do zasilania tego ładunku wymagane byłoby napięcie wyższe niż 5 V. Chip musiałby mieć różnicę 2 V między napięciami wejściowymi i wyjściowymi. Naładowana bateria litowa ma napięcie 4,2 V. Nie spełnia to opisanych wymagań (5-4,2=0,8), więc trzeba znaleźć inne rozwiązanie.
Ćwiczenia, które zostaną omówione w tym artykule, może powtórzyć prawie każdy. Jej schemat jest dość prosty do powtórzenia.
Jeden z tych programów można pobrać na końcu artykułu.
Aby precyzyjnie dostroić napięcie wyjściowe, możesz zmienić rezystor R2 na wieloobrotowy. Jego rezystancja powinna wynosić około 10 kOhm.
Załączone pliki: :
Jak zrobić prosty Power Bank własnymi rękami: schemat domowego banku mocy Akumulator litowo-jonowy zrób to sam: jak prawidłowo ładować
Większość nowoczesnych gadżetów jest zasilana na dwa sposoby: z sieci, z baterii. Który wybierzesz? Chyba drugie, jako najwygodniejsze. Ale wtedy trzeba zadbać o ich regularne ładowanie. Do tego jest specjalny sprzęt - ładowarka do akumulatorów litowo-jonowych. Wybierając ją, zwykle interesuje ich szybkość ładowania oraz liczba akumulatorów, które można ładować jednocześnie.
Ale jednocześnie nie zapominaj, że musi być zoptymalizowany do pracy z określonymi bateriami. Większość zagranicznych producentów akumulatorów produkuje również własne ładowarki, co pozwala uniknąć żmudnego poszukiwania odpowiedniego modelu. Jaka jest ich różnica i jak poruszać się w tym morzu produktów? Teraz powiemy ci bardziej szczegółowo.
Ładowanie baterii palcowych
To urządzenie jest niezbędnym elementem dla osób preferujących aktywny tryb życia, które przerzuciły maksymalną ilość używanych gadżetów na pracę na bateriach. Jednym z najpopularniejszych wśród tych urządzeń jest telefon komórkowy.
Wszystkie wyposażone są w akumulatory litowe. Dlatego zaleca się im zakup ładowarki do baterii litowej 18650. Próba przywrócenia pojemności baterii za pomocą urządzenia nieodpowiedniego modelu grozi bowiem jej uszkodzeniem.
Zwykle do ładowania akumulatorów litowych używa się urządzeń oznaczonych symbolem EP. W telefonie komórkowym bateria jest uważana za najsłabszy punkt. A użycie niewłaściwej ładowarki może skrócić jej żywotność, zacznie szybko się rozładowywać, co dostarczy wielu niekomfortowych chwil. Aby tego uniknąć, konieczne jest wybranie odpowiedniego sprzętu do odzyskiwania. Co więcej, nie trzeba kupować gotowego modelu, możesz zrobić ładowarkę do akumulatorów litowych własnymi rękami. Takie urządzenie będzie kosztować mniej niż produkt przemysłowy.
Cechy konstrukcyjne pamięci
Klasyczny obwód ładowarki baterii litowej 18650 składa się z dwóch głównych części:
- Transformator;
- Prostownik.
Służy do generowania prądu stałego o napięciu 14,4V. Ta wartość parametru nie została wybrana przypadkowo. Jest to konieczne, aby prąd mógł przepływać przez rozładowany akumulator. A ponieważ w tym czasie napięcie akumulatora wynosi około 12 V, nie można go naładować urządzeniem o tej samej wartości wyjściowej. Dlatego wybrano wartość 14,4V.
Zasada działania pamięci
Przywracanie pojemności baterii rozpoczyna się po podłączeniu ładowarki do sieci. W takim przypadku rezystancja wewnętrzna akumulatora wzrasta, a prąd maleje. Gdy tylko napięcie na akumulatorze osiągnie 12 V, prąd zbliży się do zera. Takie parametry wskazują, że ładowanie baterii przebiegło pomyślnie i urządzenie można wyłączyć.
Oprócz zwykłego procesu, który trwa dość długo, istnieje również proces przyspieszony. Szybkie ładowanie znacznie skraca czas, ale jednocześnie negatywnie wpływa na wydajność baterii, dlatego eksperci nie zalecają korzystania z tej metody.
Kryteria wyboru urządzenia ładującego
Możesz określić, jak wysoka będzie jakość zakupionego urządzenia na podstawie następujących punktów:
- Obecność niezależnych kanałów ładowania;
- Aktualny;
- Funkcje rozładowania.
Rozważmy każdy z nich szczegółowo. Zacznijmy od najważniejszego - niezależnych kanałów ładowania. Ich obecność w wybranym modelu świadczy o tym, że jego elektroniczne wypełnienie jest w stanie samodzielnie sterować procesem ładowania i zatrzymać go, gdy tylko pojemność akumulatora zostanie przywrócona. Ale jednocześnie wszyscy inni nie będą mieli czasu na przywrócenie swojej pojemności, co przy ciągłym powtarzaniu takiej sytuacji prowadzi do szybkiej awarii akumulatorów.
Uzupełnianie energii baterii jest możliwe na trzy sposoby:
- słaby prąd;
- Średni;
- Wysoki.
Pierwszy polega na doborze ładowarki do akumulatorów litowo-jonowych z uwzględnieniem nominalnej pojemności akumulatora. W takim przypadku generowany przez niego prąd nie powinien przekraczać 10%. Ta metoda ładowania jest najwolniejsza i najdelikatniejsza. Przy ciągłym użytkowaniu żywotność baterii praktycznie się nie zmniejsza.
Za złoty środek uważa się stosowanie urządzeń o prądzie mniejszym niż połowa nominalnej pojemności akumulatora. Dzięki niemu akumulator praktycznie się nie nagrzewa, a czas cyklu nie jest bardzo długi, jak w pierwszym przypadku.
Ten ostatni sposób czyli ładowanie dużym prądem, prawie równym pojemności znamionowej jest swoistym obciążeniem dla akumulatora, prowadzącym do znacznego skrócenia jego żywotności. Wraz z nim następuje silne nagrzewanie, wymagające aktywnego chłodzenia wentylatorem. Jest używany tylko w skrajnych przypadkach, gdy trzeba naładować baterię w ciągu kilku godzin.
Oglądamy recenzję wideo ładowarek do akumulatorów litowych:
Istnieją również tak zwane inteligentne urządzenia. Służą do ładowania akumulatorów przez profesjonalnych fotografów używanych w aplikacjach oświetleniowych i innych podobnych zastosowaniach. Koszt takiej ładowarki do akumulatorów litowo-jonowych jest dość wysoki, ale jeśli zależy Ci na bezbłędnym działaniu gadżetu, to lepiej zainwestować w zakup urządzenia niż ciągłe wymienianie baterii.
Inteligentne ładowarki mają funkcję rozładowania. Konieczne jest całkowite rozładowanie akumulatora, eliminując w ten sposób efekt pamięci. To nieznacznie wydłuża cykl ładowania, ale tym samym przedłuża żywotność baterii.
Niektóre modele posiadają również funkcję treningową. Służy do przywracania częściowo uszkodzonych akumulatorów do stanu używalności.
Najlepsi producenci
Każdy produkt ma swoje własne cechy. Dlatego wybierając konkretną markę, należy w pierwszej kolejności skupić się na ilości i rodzaju akumulatorów, które będą musiały być ładowane. Jeśli planujesz pracować z 4 akumulatorami, możesz poprzestać na modelu Rodition Ecocharger. To małe urządzenie jest w stanie zregenerować nawet jednorazowe baterie alkaliczne. Włączenie tej funkcji odbywa się za pomocą przełącznika umieszczonego na bocznym panelu obudowy.
Urządzenie posiada cztery kanały i jest w stanie kontrolować poziom naładowania każdego elementu z osobna. Na panelu urządzenia znajduje się sygnalizacja świetlna pokazująca, która z baterii została już zregenerowana. Takie urządzenie można kupić już za 20 dolarów.
Obejrzyj film o produktach Rodition Ecocharger:
Jedną z najpopularniejszych i wielofunkcyjnych jest ładowarka do akumulatorów litowych marki La Crosse BC-700. Należy do zaawansowanych i przeznaczony jest do renowacji bojek palcowych AA i AAA na bazie niklu. Cechy urządzenia są takie, że jest w stanie jednocześnie ładować 4 akumulatory o różnych pojemnościach.
Urządzenie działa w kilku trybach. Istnieje regulator prądu, który pozwala wybrać najbardziej optymalną wartość dla każdego przypadku.
Etapy ładowania
Eksperci zalecają rozpoczęcie procesu przywracania baterii od jej całkowitego rozładowania. Jeśli z jakiegoś powodu musisz naładować baterię, która nie jest jeszcze całkowicie rozładowana, powinieneś wybrać zaawansowany model urządzenia.
Cześć wszystkim! Dziś opowiem i pokażę Obwód ładowania akumulatora litowo-jonowego 12 V. Taka ładowarka może się przydać podczas wędkowania, biwakowania do ładowania latarek, czy w domu z wykorzystaniem 12-woltowego źródła zasilania.
Tak więc ładowarka zmontowana zgodnie z tym schematem nadaje się do akumulatorów litowo-jonowych o pojemności 900 mAh lub większej. Ładowarka może być zasilana z dowolnego źródła napięcia 12 V lub z gniazda zapalniczki samochodowej. Maksymalny prąd ładowania wyniesie około 650 mA.
Tak wygląda gotowe urządzenie:
Obwód jest dość prosty. Początkowo widać, że napięcie wyjściowe 8,4 V ma na celu naładowanie pary (2) puszek. Ale tak nie jest. Faktem jest, że zmienny rezystor w obwodzie (R4) odpowiada za napięcie. Za jego pomocą można regulować napięcie wyjściowe, zarówno dla jednego elementu 4,2V, jak i dla pary elementów o łącznym napięciu 8,4V.
Aby utworzyć taką opłatę, będziesz potrzebować:
- Stabilizator z regulowanym napięciem wyjściowym LM317
- 2N2222A lub dowolny tranzystor obsługujący 800mA
- 2 kondensatory 0,1 uF
- Rezystor 1 om 1 wat
- Rezystor zmienny 1K
- Niezbyt duży radiator dla LM317
Rezystor R4 ustawia wymagane napięcie wyjściowe
R1 steruje prądem wyjściowym
Zdjęcie tablicy po prześladowaniach iw stanie zmontowanym:
Wynalezienie i wykorzystanie narzędzi z autonomicznymi źródłami zasilania stało się jedną z cech naszych czasów. Opracowywanych i wprowadzanych jest coraz więcej aktywnych komponentów w celu poprawy wydajności zespołów akumulatorów. Niestety akumulatory nie mogą działać bez ładowania. A jeśli na urządzeniach, które mają stały dostęp do sieci, problem rozwiązują wbudowane źródła, to w przypadku potężnych źródeł zasilania, na przykład śrubokręta, potrzebne są osobne ładowarki do akumulatorów litowych, biorąc pod uwagę cechy różnych typów baterii.
W ostatnich latach coraz częściej stosuje się produkty oparte na aktywnym składniku litowo-jonowym. Jest to całkiem zrozumiałe, ponieważ te źródła zasilania sprawdziły się z bardzo dobrej strony:
- nie mają efektu pamięci;
- prawie całkowicie wyeliminowane samorozładowanie;
- może pracować w temperaturach poniżej zera;
- dobrze trzymaj wydzielinę.
- liczbę zwiększono do 700 cykli.
Ale każdy typ baterii ma swoje własne cechy. Tak więc komponent litowo-jonowy wymaga zaprojektowania baterii elementarnych o napięciu 3,6 V, co wymaga pewnych indywidualnych cech dla takich produktów.
Funkcje odzyskiwania
Przy wszystkich zaletach akumulatorów litowo-jonowych mają one swoje wady - jest to możliwość wystąpienia wewnętrznego obwodu elementów podczas ładowania przepięcia na skutek aktywnej krystalizacji litu w składniku aktywnym. Istnieje również ograniczenie minimalnej wartości napięcia, co prowadzi do braku możliwości odbioru elektronów przez składnik aktywny. Aby wyeliminować konsekwencje, akumulator wyposażono w wewnętrzny kontroler, który przerywa obwód elementów z obciążeniem w momencie osiągnięcia wartości krytycznych. Takie elementy najlepiej przechowuje się, gdy są naładowane do 50% w temperaturze +5 - 15°C. Kolejną cechą akumulatorów litowo-jonowych jest to, że żywotność akumulatora zależy od czasu jego wyprodukowania, niezależnie od tego, czy był eksploatowany, czy nie, czyli innymi słowy podlega „efektowi starzenia”, który ogranicza żywotność do pięciu lat.
Ładowanie akumulatorów litowo-jonowych
Najprostsza ładowarka jednoogniwowa
Aby zrozumieć bardziej złożone schematy ładowania akumulatorów litowo-jonowych, rozważ prostą ładowarkę do akumulatorów litowych, a dokładniej do pojedynczego akumulatora.
Podstawę obwodu pozostawia sterowanie: mikroukład TL 431 (działa jak regulowana dioda Zenera) i jeden tranzystor przewodzenia wstecznego.
Jak widać na schemacie, elektroda kontrolna TL431 znajduje się w podstawie tranzystora. Ustawienie urządzenia sprowadza się do tego, że na wyjściu urządzenia należy ustawić napięcie 4,2V - ustawia się to poprzez regulację diody Zenera poprzez podłączenie do pierwszej nogi rezystancji R4 - R3 o wartości nominalnej 2,2 kOhm i 3 kOhm. Układ ten odpowiada za regulację napięcia wyjściowego, regulacja napięcia jest ustawiana tylko raz i jest stabilna.
Następnie reguluje się prąd ładowania, regulacja odbywa się za pomocą rezystancji R1 (w obwodzie o wartości nominalnej 3 Ω), jeśli emiter tranzystora zostanie włączony bez rezystancji, wówczas napięcie wejściowe będzie również na zaciskach ładowania , czyli jest to 5V, co może nie spełniać wymagań.
Również w tym przypadku dioda LED nie będzie świecić, co sygnalizuje bieżący proces nasycania. Rezystor może wynosić od 3 do 8 omów.
W celu szybkiej regulacji napięcia na obciążeniu można ustawić rezystancję R3 za pomocą potencjometru. Napięcie jest regulowane bez obciążenia, czyli bez rezystancji elementu, o wartości nominalnej 4,2 - 4,5V. Po osiągnięciu wymaganej wartości wystarczy zmierzyć wartość rezystancji zmiennego rezystora i umieścić główną część żądanej oceny na swoim miejscu. Jeśli nie ma wymaganej wartości znamionowej, można go złożyć z kilku elementów połączonych równolegle lub szeregowo.
Rezystancja R4 ma na celu otwarcie podstawy tranzystora, jej wartość powinna wynosić 220 omów Gdy ładowanie akumulatora wzrasta, napięcie wzrośnie, elektroda kontrolna podstawy tranzystora zwiększy rezystancję przejścia emiter-kolektor, zmniejszając prąd ładowania .
Tranzystor można zastosować KT819, KT817 lub KT815, ale wtedy trzeba zainstalować chłodnicę do chłodzenia. Ponadto grzejnik będzie potrzebny, jeśli prądy przekroczą 1000 mA. Ogólnie rzecz biorąc, ten klasyczny schemat jest najprostszym ładowaniem.
Ulepszenie ładowarki do akumulatorów litowo-jonowych
Gdy zachodzi konieczność ładowania akumulatorów litowo-jonowych połączonych z kilku lutowanych ogniw elementarnych, najlepiej jest ładować ogniwa oddzielnie za pomocą układu sterującego, który będzie nadzorował ładowanie każdego akumulatora z osobna. Bez tego obwodu znaczne odchylenie charakterystyki jednego elementu w akumulatorze lutowanym szeregowo doprowadzi do awarii wszystkich akumulatorów, a sam blok będzie wręcz niebezpieczny ze względu na możliwość jego przegrzania lub nawet zapłonu.
Ładowarka do akumulatorów litowych 12 V. Urządzenie balansujące
Termin równoważenie w elektrotechnice oznacza tryb ładowania, który kontroluje każdy pojedynczy element biorący udział w procesie, zapobiegając wzrostowi lub spadkowi napięcia poniżej wymaganego poziomu. Potrzeba takich rozwiązań wynika z cech zespołów z li-ion. Jeżeli ze względu na konstrukcję wewnętrzną jedno z ogniw ładuje się szybciej niż inne, co jest bardzo niebezpieczne dla stanu pozostałych ogniw, a co za tym idzie całej baterii. Konstrukcja obwodu balansera jest zaprojektowana w taki sposób, że elementy obwodu przejmują nadmiar energii, regulując tym samym proces ładowania pojedynczego ogniwa.
Jeśli porównamy zasady ładowania akumulatorów niklowo-kadmowych, to różnią się one od akumulatorów litowo-jonowych przede wszystkim dla Ca-Ni koniec procesu sygnalizowany jest wzrostem napięcia na elektrodach biegunowych i spadkiem w prądzie do 0,01 mA. Również przed ładowaniem źródło to musi być rozładowane co najmniej w 30% swojej pierwotnej pojemności, jeżeli ten stan nie zostanie utrzymany w akumulatorze następuje „efekt pamięci”, który zmniejsza pojemność akumulatora.
W przypadku aktywnego komponentu Li-Ion sytuacja jest odwrotna. Całkowite rozładowanie tych ogniw może doprowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia i drastycznego ograniczenia możliwości ładowania. Często kontrolery niskiej jakości mogą nie zapewniać kontroli nad poziomem rozładowania akumulatora, co może doprowadzić do awarii całego zespołu z powodu jednego ogniwa.
Wyjściem z sytuacji może być zastosowanie powyższego obwodu na regulowanej diodzie Zenera TL431. Obciążenie 1000 mA lub więcej można zapewnić, instalując mocniejszy tranzystor. Takie ogniwa są podłączane bezpośrednio do każdego ogniwa, aby zapobiec niewłaściwemu ładowaniu.
Wybierz tranzystor, który powinien być włączony. Moc oblicza się ze wzoru P = U*I, gdzie U to napięcie, I to prąd ładowania.
Na przykład przy prądzie ładowania 0,45 A tranzystor musi mieć rozpraszanie mocy co najmniej 3,65 V * 0,45 A \u003d 1,8 W. i jest to duże obciążenie prądowe dla przejść wewnętrznych, dlatego lepiej jest zainstalować tranzystory wyjściowe w grzejnikach.
Poniżej znajduje się przybliżone obliczenie wartości rezystorów R1 i R2 dla różnych napięć ładowania:
22,1k + 33k => 4,16 V
15,1k + 22k => 4,20 V
47,1k + 68k => 4,22V
27,1k + 39k => 4,23 V
39,1k + 56k => 4,24V
33k + 47k => 4,25 V
Rezystancja R3 jest obciążeniem opartym na tranzystorach. Jego rezystancja może wynosić 471 Ohm - 1,1 kOhm.
Ale przy wdrażaniu tych rozwiązań obwodów pojawił się problem, jak naładować osobne ogniwo w akumulatorze? I takie rozwiązanie zostało znalezione. Jak popatrzysz na styki na nóżce ładującej to w ostatnich przypadkach z akumulatorami litowo-jonowymi styków jest tyle ile jest pojedynczych ogniw w akumulatorze oczywiście na ładowarce każdy taki element jest podłączony do osobnego kontrolera okrążenie.
Koszt takiej ładowarki jest nieco droższy niż urządzenia liniowego z dwoma stykami, ale warto, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że podzespoły z wysokiej jakości komponentami litowo-jonowymi osiągają nawet połowę ceny samego produktu.
Ładowarka impulsowa do akumulatorów litowo-jonowych
Ostatnio wielu wiodących producentów narzędzi ręcznych z własnym zasilaniem szeroko reklamuje szybkie ładowarki. W tym celu opracowano przetworniki impulsów oparte na sygnałach modulowanych szerokością impulsu (PWM).Aby przywrócić zasilanie wkrętarek oparte na generatorze PWM, na układzie UC3842 zmontowano konwerter flyback AS-DS z obciążeniem transformatora impulsowego .
Następnie rozważone zostanie działanie obwodu najczęstszego źródła (patrz załączony schemat): napięcie sieciowe 220 V jest dostarczane do zespołu diod D1-D4, do tych celów są stosowane dowolne diody o mocy do 2 A używany. Wygładzanie tętnień zachodzi na kondensatorze C1, na którym skupione jest napięcie około 300 V. Napięcie to jest zasilaniem generatora impulsów z transformatorem wyjściowym T1.
Początkowa moc do uruchomienia układu scalonego A1 jest dostarczana przez rezystor R1, po czym włączany jest generator impulsów mikroukładu, który wyprowadza je na pin 6. Następnie impulsy są podawane do bramki potężnego efektu polowego tranzystor VT1, otwierając go. Obwód drenu tranzystora zasila uzwojenie pierwotne transformatora impulsowego T1. Następnie transformator włączy się i rozpocznie się transmisja impulsów do uzwojenia wtórnego. Impulsy uzwojenia wtórnego 7 - 11 po prostowaniu przez diodę VT6 służą do stabilizacji działania mikroukładu A1, który w trybie pełnej generacji zużywa znacznie więcej prądu niż otrzymuje z rezystora R1 przez obwód.
W przypadku awarii diod D6 źródło przechodzi w tryb pulsacyjny na przemian uruchamiając i zatrzymując transformator, przy czym słychać charakterystyczny pulsujący „pisk”, zobaczmy działanie układu w tym trybie.
Zasilanie przez R1 i kondensator C4 uruchamia oscylator układu. Po uruchomieniu do normalnej pracy wymagany jest większy prąd. Jeśli D6 ulegnie awarii, dodatkowa moc nie zostanie dostarczona do mikroukładu, a generowanie zostanie zatrzymane, a następnie proces się powtórzy. Jeśli dioda D6 działa, natychmiast włącza transformator impulsowy pod pełnym obciążeniem. Podczas normalnego rozruchu generatora na uzwojeniu 14-18 (na biegu jałowym 15 V) pojawia się prąd pulsacyjny o wartości 12–14 V. Po prostowaniu przez diodę V7 i wygładzeniu impulsów przez kondensator C7, na zaciski akumulatora doprowadzany jest prąd pulsujący.
Prąd 100 mA nie szkodzi aktywnemu komponentowi, ale zwiększa czas regeneracji 3-4 razy, skracając jego czas z 30 minut do 1 godziny. ( źródło — magazyn Internetowe wydanie Radioconstructor 03-2013)
Szybka ładowarka G4-1H RYOBI ONE+ BCL14181H
Urządzenie pulsacyjne do akumulatorów litowych 18 V wyprodukowane przez niemiecką firmę Ryobi, producenta w Chińskiej Republice Ludowej. Urządzenie pulsacyjne nadaje się do akumulatorów litowo-jonowych, niklowo-kadmowych 18V. Przeznaczony jest do normalnej pracy w temperaturach od 0 do 50 C. Rozwiązanie układu zapewnia dwa tryby zasilania dla stabilizacji napięcia i prądu. Pulsacyjne zasilanie prądem zapewnia optymalne zasilanie każdego akumulatora.
Urządzenie wykonane w oryginalnej obudowie z tworzywa odpornego na uderzenia. Zastosowano wymuszone chłodzenie z wbudowanego wentylatora, z automatycznym włączeniem po osiągnięciu 40°C.
Charakterystyka:
- Minimalny czas ładowania 18V przy 1,5 Ah - 60 minut, waga 0,9 kg, wymiary: 210 x 86 x 174 mm. Proces ładowania jest sygnalizowany niebieską diodą LED, a po zakończeniu czerwoną. Istnieje diagnostyka usterek, która zapala się, gdy zespół nie powiedzie się, z osobnym podświetleniem na obudowie.
- Zasilanie jednofazowe 50Hz. 220 V. Długość kabla sieciowego wynosi 1,5 metra.
Naprawa stacji ładowania
Jeśli zdarzy się, że produkt przestał pełnić swoje funkcje, najlepiej skontaktować się ze specjalistycznymi warsztatami, ale elementarne usterki można naprawić ręcznie. Co zrobić, gdy wskaźnik zasilania nie świeci, przeanalizujmy kilka prostych awarii na przykładzie stacji.
Produkt przeznaczony do pracy z akumulatorami litowo-jonowymi 12V, 1,8A. Produkt wykonany jest z transformatora obniżającego napięcie, konwersja zredukowanego prądu przemiennego odbywa się za pomocą czterodiodowego obwodu mostkowego. Kondensator elektrolityczny jest zainstalowany w celu wygładzenia tętnień. Od strony wskaźnika znajdują się diody LED informujące o zasilaniu sieciowym, początku i końcu nasycenia.
Tak więc, jeśli wskaźnik sieci jest wyłączony. Przede wszystkim należy sprawdzić integralność obwodu pierwotnego uzwojenia transformatora przez wtyczkę sieciową. Aby to zrobić, za pomocą styków wtyczki sieciowej, należy sprawdzić integralność uzwojenia pierwotnego transformatora za pomocą omomierza, dotykając sond urządzenia do styków wtyczki sieciowej, jeśli obwód wykazuje przerwę, następnie musisz sprawdzić części wewnątrz obudowy.
Możliwe jest pęknięcie bezpiecznika, zwykle cienki drut rozciągnięty w porcelanowej lub szklanej gablocie, który przepala się podczas przeciążeń. Ale niektóre firmy, na przykład Interskol, w celu ochrony uzwojeń transformatora przed przegrzaniem, instalują bezpiecznik termiczny między zwojami uzwojenia pierwotnego, którego celem, gdy temperatura osiągnie 120 - 130 ° C, jest przerwanie obwód zasilania i niestety już po przerwie nie wraca.
Zazwyczaj bezpiecznik znajduje się pod papierową izolacją uzwojenia pierwotnego, po jego otwarciu bez problemu odnajdziesz tę część. Aby przywrócić obwód do stanu używalności można po prostu zlutować końcówki uzwojenia w jedną całość, należy jednak pamiętać, że transformator pozostaje bez zabezpieczenia przeciwzwarciowego i najlepiej jest zamontować konwencjonalny bezpiecznik sieciowy zamiast bezpiecznika termicznego .
Jeśli obwód uzwojenia pierwotnego jest nienaruszony, diody uzwojenia wtórnego i mostka dzwonią. Aby zapewnić ciągłość diod, lepiej odlutować jeden koniec obwodu i sprawdzić diodę za pomocą omomierza. Przy podłączaniu końcówek do końcówek sond kolejno w jednym kierunku dioda powinna pokazywać przerwę, w drugim zwarcie.
Dlatego konieczne jest sprawdzenie wszystkich czterech diod. A jeśli rzeczywiście weszliśmy do obwodu, najlepiej natychmiast wymienić kondensator, ponieważ diody są zwykle przeciążone z powodu nadmiaru elektrolitu w kondensatorze.
Sprzedam zasilacze do wkrętarki
Wszelkie narzędzia ręczne i akumulatory można kupić na naszej stronie internetowej. Aby to zrobić, musisz przejść przez prostą procedurę rejestracji, a następnie postępować zgodnie z prostą nawigacją. Prosta nawigacja w witrynie z łatwością doprowadzi Cię do potrzebnego narzędzia. Na stronie można zobaczyć ceny i porównać je z konkurencyjnymi sklepami. Wszelkie pojawiające się pytania można rozwiązać z pomocą kierownika, dzwoniąc pod wskazany numer telefonu lub pozostawiając pytanie dyżurującemu specjaliście. Przyjdź do nas, a nie zostaniesz bez wyboru potrzebnego narzędzia.