В момента литиево-йонните батерии са много популярни, те се използват в различни джаджи, като телефони, смарт часовници, плейъри, фенерчета, лаптопи. За първи път батерия от този тип (литиево-йонна) беше пусната от известната японска компания Sony. Схематична диаграма на най-простите батерии е показана на снимката по-долу, като я сглобите, ще имате възможност самостоятелно да възстановите заряда в батериите.

Домашно зареждане на литиева батерия - електрическа верига

Основата за това устройство са два стабилизаторни чипа 317 и 431 (). В този случай интегралният стабилизатор LM317 служи като източник на ток, ние вземаме тази част в пакета TO-220 и не забравяйте да го инсталирате на радиатора с термична паста. Регулаторът на напрежение TL431, произведен от texas instruments, също съществува в пакети SOT-89, TO-92, SOP-8, SOT-23, SOT-25 и други.

Светодиоди (LED) D1 и D2 от всеки цвят, който ви харесва. Избрах следното: LED1 червен правоъгълен 2,5 мм (2,5 мили Candel) и LED2 зелен дифузен 3 mm (40-80 мили Candel). Удобно е да използвате smd светодиоди, ако не инсталирате готовата платка в кутията.

Минималната мощност на резистора R2 (22 Ohm) е 2 вата, а R5 (11 Ohm) е 1 ват. Всички дистанционни 0.125-0.25W.

Променлив резистор от 22 kOhm трябва да бъде от тип SP5-2 (внесен 3296W). Такива променливи резистори имат много прецизна настройка на съпротивлението, което може да се регулира плавно чрез завъртане на червячна двойка, която прилича на бронзов болт.

Снимка на измерване на напрежението на литиево-йонна батерия от мобилен телефон преди зареждане (3.7V) и след (4.2V), капацитет 1100 mA*h.

PCB за литиево зарядно устройство

Печатната платка (PCB) съществува в два формата за различни програми - архивът се намира. Размерите на готовата печатна платка в моя случай са 5 на 2,5 см. Оставих място за крепежни елементи отстрани.

Как работи зареждането

Как работи готовата схема на такова зарядно? Първо, батерията се зарежда с постоянен ток, който се определя от съпротивлението на резистора R5, със стандартна стойност от 11 ома, ще бъде приблизително 100 mA. Освен това, когато акумулаторният източник на енергия има напрежение от 4,15-4,2 волта, ще започне зареждане с постоянно напрежение. Когато токът на зареждане спадне до малки стойности, LED D1 ще изгасне.

Както знаете, стандартното напрежение за зареждане на Li-ion е 4,2 V, тази цифра трябва да бъде зададена на изхода на веригата без товар, с помощта на волтметър, така че батерията ще бъде напълно заредена. Ако намалите напрежението малко, някъде с 0,05-0,10 волта, тогава батерията ви няма да бъде напълно заредена, но по този начин ще издържи по-дълго. Автор на статията ЕГОР.

Обсъдете статията ЗАРЯДНО УСТРОЙСТВО ЗА ЛИТИЕВИ БАТЕРИИ

Батериите играят важна роля във всяка офлайн машина. Акумулаторните батерии са доста скъпи поради факта, че трябва да закупите зарядно устройство с тях. Батериите използват различни комбинации от проводими материали и електролити - оловно-киселинни, никел-кадмиеви (NiCd), никел-метал хидридни (NiMH), литиево-йонни (Li-ion), литиево-йонни полимерни (Li-Po).

Използвам литиево-йонни батерии в моите проекти, така че реших да направя собствено зарядно устройство за литиеви 18650 батерии, а не да купувам скъпи, така че нека да започнем.

Стъпка 1: Видео

Видеото показва сглобяването на зарядното.
връзка към youtube

Стъпка 2: Списък на електрическите компоненти

Покажи още 3 изображения

Списък на компонентите, необходими за сглобяване на зарядното устройство за батерии 18650:

• Заряден модул на базата на чип TP4056 със защита на батерията
• Стабилизатор на напрежението 7805, ще ви трябва 1 бр
• Кондензатор 100 nF, 4 бр (не са нужни, ако има захранване 5V)

Стъпка 3: Списък с инструменти

За да работите, ще ви трябват следните инструменти:

• горещ нож
• Пластмасова кутия 8x7x3 см (или близки по размер)

Сега, когато всички необходими инструменти и компоненти са готови за работа, нека да разгледаме модула TP4056.

Стъпка 4: Li-io зарядно устройство за батерии, базирано на чип TP4056

Малко повече за този модул. На пазара има две версии на тези модули: със и без защита на батерията.

Разпределителната платка, съдържаща защитната верига, следи напрежението с DW01A (интегрирана схема за защита на батерията) и FS8205A (N-канален транзисторен модул) филтър на силовата верига. По този начин разпределителната платка съдържа три IC (TP4056+DW01A+FS8205A), докато зарядният модул без защита на батерията съдържа само една IC (TP4056).

TP4056 е заряден модул за едноклетъчни Li-io батерии с линеен заряд на постоянен ток и напрежение. Пакетът SOP и няколко външни компонента правят този модул отличен избор за електрически приложения „направи си сам“. Зарежда се през USB също толкова добре, колкото и през обикновена захранваща банка. Разводката на модула TP4056 е приложена (Фигура 2), както и диаграмата на цикъла на зареждане (Фигура 3) с криви на постоянен ток и постоянно напрежение. Два диода на разпределителната платка показват текущото състояние на заряд - зареждане, прекратяване на зареждането и т.н. (фиг. 4).

За да не се повреди батерията, 3.7V Li-ion батерии трябва да се зареждат при постоянна стойност на тока от 0.2-0.7 от капацитета им, докато изходното напрежение достигне 4.2V, след което ще се зарежда при постоянно напрежение и постепенно намаляващо (до 10% от първоначалната стойност) ток. Не можем да прекъснем зареждането при 4.2V, тъй като нивото на зареждане ще бъде 40-80% от пълния капацитет на батерията. Модулът TP4056 отговаря за този процес. Друг важен момент е, че резисторът, свързан към извода PROG, определя тока на зареждане. В модулите на пазара към този щифт обикновено се свързва 1,2KΩ резистор, който съответства на заряден ток от 1A (фиг. 5). За да получите други стойности на тока на зареждане, можете да опитате да поставите други резистори.

DW01A е интегрална схема за защита на батерията, Фигура 6 показва типична електрическа схема. MOSFET M1 и M2 са свързани външно чрез интегрална схема FS8205A.

Тези компоненти са инсталирани на TP4056 зарядно за литиево-йонна батерия Breakout Board, посочено в стъпка 2. Трябва да направим само две неща: да подадем напрежение в диапазона 4-8V към входния конектор и да свържем клемите на батерията с + и - клеми.модул ТР4056.

След това ще продължим да сглобяваме зарядното устройство.

Стъпка 5: Схема на свързване

За да завършим сглобяването на електрическите компоненти, ние ги запояваме в съответствие с диаграмата. Приложил съм диаграма във Fritzing и снимка на физическата връзка.

1. + свързваме контакта на захранващия конектор към един от контактите на превключвателя и - контактът на захранващия конектор е свързан към GND щифта на стабилизатора 7805
2. Вторият контакт на превключвателя е свързан към щифта Vin на стабилизатора 7805
3. Инсталирайте три 100nF кондензатора успоредно между щифтовете Vin и GND на регулатора на напрежението (използвайте макет за това)
4. Инсталирайте кондензатор 100nF между щифтовете Vout и GND на регулатора на напрежението (на макетната платка)
5. Свържете щифта Vout на регулатора на напрежението към щифта IN+ на модула TP4056
6. Свържете щифта GND на регулатора на напрежението към щифта IN на модула TP4056
7. Свържете клемата + на отделението за батерии към щифта B+ на модула TP4056, а клемата - на отделението за батерии към щифта B на модула TP4056.

Това завършва връзките. Ако използвате 5V захранване, пропуснете всички стъпки с връзки към регулатора на напрежението 7805 и свържете + и - на захранването директно към IN+ и IN- щифтовете на модула TP4056, съответно.
Ако използвате 12V захранване, 7805 ще се нагрее при преминаване на ток от 1A, това може да се поправи с радиатор.

Стъпка 6: Сглобяване Част 1: Изрежете дупки в кутията

Покажи още 7 изображения

За да монтирате правилно всички електрически компоненти в кутията, трябва да изрежете дупки в нея:

1. Използвайте острие на нож, за да маркирате границите на отделението за батерии върху кутията (фиг. 1).
2. Използвайте горещ нож, за да изрежете дупка по направените маркировки (фиг. 2 и 3).
3. След изрязване на отвора корпусът трябва да изглежда като на фиг.4.
4. Маркирайте мястото, където ще бъде разположен USB конектора на модула TP4056 (фиг. 5 и 6).
5. Използвайте горещ нож, за да изрежете дупка в кутията за USB конектора (фиг. 7).
6. Маркирайте местата на корпуса, където ще бъдат разположени диодите на модула TP4056 (фиг. 8 и 9).
7. Използвайте горещ нож, за да изрежете отвори за диодите (фиг. 10).
8. По същия начин направете дупки за захранващия конектор и превключвателя (фиг. 11 и 12)

Стъпка 7: Сглобяване Част 2: Инсталиране на електрически компоненти

Следвайте инструкциите, за да инсталирате компонентите в шасито:

1. Инсталирайте чекмеджето на батерията така, че точките за монтаж да са извън чекмеджето/шасито. Залепете отделението с пистолет за лепило (фиг. 1).
2. Преинсталирайте модула TP4056, така че USB конекторът и диодите да попаднат в съответните отвори, фиксирайте с горещо лепило (фиг. 2).
3. Сменете регулатора на напрежението 7805, закрепете го с горещо лепило (фиг. 3).
4. Поставете захранващия конектор и превключвателя на местата им, фиксирайте ги с горещо лепило (фиг. 4).
5. Местоположението на компонентите трябва да изглежда по същия начин като на фиг.5.
6. Закрепете долния капак на място с винтове (фиг.6).
7. По-късно покрих грубите ръбове, оставени от горещия нож, с черно тиксо. Те също могат да бъдат изгладени с шкурка.

Завършеното зарядно устройство е показано на фигура 7. сега трябва да се тества.

Стъпка 8: Тествайте

Поставете разредената батерия в зарядното устройство. Включете захранването към 12V контакт или USB. Червеният диод трябва да мига, което означава, че процесът на зареждане е в ход.

Когато зареждането приключи, синият диод трябва да светне.
Прилагам снимка на зарядното в процес на зареждане и снимка със заредена батерия.
Това завършва работата.

Изпълнявам още една заявка от един от посетителите на сайта, който не е радиолюбител, но който иска да направи просто зарядно устройство за LI-Ion батерии със собствените си ръце, които той инсталира вместо повредени батерии за отвертка. За да получите 12 волта, са необходими три LI-Ion батерии, а зарядното устройство ще трябва да има три канала за зареждане. Но за да използвам максимално възможностите на трансформаторите и за всеки случай добавих четвърти, резервен. Схемата на устройството е показана на фигура 1.

Всички компоненти на схемата са закупени. Понижаващите импулсни регулатори и модулите за зареждане са закупени от онлайн магазин Eliexpess. По-долу има екранни снимки от страниците на този магазин.

Кондензаторът на филтърния токоизправител C1 се състои от четири кондензатора от 2200 микрофарада при 16 волта. Стойността на капацитета е избрана от общоприетото правило, 2000 микрофарада на един ампер ток на натоварване. Може да се използва всеки токоизправителен мост VD1 за ток най-малко 8A. По време на работа на зарядното устройство всичко е възможно, така че маржът по отношение на параметрите трябва да е задължителен. За тези цели вносните мостове са много подходящи, например RS801, KBU8A, BR805 ....

Всички тези мостове са оценени за 8 ампера. При едновременно зареждане на три батерии, въз основа на данните за модула LTC4056, които показват заряден ток от един ампер, през моста ще тече ток от три ампера. С такъв ток на моста ще се освободи мощност: P \u003d Ud In 4 \u003d 1 1.5 4 \u003d 6W. Където Ud е спадът на напрежението върху диода в права посока (V), In е средният ток, протичащ през диода в мостовия токоизправител (A) и има 4 диода. По този начин ние се уверяваме, че с освободена термична мощност 6 W,. Мрежовият трансформатор се използва унифицирана нажежаема жичка TN-36. Всичките му вторични намотки са проектирани за ток до един ампер, следователно, за да се получи ток с желаната стойност - 4A, всички намотки са свързани паралелно.

Схемата предвижда предпазител само в първичната мрежа, но бих препоръчал да поставите предпазители във всички канали на зарядното на 1,5А.

И най-важното! Микросхемата, използвана в модула за зареждане LTC4056, в случай на неправилно свързване на акумулаторната батерия, прегрява много бързо и се поврежда!

Сергей Никитин

Зарядно за Li-ion батерии.

Простото зарядно устройство, разгледано в тази статия, ви позволява да зареждате литиево-йонни батерии, които нямат контролер за зареждане в дизайна си.
Това зарядно не позволява да се презареждат или зареждат с ток - над допустимия за тези батерии, което значително удължава експлоатационния им живот.

Всичко започна както обикновено.
Факт е, че когато поне една батерия се повреди в батерията на лаптоп, контролерът я блокира и подмяната на повредена батерия с нова обикновено не възстановява производителността на батерията. Батерията трябва да се отключи, но не е толкова лесно. Трябва ви нещо като програмист и програма, която струва много пари. Да, и няма пълна гаранция, че след смяна на една батерия в батерията, след месец или два друга няма да се провали, а новите също струват много пари.

И така, в резултат на гореизложеното, във фермата се появиха батерии от батерии за лаптопи с различен капацитет и години на производство и тези батерии започнаха да мигрират към фенерчета и други устройства.
Капацитетът на тези батерии е средно 3 A / H и по време на зареждането им беше необходимо всеки път да се контролира процесът на зареждане, което беше доста досадно. Мързелът подтикна към творчество и във връзка с това беше разработена такава схема.

Планира се паметта да се захранва главно от USB конектора на компютър или лаптоп и в тази връзка на входа на паметта бяха инсталирани мини-USB конектор и обикновен USB конектор за гъвкавост.

Тогава две зарядни устройства бяха събрани в един корпус за едновременно зареждане на две литиево-йонни батерии, но както се оказа, не всички устройства с USB изход позволяват да зареждат две батерии едновременно.
В този случай в паметта е инсталиран и конвенционален конектор за свързване на захранване (зареждане от телефон) с изходно напрежение 5 волта и допустим ток 3A.

Както казах по-горе, събрах две зарядни устройства в един калъф, за да зареждам две батерии наведнъж. Като изходен транзистор VT1 инсталира MOSFET от дънната платка.
Тук можете да използвате всеки подходящ MOSFET, само с P-канал. На дънните платки има много мощни MOSFET, но най-вече те са там с N-канал, но на някои "дънни платки" се срещат един или два транзистора с P-канал. Всички те имат малко работно напрежение до 20 волта обикновено, но много големи токове, над 20 ампера, и това е в SMD версията.

Сега как работи всичко;
При подаване на входно напрежение от 5 волта към паметта, зеленият светодиод светва, а когато батерията е поставена в паметта, започва зареждането, което вече се показва от червения светодиод.
VT2 се отваря и той отваря VT1 (MOSFET има много малко съпротивление в отворено състояние, стотни или хилядни от ома).

Когато напрежението достигне 4,1 волта на батерията, VD3 се отваря, което затваря VT2, а той от своя страна позволява на VT1 да се затвори (за да бъдем напълно точни, всичко не се затваря напълно, подава се малък ток и се задържа 4,1V батерията, това е нормален режим на литиева батерия).
Когато батерията е заредена, червеният светодиод изгасва.

При посочените стойности на елементите R10 и R8 крайното напрежение на зареждане е 4,1 волта, което малко не съответства на пълното зареждане на литиево-йонните батерии (4,2 волта), но значително удължава живота им.

Вместо TL431 можете да поставите KA431 или всеки друг 431-ви така наречен "интегриран регулируем регулатор на напрежението" (те се използват в почти всяко импулсно захранване).
Платката е направена за два канала в SMD дизайн, въпреки че не всички инсталирани части тук са SMD.
Ето как изглежда в изправност.

Тъй като броят на посещенията на страниците на сайта за заявката "верига за зареждане на литиево-йонна батерия" се е увеличил значително. Можете дори да кажете, че тези искания са по-голямата част от деня. Ето защо, за да задоволим информационното търсене, ще отделим отделен раздел на тази тема.

Като начало ви представям най-простата схема за зареждане на литиево-йонни батерии от 3,7 волта. Захранването е 5 волта, в тази схема се захранва от USB компютър, 5 волтов DC адаптер (например зарядно устройство от мобилен телефон) или слънчева батерия с ниска мощност. Мощността на зарядното се приема около 1 ампер.

Мозъкът и сърцето на веригата е микрочипът MCP73831. Много лесен за получаване или закупуване от радиомагазин. Средната цена е около 1,5 - 2 американски евъргрийни. Можете да поръчате от китайците през линка само за $3.88 за 10 бр. MCP73831 е един от евтините микрочипове в линия контролери за зареждане за използване в ограничено пространство на платката. Листът с данни за MCP73831 може да се види на. Тази IC използва алгоритъм за постоянен ток/постоянен заряд. Също така спира да се зарежда, когато батерията е напълно заредена.

Ето обща диаграма:

Те станаха популярни в преносимата електроника, тъй като се гордеят с най-високата енергийна плътност от всички използвани в търговската мрежа батерии. Предимствата включват хиляди презареждания и никакво „ “ появяване, за разлика от батериите. Въпреки това, литиево-йонните батерии трябва да се зареждат при внимателен контрол на постоянен ток и постоянно напрежение. Презареждането и небрежното боравене с литиево-йонни клетки може да повреди или да причини нестабилност на батерията.

Така че, както вече споменахме, зарядният ток трябва да бъде около 1 ампер. Приложеното напрежение не трябва да надвишава 5 волта. Приблизителните размери на платката на зарядното устройство не са големи, около 25 x 19 x 10 mm.

Всички необходими елементи са показани на диаграмата. Мини USB гнездо служи като 5-волтов приемник, но вашето въображение не е ограничено. Можеш поне директно да запоиш кабелите от 5 v адаптера.

• Амперметър може да бъде свързан само към +5 v вход.
• Ако входното напрежение все още е малко по-високо, токът на зареждане също ще бъде по-висок, съответно. Но това е добре, тъй като микрочипът MCP73831 ще отреже прекомерното изходно напрежение.
• Също така, микросхемата ще спре да се зарежда, когато батерията достигне напрежение от 3,7 v.
• Най-добре е зарядният ток да е 35 - 37% от капацитета на зарежданата батерия. Тоест, ако батерията е 1000 mA, токът на зареждане трябва да бъде около 400 mA.

Готови шалове за запояване:

Ето как изглежда готовата платка за зарядно за литиево-йонна батерия.

Нека ви напомня, че размерите трябва да са около 25 x 19 x 10 mm.

Въпреки че схемата е изключително проста за проектиране и сглобяване и няма да е трудно да я сглобите, считам за необходимо да ви уведомя, че можете да закупите тази схема за не повече от $ 2, както се досещате, от китайците.

Можете да закрепите самата батерия, например, с помощта на неодимови магнити, както и да видите други опции за закрепване на контакти за консервни батерии

Това е всичко, скоро ще покажа други и схеми на балансиращи зарядни устройства.