Зарядное устройство малогабаритного Li-ion аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Как известно, интегральные стабилизаторы напряжения (ИСН) с регулируемым выходным напряжением К142ЕН3 и К142ЕН4 имеют встроенную систему защиты от перегрева и перегрузки по току и допускают включение и выключение внешним сигналом (подробную информацию о них можно найти в статье Ю. Игнатьева "Микросхемы К142ЕН3 и К142ЕН4", опубликованной в "Радио", 1986, № 4-6). Высокая стабильность выходного напряжения позволяет применять эти ИСН, например, в устройствах зарядки малогабаритных Li-ion аккумуляторов.

Рис. 1

Схема возможного варианта такого устройства показана на рис. 1. Микросхема К142ЕН3 (DA1) включена по типовой схеме. Резистор R4, предназначенный для ограничения максимального тока нагрузки узлом встроенной защиты ИСН, задает ток зарядки 125 мА до момента, когда напряжение на аккумуляторе достигает заданного делителем R6-R8 значения 4,2 В. Далее ток начинает уменьшаться, и когда он становится равным 12,5 мА, зарядка прекращается.

Для выключения зарядки используется вход (вывод 6) включения/выключения ИСН DA1. Его состоянием управляет узел на элементах VT1, VD1, R1-R3. В начале зарядки напряжение на резисторе R2 находится в интервале 0,75...0,85 В (зависит от типа диода VD1) и транзистор VT1 открыт. На выводе 6 относительно вывода 8 - низкий уровень напряжения (около -0,7 В), поэтому микросхема DA1 включена и аккумулятор G1 заряжается. Светодиод HL1 ярко светит. В конце зарядки, по мере уменьшения тока, диод VD1 закрывается и напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 определяется зарядным током, текущим через резистор R2. Когда он уменьшается, как сказано выше, до 12,5 мА, падения напряжения на этом резисторе становится недостаточно для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии и он закрывается. Входным напряжением, поступающим на вывод 6 через резистор R1, микросхема DA1 выключается и зарядка прекращается, о чем свидетельствует резкое снижение яркости свечения светодиода HL1, вплоть до погасания.

Диод VD1 ограничивает падение напряжения на резисторе R2 во время зарядки, обеспечивая тем самым на выводе 6 безопасный для микросхемы уровень отрицательного (по отношению к выводу 8) напряжения, а VD2 отключает светодиод от заряженного аккумулятора по окончании зарядки. Конденсатор С2 обеспечивает включение устройства при подаче питания.

Авторский вариант устройства рассчитан на зарядку малогабаритного литий-полимерного аккумулятора LP052030 (фирмы ЕЕМВ) номинальным напряжением 3,7 В и емкостью 0,25 Ач. Ввиду малого тока зарядки теплоотвод для микросхемы К142ЕН3 не потребовался. Все детали размещены на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 2.

Рис. 2

Резисторы - любые малогабаритные указанной на схеме мощности рассеяния, конденсатор C3 - керамический КМ, остальные - оксидные импортные, транзистор VT1 - любой маломощный структуры n-p-n со статическим коэффициентом передачи тока базы h_21э не менее 200. Микросхема DA1 установлена на стороне печатных проводников, остальные детали - на противоположной стороне. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Чтобы не повредить печатные проводники многократной пайкой, подборные резисторы R2, R4 и R8 при налаживании рекомендую припаивать не к печатным проводникам, а к временно припаянным к ним стойкам из луженого провода диаметром 0,5...0,8 мм.

Рис. 3

В устройстве применимы микросхемы К142ЕН3 и К142ЕН4 (в металлокерамическом корпусе) с любым буквенным индексом. Можно использовать и КР142ЕН3, КР142ЕН4 (в пластмассовом корпусе), изменив соответствующим образом трассировку печатных проводников на плате.

Ток зарядки можно увеличить до 1 А. Для этого, конечно, придется уменьшить сопротивление резисторов R2, R4, заменить более мощным диод VD1, а микросхему установить на теплоотвод. Для уменьшения влияния на стабильность порога выключения диод следует выбирать с максимально допустимым током, близким к начальному току зарядки.

В качестве источника питания подойдет любой, обеспечивающий требуемый ток зарядки при выходном напряжении 9...11 В (большее значение соответствует току зарядки 1 А). Необходимость повышения входного напряжения обусловлена увеличением падения напряжения на регулирующем элементе стабилизатора К142ЕН3, К142ЕН4. При использовании источника на основе понижающего трансформатора и выпрямительного моста необходимо установить на его выходе сглаживающий конденсатор емкостью 1000...10000 мкФ при токе зарядки 0,1.1 А соответственно.

Налаживают устройство в такой последовательности. Не подключая аккумулятор, соединяют проволочной перемычкой выводы 6 и 8 микросхемы DA1 и, подав на вход напряжение питания, подбором резистора R8 устанавливают на конденсаторе C4 напряжение 4,2 В (допускаемое отклонение - не более ±25 мВ). Для облегчения этой операции можно временно заменить резистор R8 включенным реостатом подстроечным (сопротивлением 22...33 кОм). Добившись с его помощью напряжения, близкого к требуемому, измеряют сопротивление введенной в цепь части резистора, отбирают из имеющихся в распоряжении постоянные резисторы близкого сопротивления и устанавливают на плату тот, при подключении которого выходное напряжение не выходит за указанные выше пределы. Оставлять в устройстве подстроечный резистор вместо подобранного постоянного не рекомендую из-за недостаточной стабильности сопротивления между движком и резистивным элементом большинства типов доступных подстроечных резисторов.

Далее присоединяют разряженный аккумулятор с подключенным последовательно с ним (проводами минимально возможной длины!) амперметром и подборкой резистора R4 устанавливают ток зарядки, равный 0,5 С (С - емкость аккумулятора, в нашем случае - 0,25 А ч). После этого удаляют проволочную перемычку между выводами микросхемы и ставят аккумулятор на зарядку. В ее конце, когда зарядный ток уменьшится до 0,05 С, подборкой резистора R2 (по резкому, почти полному погасанию светодиода HL1) добиваются выключения микросхемы.

Автор: С. Глибин

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Microsoft выпустит революционный смартфон 27.11.2016 Генеральный исполнительный директор Microsoft Сатья Наделла (Satya Nadella) заявил, что компания выпустит в 2017 г. революционное мобильное устройство - Surface Phone. Ннекоторые технологические подробности руководитель Microsoft рассказал в интервью общенациональной австралийской финансово-экономической газете Australian Financial Review. "Мы продолжаем оставаться на мобильном рынке, но не равняемся на его лидеров. Однако мы однозначно можем создать оптимальное мобильное устройство. Поэтому мы перестали делать гаджеты из разряда "и мне такой же", и сосредоточились на устройствах под определенные нужды клиента, которому требуется определенный набор возможностей", - рассказал Наделла. В качестве примера устройства, изменившего мобильный рынок, Наделла назвал смартфон HP Elite x3, флагманскую модель HP. Его особенность состоит в том, что, его можно использовать как ПК, подключив к нему мышь и клавиатуру. Речь может идти о девайсе, реализованном с учетом двух основных трендов, которые сейчас активно развивает компания: открытое ПО и облачные сервисы. Не исключено, что "революционное устройство" будет подключено к таким приложениям Microsoft как менеджер с функциями почтового клиента Outlook или блокнот-органайзер OneNote. То есть программы будут предустановлены на новом смартфоне, как это сейчас происходит по существующей договоренности с некоторыми Android-устройствами Asus и Samsung, на которые Microsoft Office ставится еще на заводе.

Другие интересные новости:

▪ Жизнь под колпаком

▪ Строительство крупнейшего предприятия по прямому удалению углекислого газа из воздуха

▪ SSD накопитель Mushkin REACTOR 1 Тбайт

▪ Гибкие и эластичные источники питания

▪ Новая серия танталовых конденсаторов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Устройства защитного отключения. Подборка статей

▪ статья За хвостик тетеньки держаться. Крылатое выражение

▪ статья С какой легендой связан выбор длины марафонской дистанции в беге? Подробный ответ

▪ статья Строфант Комбе. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Преобразователь, 12/220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тонкомпенсированный регулятор громкости совмещенный с регуляторами тембра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025