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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Многофункциональная платформа Intrinsyc Open-Q 660 16.10.2017 Компания Intrinsyc Technologies представила платформу Open-Q 660 для разработчиков, проектирующих смартфоны и фаблеты на процессорах Qualcomm. Анонсированное решение выполнено в формате Mini-ITX: размеры составляют 170 х 170 мм. Основой платы является процессор Snapdragon 660, который содержит восемь вычислительных ядер Kryo 260 - квартеты с тактовой частотой до 1,8 и 2,2 ГГц. За обработку графики отвечает встроенный контроллер Adreno 512. Заявлена поддержка камер с разрешением до 24 млн пикселей; кроме того, может применяться сдвоенная камера с разрешением до 16 млн пикселей. В состав платформы Open-Q 660 входят 6 Гбайт оперативной памяти LPDDR4x и флеш-модуль eMMC 5.1 вместимостью 64 Гбайт. Дополнительно можно установить карту формата microSD. Решение обеспечивает поддержку беспроводной связи Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac (2,4 / 5 ГГц) и Bluetooth 5.x + BLE, спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС, интерфейсов USB Type-C, USB 2.0, Micor-USB, I2S, SPI, GPIO и пр. Опционально плата может комплектоваться сенсорным дисплеем AMOLED размером 5,7 дюйма по диагонали. Разрешение этой панели равно 1920 х 1080 точек (формат Full HD). Кроме того, заказчикам будет доступен дополнительный модуль со сдвоенной основой камерой на базе 13-мегапиксельных сенсоров Samsung S5K3M2 и фронтальной камерой с 8-мегапиксельным сенсором OmniVision OV8856. Платформа совместима с операционной системой Andriod 7 Nougat. Пробные поставки Open-Q 660 начнутся в конце октября; цена - от 999 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Светофор поможет автомобилю

▪ Здоровье человека зависит от деревьев

▪ Солнечная энергия из-под асфальта

▪ Биоэлектроника с питанием от человека

▪ Самый маленький фонарик

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Рукоятка. История изобретения и производства

▪ статья Какие войска на русско-турецкой войне маршировали под свадебный марш Мендельсона? Подробный ответ

▪ статья Ваниль плосколистная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Схема имитатора звучания тарелок и хлопков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Компьютерный блок питания в радиолюбительских конструкциях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025