Зарядное устройство для литиевых АКБ
Литий-ионные аккумуляторы стали популярными в последнее время. Они способы поддерживать длительную зарядку у телефонов, плееров, ноутбуков и другой техники. Изобрели аккумулятор Li-ion в Японии. Впервые на рынок товары с таким типом питания выпустила компания Sony.
На рисунке отображена принципиальная схема зарядного устройства для литиевых АКБ. Основные этапы изготовления довольно просты. Однако этот девайс будет способен восстанавливать заряд аккумулятора самостоятельно.
Вся идея базируется на паре микросхем. В работе понадобятся интегральные -стабилизаторы 317 и 431. LM317 в данном случае служит источником тока, данную деталь берём в корпусе TO-220 и обязательно устанавливаем на теплоотвод с применением термопасты. Регулятор напряжения ТL 431 выпускает компания Тexas Instruments. Его можно встретить в корпусах TO-92, SOT-25 и других.
Входное напряжение должно уложиться в интервал от 9 до 20 V. Выходное напряжение с помощью достроечного резистора 22 кОм устанавливают на значении в 4,2 V.
Светодиоды D1 и D2 можно выбрать любого цвета. В описываемом примере LED1 соответствует красному прямоугольному (2,5 мм и 2,5 милиКандел), а LED2 – трехмиллиметровому зеленому диффузионному (40-80 милиКандел). Если готовую плату не будут помещать в корпус, то подойдут и smd-светодиоды.
Рекомендуемая мощность резистора R2 должна составлять более 2 Ватт, а для R5 достаточно будет 1 Ватта. Показатели других варьируются в промежутке от 0,125 до 0,2 W.
Тип переменного резистора на 22 кОм должен соответствовать СП5-2 (зарубежный аналог 3296 W). Используя его можно добиться точно регулировки сопротивления. Подстройка осуществляется с помощью червяной пары, которая похожа на бронзовый болт.
Изменения вольтажа хорошо видны на фотографии. Аккумулятор мобильного телефона показывает 3,7 V до зарядки и 4,2 V – после нее.
Печатную плату можно найти в двух вариантах. Сделать самостоятельно каждый из них не трудно с помощью инструкции в архиве.
Для зарядного устройства подойдет печатная плата 5х2,5 см. Необходимо оставить немного пространства для креплений с каждого бока.
Принцип работы заряда
С помощью постоянного тока происходит зарядка аккумулятора. Сначала аккумулятор заряжается постоянных током, который определяется сопротивление резистора R5, при стандартном номинале 11 Ом он будет примерно 100 мА. Когда напряжение в источнике энергии составит 4,15-4,2 V, то питание происходит постоянным током. При снижении тока зарядки до минимума, светодиод D1 отключается.
Для зарядки Li-ion необходимо стандартное напряжение в 4,2 V. Это значение устанавливают вольтметром на выходе схемы без нагрузки. Тогда будет происходить полная зарядка аккумулятора. При снижении напряжения на 0,05-0,1 V, зарядка будет производиться не до конца, но так Li-ion будет дольше служить.
Как отрегулировать скорость взмаха дворников своими руками
комментария 2
У меня есть несколько вопросов. Ответьте, пожалуйста.
Зачем LM доставать из корпуса? Что может служить источником тока для схемы?
Не понятно также описание принципа действия. Что значит «сопротивление резистора станет 100mA»?
С радостью ответим на ваши вопросы и попробуем объяснить принцип работы зарядного устройства.
Интегральный стабилизатор LM317 доставать из корпуса не нужно. Его нужно купить в корпусе ТО-220. В таком же корпусе нужно искать стабилизатор TL431. Потому что радиодетали в таком корпусе имеют наибольшую теплоотводную подложку из алюминия с отверстием для крепления под винт 4 мм. Для самодельного зарядного устройства очень важно обеспечить хороший теплоотвод. Поэтому не забудьте прикрутить стабилизатор к радиатору и промазать площадь их контакта теплопроводной пастой КПТ-8.
Источником тока является само зарядное устройство целиком.
В статье имеется в виду, что интегральный стабилизатор LM317 или TL431, собранный по предложенной схеме, будет менять величину тока, проходящего через него. Немного уменьшая сопротивление резистора R4=11 Ом можно значительно увеличить ток на выходе зарядного. Но увеличивать ток надо в разумных пределах, иначе стабилизатор сильно нагреется и перегорит.
Напряжение регулируется переменным резистором RV1.
Обратите внимание, что предлагаемое зарядное устройство подключается к аккумуляторной батарее 12 В, то есть в автомобильную сеть питания, но ни в коем случае в промышленную сеть 220 В.
Принцип работы зарядного такой:
Когда литиевый аккумулятор разряжен ниже 3,7 В, на его зарядку будет идти максимальный ток, примерно 100 мА при R4=11 Ом. После того как аккумулятор подзарядиться до 4.15-4.2 В, он перестает брать ток. Уменьшается разница напряжений на выходе зарядного и аккумулятора. Значительно уменьшается ток, исчезает падение напряжения на R1, закрывается транзистор Q1, гаснет светодиод красного цвета D1 – это сигнализирует, что литиевый аккумулятор заряжен.
