Έχουμε μιλήσει επανειλημμένα για όλα τα είδη φορτιστών για μπαταρίες αυτοκινήτων σε παλμική βάση και σήμερα δεν αποτελεί εξαίρεση. Και θα εξετάσουμε το σχεδιασμό ενός SMPS, το οποίο μπορεί να έχει ισχύ εξόδου 350-600 watt, αλλά αυτό δεν είναι το όριο, αφού η ισχύς, εάν το επιθυμείτε, μπορεί να αυξηθεί στα 1300-1500 watt, επομένως, σε ένα τέτοιο Βάση, είναι δυνατή η κατασκευή μιας συσκευής φορτιστή εκκίνησης, επειδή σε τάση 12 -14 Volt από μια μονάδα 1500 watt μπορεί να αντλήσει έως και 120 Amperes ρεύματος! καλά φυσικά
Το σχέδιο τράβηξε την προσοχή μου πριν από ένα μήνα, όταν ένα άρθρο τράβηξε την προσοχή μου σε ένα από τα site. Το κύκλωμα του ρυθμιστή ισχύος φαινόταν αρκετά απλό, γι' αυτό αποφάσισα να χρησιμοποιήσω αυτό το κύκλωμα για το σχέδιό μου, το οποίο είναι πολύ απλό και δεν απαιτεί καμία ρύθμιση. Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για τη φόρτιση ισχυρών μπαταριών οξέος χωρητικότητας 40-100A/h, που υλοποιούνται σε παλμική βάση. Το κύριο εξάρτημα τροφοδοσίας του φορτιστή μας είναι ένα τροφοδοτικό μεταγωγής με ρεύμα
Μόλις πρόσφατα αποφάσισα να φτιάξω αρκετούς φορτιστές για μπαταρίες αυτοκινήτου, τους οποίους επρόκειτο να πουλήσω στην τοπική αγορά. Υπήρχαν αρκετά όμορφα βιομηχανικά κτίρια διαθέσιμα. Στη συνέχεια όμως αντιμετώπισα μια σειρά από προβλήματα, ξεκινώντας από την παροχή ρεύματος και τελειώνοντας με τη μονάδα ελέγχου τάσης εξόδου. Πήγα και αγόρασα έναν παλιό καλό ηλεκτρονικό μετασχηματιστή όπως το Tashibra (κινέζικη μάρκα) 105 watt και άρχισα να τον ξαναδουλεύω.
Ένας αρκετά απλός αυτόματος φορτιστής μπορεί να εφαρμοστεί στο τσιπ LM317, το οποίο είναι ένας γραμμικός ρυθμιστής τάσης με ρυθμιζόμενη τάση εξόδου. Το μικροκύκλωμα μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως σταθεροποιητής ρεύματος.
Ένας υψηλής ποιότητας φορτιστής για μια μπαταρία αυτοκινήτου μπορεί να αγοραστεί στην αγορά για 50 $, και σήμερα θα σας πω τον ευκολότερο τρόπο για να φτιάξετε έναν τέτοιο φορτιστή με ελάχιστη δαπάνη χρημάτων, και ακόμη και ένας αρχάριος ραδιοερασιτέχνης μπορεί να τον φτιάξει .
Ο σχεδιασμός ενός απλού φορτιστή για μπαταρίες αυτοκινήτου μπορεί να υλοποιηθεί σε μισή ώρα με ελάχιστο κόστος η διαδικασία συναρμολόγησης ενός τέτοιου φορτιστή θα περιγραφεί παρακάτω.
Το άρθρο εξετάζει έναν φορτιστή (φορτιστή) με ένα απλό σχέδιο κυκλώματος για μπαταρίες διαφόρων κατηγοριών που προορίζονται για την τροφοδοσία των ηλεκτρικών δικτύων αυτοκινήτων, μοτοσυκλετών, φακών κ.λπ. Ο φορτιστής είναι εύκολος στη χρήση, δεν απαιτεί ρυθμίσεις κατά τη φόρτιση της μπαταρίας, δεν φοβάται τα βραχυκυκλώματα και είναι απλός και φθηνός στην κατασκευή του.
Πρόσφατα, συνάντησα στο Διαδίκτυο ένα διάγραμμα ενός ισχυρού φορτιστή για μπαταρίες αυτοκινήτου με ρεύμα έως και 20A. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι ένα ισχυρό ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό συναρμολογημένο με δύο μόνο τρανζίστορ. Το κύριο πλεονέκτημα του κυκλώματος είναι ο ελάχιστος αριθμός εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται, αλλά τα ίδια τα εξαρτήματα είναι αρκετά ακριβά, μιλάμε για τρανζίστορ.
Φυσικά, όλοι στο αυτοκίνητο έχουν φορτιστές αναπτήρα για κάθε είδους συσκευές: πλοηγό, τηλέφωνο κ.λπ. Ο αναπτήρας φυσικά δεν είναι χωρίς διαστάσεις, και ειδικά επειδή υπάρχει μόνο μία (ή μάλλον, μια υποδοχή αναπτήρα), και αν υπάρχει και κάποιος που καπνίζει, τότε ο ίδιος ο αναπτήρας πρέπει να βγάλει κάπου και να τον βάλει κάπου, και αν χρειάζεται πραγματικά να συνδέσετε κάτι στον φορτιστή, τότε η χρήση του αναπτήρα για τον προορισμό του είναι απλά αδύνατη , μπορείτε να λύσετε τη σύνδεση όλων των ειδών μπλουζάκι με μια υποδοχή σαν αναπτήρας, αλλά είναι έτσι
Πρόσφατα μου ήρθε η ιδέα να συναρμολογήσω έναν φορτιστή αυτοκινήτου με βάση φθηνά κινέζικα τροφοδοτικά με τιμή 5-10 $. Στα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών μπορείτε πλέον να βρείτε μονάδες που έχουν σχεδιαστεί για να τροφοδοτούν ταινίες LED. Δεδομένου ότι τέτοιες ταινίες τροφοδοτούνται από 12 Volt, επομένως η τάση εξόδου του τροφοδοτικού είναι επίσης εντός 12 Volt
Παρουσιάζω τη σχεδίαση ενός απλού μετατροπέα DC-DC που θα σας επιτρέψει να φορτίσετε ένα κινητό τηλέφωνο, έναν υπολογιστή tablet ή οποιαδήποτε άλλη φορητή συσκευή από ένα ενσωματωμένο δίκτυο αυτοκινήτου 12 volt. Η καρδιά του κυκλώματος είναι ένα εξειδικευμένο τσιπ 34063api που έχει σχεδιαστεί ειδικά για τέτοιους σκοπούς.
Μετά τον φορτιστή αντικειμένων από έναν ηλεκτρονικό μετασχηματιστή, στάλθηκαν πολλά γράμματα στη διεύθυνση email μου που μου ζητούσαν να εξηγήσω και να πω πώς να ενεργοποιήσω το κύκλωμα ενός ηλεκτρονικού μετασχηματιστή και για να μην γράφω σε κάθε χρήστη ξεχωριστά, αποφάσισα να το εκτυπώσω άρθρο, όπου θα μιλήσω για τα κύρια εξαρτήματα που πρέπει να τροποποιηθούν για να αυξηθεί η ισχύς εξόδου του ηλεκτρονικού μετασχηματιστή.
Υπάρχουν φορές, ειδικά το χειμώνα, που οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων πρέπει να επαναφορτίσουν την μπαταρία του αυτοκινήτου τους από μια εξωτερική πηγή ρεύματος. Φυσικά, οι άνθρωποι που δεν έχουν καλές ηλεκτρολογικές δεξιότητες θα το κάνουν Συνιστάται να αγοράσετε έναν εργοστασιακό φορτιστή μπαταρίας, είναι ακόμη καλύτερο να αγοράσετε έναν φορτιστή εκκίνησης για να εκκινήσετε τον κινητήρα με μια αποφορτισμένη μπαταρία χωρίς να χάσετε χρόνο για εξωτερική επαναφόρτιση.
Αν όμως έχεις λίγες γνώσεις στον τομέα των ηλεκτρονικών, μπορείς να συναρμολογήσεις έναν απλό φορτιστή με τα ίδια σου τα χέρια.
γενικά χαρακτηριστικά
Για να διατηρηθεί σωστά η μπαταρία και να παραταθεί η διάρκεια ζωής της, απαιτείται επαναφόρτιση όταν η τάση στους ακροδέκτες πέσει κάτω από 11,2 V. Σε αυτήν την τάση, ο κινητήρας πιθανότατα θα ξεκινήσει, αλλά εάν είναι σταθμευμένος για μεγάλο χρονικό διάστημα το χειμώνα, αυτό θα οδηγήσει σε θείωση των πλακών και, ως αποτέλεσμα, μείωση της χωρητικότητας των μπαταριών. Όταν σταθμεύετε για μεγάλο χρονικό διάστημα το χειμώνα, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε τακτικά την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας. Θα πρέπει να είναι 12 V. Είναι καλύτερο να αφαιρέσετε την μπαταρία και να τη μεταφέρετε σε ένα ζεστό μέρος, χωρίς να το ξεχνάτε παρακολουθήστε το επίπεδο φόρτισης.
Η μπαταρία φορτίζεται με σταθερό ή παλμικό ρεύμα. Όταν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό σταθερής τάσης, το ρεύμα για σωστή φόρτιση πρέπει να είναι το ένα δέκατο της χωρητικότητας της μπαταρίας. Εάν η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 50 Ah, τότε απαιτείται ρεύμα 5 αμπέρ για τη φόρτιση.
Για την παράταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας, χρησιμοποιούνται τεχνικές αποθείωσης της πλάκας μπαταρίας. Η μπαταρία αποφορτίζεται σε τάση μικρότερη από πέντε βολτ με επαναλαμβανόμενη κατανάλωση μεγάλου ρεύματος μικρής διάρκειας. Ένα παράδειγμα τέτοιας κατανάλωσης είναι η εκκίνηση της μίζας. Μετά από αυτό, πραγματοποιείται μια αργή πλήρης φόρτιση με ένα μικρό ρεύμα εντός ενός αμπέρ. Επαναλάβετε τη διαδικασία 8-9 φορές. Η μέθοδος αποθείωσης διαρκεί πολύ, αλλά σύμφωνα με όλες τις μελέτες δίνει καλά αποτελέσματα.
Πρέπει να θυμόμαστε ότι κατά τη φόρτιση, είναι σημαντικό να μην υπερφορτίζετε την μπαταρία. Η φόρτιση πραγματοποιείται σε τάση 12,7-13,3 βολτ και εξαρτάται από το μοντέλο της μπαταρίας. Μέγιστη χρέωσηυποδεικνύεται στην τεκμηρίωση για την μπαταρία, η οποία βρίσκεται πάντα στο Διαδίκτυο.
Η υπερφόρτιση προκαλεί βρασμό, αυξάνει την πυκνότητα του ηλεκτρολύτη και, κατά συνέπεια, την καταστροφή των πλακών. Οι εργοστασιακές συσκευές φόρτισης διαθέτουν συστήματα ελέγχου φόρτισης και μετέπειτα τερματισμού λειτουργίας. Συναρμολογήστε μόνοι σας τέτοια συστήματα, χωρίς να έχω επαρκείς γνώσεις στα ηλεκτρονικά, είναι αρκετά δύσκολο.
Διαγράμματα συναρμολόγησης DIY
Αξίζει να μιλήσουμε για απλές συσκευές φόρτισης που μπορούν να συναρμολογηθούν με ελάχιστες γνώσεις στα ηλεκτρονικά και η χωρητικότητα φόρτισης μπορεί να παρακολουθηθεί συνδέοντας ένα βολτόμετρο ή έναν συνηθισμένο ελεγκτή.
Κύκλωμα φόρτισης έκτακτης ανάγκης
Υπάρχουν φορές που ένα αυτοκίνητο που έχει παρκάρει όλη τη νύχτα κοντά στο σπίτι δεν μπορεί να ξεκινήσει το πρωί λόγω αποφορτισμένης μπαταρίας. Μπορεί να υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτή τη δυσάρεστη περίσταση.
Εάν η μπαταρία ήταν σε καλή κατάσταση και ήταν ελαφρώς αποφορτισμένη, τα ακόλουθα θα βοηθήσουν στην επίλυση του προβλήματος:
Ιδανικό ως πηγή ενέργειας φορτιστής φορητού υπολογιστή. Έχει τάση εξόδου 19 βολτ και ρεύμα εντός δύο αμπέρ, που είναι αρκετά για να ολοκληρώσει την εργασία. Στον σύνδεσμο εξόδου, κατά κανόνα, η εσωτερική είσοδος είναι θετική, το εξωτερικό κύκλωμα του βύσματος είναι αρνητικό.
Ως περιοριστική αντίσταση, η οποία είναι υποχρεωτική, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν λαμπτήρα καμπίνας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν περισσότερα ισχυροί λαμπτήρες, για παράδειγμα, από τις διαστάσεις, αλλά αυτό θα δημιουργήσει ένα επιπλέον φορτίο στο τροφοδοτικό, το οποίο είναι πολύ ανεπιθύμητο.
Συναρμολογείται ένα στοιχειώδες κύκλωμα: το αρνητικό της τροφοδοσίας συνδέεται με τον λαμπτήρα, ο λαμπτήρας στο αρνητικό της μπαταρίας. Το Plus πηγαίνει απευθείας από την μπαταρία στο τροφοδοτικό. Μέσα σε δύο ώρες η μπαταρία θα λάβει φόρτιση για να ξεκινήσει ο κινητήρας.
Από τροφοδοτικό από επιτραπέζιο υπολογιστή
Μια τέτοια συσκευή είναι πιο δύσκολη στην κατασκευή, αλλά μπορεί να συναρμολογηθεί με ελάχιστη γνώση ηλεκτρονικών. Η βάση θα είναι ένα περιττό μπλοκ από τη μονάδα συστήματος υπολογιστή. Οι τάσεις εξόδου τέτοιων μονάδων είναι +5 και +12 βολτ με ρεύμα εξόδου περίπου δύο αμπέρ. Αυτές οι παράμετροι σάς επιτρέπουν να συναρμολογήσετε έναν φορτιστή χαμηλής ισχύος, ο οποίος, εάν συναρμολογηθεί σωστά θα εξυπηρετεί τον ιδιοκτήτη για μεγάλο χρονικό διάστημα και αξιόπιστα. Η πλήρης φόρτιση της μπαταρίας θα διαρκέσει πολύ και θα εξαρτηθεί από τη χωρητικότητα της μπαταρίας, αλλά δεν θα δημιουργήσει το αποτέλεσμα της αποθείωσης των πλακών. Έτσι, βήμα προς βήμα συναρμολόγηση της συσκευής:
- Αποσυναρμολογήστε το τροφοδοτικό και ξεκολλήστε όλα τα καλώδια εκτός από το πράσινο. Θυμηθείτε ή σημειώστε τις θέσεις εισόδου του μαύρου (GND) και του κίτρινου +12 V.
- Συγκολλήστε το πράσινο καλώδιο στο σημείο όπου βρισκόταν το μαύρο (αυτό είναι απαραίτητο για την εκκίνηση της μονάδας χωρίς μητρική πλακέτα υπολογιστή). Στη θέση του μαύρου σύρματος, κολλήστε ένα καλώδιο, το οποίο θα είναι αρνητικό για τη φόρτιση της μπαταρίας. Στη θέση του κίτρινου καλωδίου, κολλήστε το θετικό καλώδιο για τη φόρτιση της μπαταρίας.
- Πρέπει να βρείτε ένα τσιπ TL 494 ή το αντίστοιχο. Μια λίστα αναλόγων είναι εύκολο να βρεθεί στο Διαδίκτυο ένα από αυτά θα βρεθεί σίγουρα στο κύκλωμα. Με όλη την ποικιλία των μπλοκ, δεν παράγονται χωρίς αυτά τα μικροκυκλώματα.
- Από το πρώτο σκέλος αυτού του μικροκυκλώματος - είναι το κάτω αριστερό, βρείτε την αντίσταση που πηγαίνει στην έξοδο +12 volt (κίτρινο καλώδιο). Αυτό μπορεί να γίνει οπτικά κατά μήκος των τροχιών στο διάγραμμα ή χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή συνδέοντας την ισχύ και μετρώντας την τάση στην είσοδο των αντιστάσεων που πηγαίνουν στο πρώτο σκέλος. Μην ξεχνάτε ότι η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή φέρει τάση 220 βολτ, επομένως πρέπει να λαμβάνετε προφυλάξεις κατά την εκκίνηση της μονάδας χωρίς περίβλημα.
- Ξεκολλήστε την αντίσταση που βρέθηκε και μετρήστε την αντίστασή της με ένα δοκιμαστικό. Επιλέξτε μια μεταβλητή αντίσταση που είναι κοντά σε τιμή. Ρυθμίστε το στην επιθυμητή τιμή αντίστασης και συγκολλήστε το στη θέση του αφαιρεθέντος στοιχείου κυκλώματος με εύκαμπτα καλώδια.
- Ξεκινώντας την τροφοδοσία ρυθμίζοντας τη μεταβλητή αντίσταση, αποκτήστε τάση 14 V, ιδανικά 14,3 V. Το κύριο πράγμα είναι να μην το παρακάνετε, να θυμάστε ότι τα 15 V είναι συνήθως το όριο για τη δοκιμή της προστασίας και, ως αποτέλεσμα, το κλείσιμο κάτω.
- Ξεκολλήστε τη μεταβλητή αντίσταση χωρίς να αλλάξετε τη ρύθμισή της και μετρήστε την αντίσταση που προκύπτει. Επιλέξτε την απαιτούμενη ή την πλησιέστερη τιμή αντίστασης από πολλές αντιστάσεις και κολλήστε την στο κύκλωμα.
- Ελέγξτε τη μονάδα, η έξοδος πρέπει να έχει την απαιτούμενη τάση. Εάν θέλετε, μπορείτε να συνδέσετε ένα βολτόμετρο στις εξόδους στο κύκλωμα συν και πλην, τοποθετώντας το στη θήκη για λόγους σαφήνειας. Η επακόλουθη συναρμολόγηση πραγματοποιείται με αντίστροφη σειρά. Η συσκευή είναι έτοιμη για χρήση.
Η μονάδα θα αντικαταστήσει τέλεια έναν φθηνό εργοστασιακό φορτιστή και είναι αρκετά αξιόπιστη. Αλλά ΠΡΕΠΕΙ να θυμάστε ότι η συσκευή διαθέτει προστασία υπερφόρτωσης, αλλά αυτό δεν θα σας γλιτώσει από σφάλματα πολικότητας. Με απλά λόγια, εάν μπερδεύετε τα συν και τα πλην κατά τη σύνδεση στην μπαταρία, Ο φορτιστής θα αστοχήσει αμέσως.
Κύκλωμα φορτιστή από παλιό μετασχηματιστή
Εάν δεν έχετε ένα παλιό τροφοδοτικό υπολογιστή και η εμπειρία σας στη ραδιομηχανική σάς επιτρέπει να εγκαταστήσετε μόνοι σας απλά κυκλώματα, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το παρακάτω αρκετά ενδιαφέρον κύκλωμα φόρτισης μπαταρίας με έλεγχο και ρύθμιση της παρεχόμενης τάσης.
Για τη συναρμολόγηση της συσκευής, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μετασχηματιστές από παλιά αδιάλειπτα τροφοδοτικά ή τηλεοράσεις σοβιετικής κατασκευής. Οποιοσδήποτε ισχυρός μετασχηματιστής υποβάθμισης με συνολική τάση ρυθμισμένη στις δευτερεύουσες περιελίξεις περίπου 25 βολτ θα κάνει.
Ο ανορθωτής διόδου συναρμολογείται σε δύο διόδους KD 213A (VD 1, VD 2), οι οποίες πρέπει να εγκατασταθούν στο ψυγείο και μπορούν να αντικατασταθούν με οποιαδήποτε εισαγόμενα ανάλογα. Υπάρχουν πολλά ανάλογα και μπορούν εύκολα να επιλεγούν από βιβλία αναφοράς στο Διαδίκτυο. Σίγουρα οι απαραίτητες δίοδοι μπορούν να βρεθούν στο σπίτι σε παλιό περιττό εξοπλισμό.
Η ίδια μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση του τρανζίστορ ελέγχου KT 827A (VT 1) και της διόδου zener D 814 A (VD 3). Το τρανζίστορ είναι εγκατεστημένο στο ψυγείο.
Η τάση τροφοδοσίας ρυθμίζεται από μεταβλητή αντίσταση R2. Το σχέδιο είναι απλό και προφανώς λειτουργεί. Μπορεί να συναρμολογηθεί από άτομο με ελάχιστη γνώση ηλεκτρονικών.
Παλμική φόρτιση για μπαταρίες
Το κύκλωμα είναι δύσκολο να συναρμολογηθεί, αλλά αυτό είναι το μόνο μειονέκτημα. Είναι απίθανο να μπορέσετε να βρείτε ένα απλό κύκλωμα για μια μονάδα παλμικής φόρτισης. Αυτό αντισταθμίζεται από τα πλεονεκτήματα: τέτοια μπλοκ σχεδόν δεν θερμαίνονται, ταυτόχρονα έχουν σοβαρή ισχύ και υψηλή απόδοση και είναι συμπαγή σε μέγεθος. Το προτεινόμενο κύκλωμα, τοποθετημένο σε πλακέτα, χωράει σε δοχείο διαστάσεων 160*50*40 mm. Για να συναρμολογήσετε τη συσκευή, πρέπει να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας της γεννήτριας PWM (Pulse Width Modulation). Στην προτεινόμενη έκδοση, υλοποιείται χρησιμοποιώντας τον κοινό και φθηνό ελεγκτή IR 2153.
Με τους πυκνωτές που χρησιμοποιούνται, η ισχύς της συσκευής είναι 190 Watt. Αυτό είναι αρκετό για να φορτίσει οποιαδήποτε μπαταρία ελαφρού αυτοκινήτου χωρητικότητας έως 100 Ah. Με την εγκατάσταση πυκνωτών 470 µF, η ισχύς θα διπλασιαστεί. Θα είναι δυνατή η φόρτιση μπαταριών με χωρητικότητα έως και διακόσια αμπέρ/ώρες.
Όταν χρησιμοποιείτε συσκευές χωρίς αυτόματο έλεγχο φόρτισης μπαταρίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το απλούστερο δίκτυο, καθημερινό ρελέ που κατασκευάζεται στην Κίνα. Αυτό θα εξαλείψει την ανάγκη παρακολούθησης του χρόνου αποσύνδεσης της μονάδας από το δίκτυο.
Το κόστος μιας τέτοιας συσκευής είναι περίπου 200 ρούβλια. Γνωρίζοντας τον κατά προσέγγιση χρόνο φόρτισης της μπαταρίας σας, μπορείτε να ορίσετε τον επιθυμητό χρόνο απενεργοποίησης. Αυτό διασφαλίζει την έγκαιρη διακοπή της παροχής ηλεκτρικού ρεύματος. Μπορεί να αποσπαστείτε από τις δουλειές σας και να ξεχάσετε την μπαταρία, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε βρασμό, καταστροφή των πλακών και αστοχία της μπαταρίας. Μια νέα μπαταρία θα κοστίσει πολύ περισσότερο
Προληπτικά μέτρα
Όταν χρησιμοποιείτε αυτοσυναρμολογούμενες συσκευές, πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθες προφυλάξεις ασφαλείας:
- Όλες οι συσκευές, συμπεριλαμβανομένης της μπαταρίας, πρέπει να βρίσκονται σε πυρίμαχη επιφάνεια.
- Όταν χρησιμοποιείτε την κατασκευασμένη συσκευή για πρώτη φορά, είναι απαραίτητο να διασφαλίσετε τον πλήρη έλεγχο όλων των παραμέτρων φόρτισης. Είναι επιτακτική ανάγκη να ελέγχετε τη θερμοκρασία θέρμανσης όλων των στοιχείων φόρτισης και ο ηλεκτρολύτης δεν πρέπει να αφήνεται να βράσει. Οι παράμετροι τάσης και ρεύματος ελέγχονται από έναν ελεγκτή. Η κύρια παρακολούθηση θα βοηθήσει στον προσδιορισμό του χρόνου που χρειάζεται για την πλήρη φόρτιση της μπαταρίας, κάτι που θα είναι χρήσιμο στο μέλλον.
Η συναρμολόγηση ενός φορτιστή μπαταρίας είναι εύκολη ακόμη και για έναν αρχάριο. Το κύριο πράγμα είναι να κάνετε τα πάντα προσεκτικά και να ακολουθήσετε τα μέτρα ασφαλείας, αφού θα πρέπει να αντιμετωπίσετε μια ανοιχτή τάση 220 βολτ.
Το άρθρο θα σας πει πώς να φτιάξετε ένα σπιτικό με τα χέρια σας Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε απολύτως οποιοδήποτε κύκλωμα, αλλά η απλούστερη επιλογή κατασκευής είναι η ανακατασκευή ενός τροφοδοτικού υπολογιστή. Εάν έχετε ένα τέτοιο μπλοκ, θα είναι πολύ εύκολο να βρείτε μια χρήση για αυτό. Για την τροφοδοσία μητρικών, χρησιμοποιούνται τάσεις 5, 3,3, 12 Volt. Όπως καταλαβαίνετε, η τάση που σας ενδιαφέρει είναι 12 Volt. Ο φορτιστής θα σας επιτρέψει να φορτίσετε μπαταρίες των οποίων η χωρητικότητα κυμαίνεται από 55 έως 65 Αμπερώρες. Αρκεί δηλαδή να επαναφορτίσετε τις μπαταρίες των περισσότερων αυτοκινήτων.
Γενική άποψη του διαγράμματος
Για να κάνετε την αλλαγή, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το διάγραμμα που παρουσιάζεται στο άρθρο. φτιαγμένο με τα χέρια σας από το τροφοδοτικό ενός προσωπικού υπολογιστή, σας επιτρέπει να ελέγχετε το ρεύμα και την τάση φόρτισης στην έξοδο. Είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή στο γεγονός ότι υπάρχει προστασία από βραχυκύκλωμα - μια ασφάλεια 10 Ampere. Δεν είναι όμως απαραίτητο να το εγκαταστήσετε, αφού τα περισσότερα τροφοδοτικά προσωπικών υπολογιστών διαθέτουν προστασία που απενεργοποιεί τη συσκευή σε περίπτωση βραχυκυκλώματος. Επομένως, τα κυκλώματα φορτιστή για μπαταρίες από τροφοδοτικά υπολογιστών μπορούν να προστατεύονται από βραχυκυκλώματα.
Ο ελεγκτής PSI (ονομάζεται DA1), κατά κανόνα, χρησιμοποιείται στην τροφοδοσία δύο τύπων - KA7500 ή TL494. Τώρα μια μικρή θεωρία. Μπορεί το τροφοδοτικό του υπολογιστή να φορτίσει σωστά την μπαταρία; Η απάντηση είναι ναι, αφού οι μπαταρίες μολύβδου στα περισσότερα αυτοκίνητα έχουν χωρητικότητα 55-65 Αμπερώρες. Και για κανονική φόρτιση χρειάζεται ρεύμα ίσο με το 10% της χωρητικότητας της μπαταρίας - όχι περισσότερο από 6,5 Amperes. Εάν το τροφοδοτικό έχει ισχύ πάνω από 150 W, τότε το κύκλωμα «+12 V» του είναι ικανό να παρέχει τέτοιο ρεύμα.
Αρχικό στάδιο αναδιαμόρφωσης
Για να αντιγράψετε έναν απλό σπιτικό φορτιστή μπαταρίας, πρέπει να βελτιώσετε ελαφρώς την παροχή ρεύματος:
- Απαλλαγείτε από όλα τα περιττά καλώδια. Χρησιμοποιήστε ένα συγκολλητικό σίδερο για να τα αφαιρέσετε για να μην παρεμβαίνουν.
- Χρησιμοποιώντας το διάγραμμα που δίνεται στο άρθρο, βρείτε μια σταθερή αντίσταση R1, η οποία πρέπει να αποκολληθεί και στη θέση της εγκαταστήστε ένα τρίμερ με αντίσταση 27 kOhm. Μια σταθερή τάση "+12 V" πρέπει στη συνέχεια να εφαρμοστεί στην επάνω επαφή αυτής της αντίστασης. Χωρίς αυτό, η συσκευή δεν θα μπορεί να λειτουργήσει.
- Η 16η ακίδα του μικροκυκλώματος αποσυνδέεται από το μείον.
- Στη συνέχεια, πρέπει να αποσυνδέσετε την 15η και την 14η ακίδα.
Αποδεικνύεται αρκετά απλό και σπιτικό Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε κύκλωμα, αλλά είναι πιο εύκολο να το φτιάξετε από τροφοδοτικό υπολογιστή - είναι πιο ελαφρύ, πιο εύκολο στη χρήση και πιο προσιτό. Αν τα συγκρίνουμε με συσκευές μετασχηματιστή, η μάζα των συσκευών διαφέρει σημαντικά (όπως και οι διαστάσεις).
Ρυθμίσεις φορτιστή
Ο πίσω τοίχος θα είναι τώρα το μπροστινό μέρος, καλό είναι να το φτιάξετε από ένα κομμάτι υλικού (το κειμενολιθοειδές είναι ιδανικό). Σε αυτόν τον τοίχο είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε έναν ρυθμιστή ρεύματος φόρτισης, που υποδεικνύεται στο διάγραμμα R10. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση ανίχνευσης ρεύματος όσο το δυνατόν πιο ισχυρή - πάρτε δύο με ισχύ 5 W και αντίσταση 0,2 Ohm. Αλλά όλα εξαρτώνται από την επιλογή του κυκλώματος φορτιστή μπαταρίας. Ορισμένα σχέδια δεν απαιτούν τη χρήση αντιστάσεων υψηλής ισχύος.
Όταν τα συνδέετε παράλληλα, η ισχύς διπλασιάζεται και η αντίσταση γίνεται ίση με 0,1 Ohm. Στον μπροστινό τοίχο υπάρχουν επίσης δείκτες - ένα βολτόμετρο και ένα αμπερόμετρο, που σας επιτρέπουν να παρακολουθείτε τις σχετικές παραμέτρους του φορτιστή. Για τον ακριβή συντονισμό του φορτιστή, χρησιμοποιείται μια αντίσταση κοπής, με την οποία παρέχεται τάση στον 1ο ακροδέκτη του ελεγκτή PHI.
Απαιτήσεις συσκευής
Τελική συναρμολόγηση
Τα λεπτά καλώδια πολλαπλών πυρήνων πρέπει να συγκολληθούν στους πείρους 1, 14, 15 και 16. Η μόνωση τους πρέπει να είναι αξιόπιστη, ώστε να μην γίνεται θέρμανση υπό φορτίο, διαφορετικά ο αυτοσχέδιος φορτιστής αυτοκινήτου θα αποτύχει. Μετά τη συναρμολόγηση, πρέπει να ρυθμίσετε την τάση με μια αντίσταση κοπής σε περίπου 14 Volt (+/-0,2 V). Αυτή είναι η τάση που θεωρείται φυσιολογική για τη φόρτιση των μπαταριών. Επιπλέον, αυτή η τιμή θα πρέπει να βρίσκεται σε κατάσταση αδράνειας (χωρίς συνδεδεμένο φορτίο).
Πρέπει να εγκαταστήσετε δύο κλιπ αλιγάτορα στα καλώδια που συνδέονται με την μπαταρία. Το ένα είναι κόκκινο, το άλλο είναι μαύρο. Αυτά μπορούν να αγοραστούν σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού ή ανταλλακτικών αυτοκινήτων. Έτσι αποκτάτε έναν απλό σπιτικό φορτιστή για μπαταρία αυτοκινήτου. Διαγράμματα σύνδεσης: το μαύρο είναι προσαρτημένο στο μείον και το κόκκινο στο συν. Η διαδικασία φόρτισης είναι εντελώς αυτόματη, δεν απαιτείται ανθρώπινη παρέμβαση. Αλλά αξίζει να εξεταστούν τα κύρια στάδια αυτής της διαδικασίας.
Διαδικασία φόρτισης μπαταρίας
Κατά τον αρχικό κύκλο, το βολτόμετρο θα δείξει τάση περίπου 12,4-12,5 V. Εάν η μπαταρία έχει χωρητικότητα 55 Ah, τότε πρέπει να περιστρέψετε τον ρυθμιστή μέχρι το αμπερόμετρο να δείξει τιμή 5,5 Αμπέρ. Αυτό σημαίνει ότι το ρεύμα φόρτισης είναι 5,5 A. Καθώς η μπαταρία φορτίζει, το ρεύμα μειώνεται και η τάση τείνει στο μέγιστο. Ως αποτέλεσμα, στο τέλος το ρεύμα θα είναι 0 και η τάση θα είναι 14 V.
Ανεξάρτητα από την επιλογή των κυκλωμάτων και των σχεδίων των φορτιστών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή, η αρχή λειτουργίας είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοια. Όταν η μπαταρία φορτιστεί πλήρως, η συσκευή αρχίζει να αντισταθμίζει το ρεύμα αυτοεκφόρτισης. Επομένως, δεν διακινδυνεύετε την υπερφόρτιση της μπαταρίας. Επομένως, ο φορτιστής μπορεί να συνδεθεί στην μπαταρία για μια μέρα, μια εβδομάδα ή ακόμα και έναν μήνα.
Εάν δεν έχετε όργανα μέτρησης που δεν θα σας πείραζε να εγκαταστήσετε στη συσκευή, μπορείτε να τα αρνηθείτε. Αλλά για αυτό είναι απαραίτητο να φτιάξετε μια κλίμακα για το ποτενσιόμετρο - για να υποδείξετε τη θέση για τις τιμές ρεύματος φόρτισηςτων 5,5 A και 6,5 A. Φυσικά, το εγκατεστημένο αμπερόμετρο είναι πολύ πιο βολικό - μπορείτε να παρατηρήσετε οπτικά το διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας. Αλλά ένας φορτιστής μπαταρίας, κατασκευασμένος με τα χέρια σας χωρίς τη χρήση εξοπλισμού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί εύκολα.
Τώρα δεν έχει νόημα να συναρμολογήσετε μόνοι σας έναν φορτιστή για μπαταρίες αυτοκινήτου: υπάρχει μια τεράστια ποικιλία από έτοιμες συσκευές στα καταστήματα και οι τιμές τους είναι λογικές. Ωστόσο, ας μην ξεχνάμε ότι είναι ωραίο να κάνετε κάτι χρήσιμο με τα χέρια σας, ειδικά επειδή ένας απλός φορτιστής για μια μπαταρία αυτοκινήτου μπορεί να συναρμολογηθεί από θραύσματα και η τιμή του θα είναι ασήμαντη.
Το μόνο για το οποίο πρέπει να προειδοποιήσετε αμέσως είναι ότι κυκλώματα χωρίς ακριβή ρύθμιση του ρεύματος και της τάσης στην έξοδο, τα οποία δεν έχουν διακοπή ρεύματος στο τέλος της φόρτισης, είναι κατάλληλα για φόρτιση μόνο μπαταριών μολύβδου-οξέος. Για AGM και η χρήση τέτοιων φορτίσεων οδηγεί σε ζημιά στην μπαταρία!
Πώς να φτιάξετε μια απλή συσκευή μετασχηματιστή
Το κύκλωμα αυτού του φορτιστή μετασχηματιστή είναι πρωτόγονο, αλλά λειτουργικό και συναρμολογημένο από διαθέσιμα εξαρτήματα - ο απλούστερος τύπος εργοστασιακών φορτιστών έχει σχεδιαστεί με τον ίδιο τρόπο.
Στον πυρήνα του, είναι ένας ανορθωτής πλήρους κύματος, εξ ου και οι απαιτήσεις για τον μετασχηματιστή: δεδομένου ότι η τάση εξόδου τέτοιων ανορθωτών είναι ίση με την ονομαστική τάση AC πολλαπλασιαζόμενη με τη ρίζα του δύο, τότε με 10 V στην περιέλιξη του μετασχηματιστή παίρνουμε 14,1 V στην έξοδο του φορτιστή. Μπορείτε να πάρετε οποιαδήποτε γέφυρα διόδου με συνεχές ρεύμα άνω των 5 αμπέρ ή να τη συναρμολογήσετε από τέσσερις ξεχωριστές διόδους επιλέγεται επίσης ένα αμπερόμετρο μέτρησης με τις ίδιες απαιτήσεις ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι να το τοποθετήσετε σε ένα ψυγείο, το οποίο στην απλούστερη περίπτωση είναι μια πλάκα αλουμινίου με εμβαδόν τουλάχιστον 25 cm2.
Ο πρωτόγονος χαρακτήρας μιας τέτοιας συσκευής δεν είναι μόνο μειονέκτημα: λόγω του γεγονότος ότι δεν έχει ούτε ρύθμιση ούτε αυτόματη απενεργοποίηση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την «αναζωογόνηση» θειικών μπαταριών. Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε την έλλειψη προστασίας από την αντιστροφή πολικότητας σε αυτό το κύκλωμα.
Το κύριο πρόβλημα είναι πού θα βρείτε έναν μετασχηματιστή κατάλληλης ισχύος (τουλάχιστον 60 W) και με δεδομένη τάση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν εμφανιστεί ένας σοβιετικός μετασχηματιστής νήματος. Ωστόσο, οι περιελίξεις εξόδου του έχουν τάση 6,3V, οπότε θα πρέπει να συνδέσετε δύο σε σειρά, τυλίγοντας το ένα από αυτά ώστε να έχετε συνολικά 10V στην έξοδο. Ένας φθηνός μετασχηματιστής TP207-3 είναι κατάλληλος, στον οποίο οι δευτερεύουσες περιελίξεις συνδέονται ως εξής:
Ταυτόχρονα, ξετυλίγουμε την περιέλιξη μεταξύ των ακροδεκτών 7-8.
Απλός ηλεκτρονικά ρυθμιζόμενος φορτιστής
Ωστόσο, μπορείτε να κάνετε χωρίς επανατύλιξη προσθέτοντας έναν ηλεκτρονικό σταθεροποιητή τάσης εξόδου στο κύκλωμα. Επιπλέον, ένα τέτοιο κύκλωμα θα είναι πιο βολικό για χρήση σε γκαράζ, καθώς θα σας επιτρέψει να ρυθμίσετε το ρεύμα φόρτισης κατά τις πτώσεις τάσης τροφοδοσίας, χρησιμοποιείται επίσης για μπαταρίες αυτοκινήτου μικρής χωρητικότητας.
Ο ρόλος του ρυθμιστή εδώ παίζει το σύνθετο τρανζίστορ KT837-KT814, η μεταβλητή αντίσταση ρυθμίζει το ρεύμα στην έξοδο της συσκευής. Κατά τη συναρμολόγηση του φορτιστή, η δίοδος zener 1N754A μπορεί να αντικατασταθεί με τη σοβιετική D814A.
Το κύκλωμα μεταβλητού φορτιστή είναι εύκολο να αναπαραχθεί και μπορεί εύκολα να συναρμολογηθεί χωρίς να χρειάζεται να χαράξετε την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Ωστόσο, έχετε υπόψη σας ότι τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου τοποθετούνται σε ένα ψυγείο, η θέρμανση του οποίου θα είναι αισθητή. Είναι πιο βολικό να χρησιμοποιείτε ένα παλιό ψυγείο υπολογιστή συνδέοντας τον ανεμιστήρα του στις εξόδους του φορτιστή. Η αντίσταση R1 πρέπει να έχει ισχύ τουλάχιστον 5 W, είναι ευκολότερο να την τυλίξετε μόνοι σας από nichrome ή fechral ή να συνδέσετε παράλληλα 10 αντιστάσεις ενός watt 10 ohm. Δεν χρειάζεται να το εγκαταστήσετε, αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι προστατεύει τα τρανζίστορ σε περίπτωση βραχυκυκλώματος.
Όταν επιλέγετε έναν μετασχηματιστή, εστιάστε σε τάση εξόδου 12,6-16 V, πάρτε είτε έναν μετασχηματιστή νήματος συνδέοντας δύο περιελίξεις σε σειρά ή επιλέξτε ένα έτοιμο μοντέλο με την επιθυμητή τάση.
Βίντεο: Ο απλούστερος φορτιστής μπαταρίας
Ανακατασκευή φορτιστή φορητού υπολογιστή
Ωστόσο, μπορείτε να το κάνετε χωρίς να αναζητήσετε μετασχηματιστή εάν έχετε έναν περιττό φορτιστή φορητού υπολογιστή στο χέρι - με μια απλή τροποποίηση θα λάβουμε ένα συμπαγές και ελαφρύ τροφοδοτικό μεταγωγής ικανό να φορτίζει μπαταρίες αυτοκινήτου. Δεδομένου ότι πρέπει να λάβουμε τάση εξόδου 14,1-14,3 V, δεν θα λειτουργήσει έτοιμο τροφοδοτικό, αλλά η μετατροπή είναι απλή.
Ας δούμε ένα τμήμα ενός τυπικού κυκλώματος σύμφωνα με το οποίο συναρμολογούνται συσκευές αυτού του είδους:
Σε αυτά, η διατήρηση μιας σταθεροποιημένης τάσης πραγματοποιείται από ένα κύκλωμα από το μικροκύκλωμα TL431 που ελέγχει τον οπτικό συζευκτήρα (δεν φαίνεται στο διάγραμμα): μόλις η τάση εξόδου υπερβεί την τιμή που ορίζεται από τις αντιστάσεις R13 και R12, το μικροκύκλωμα ανάβει LED οπτικού συζεύκτη, ενημερώνει τον ελεγκτή PWM του μετατροπέα με ένα σήμα για τη μείωση του κύκλου λειτουργίας του παρεχόμενου στον παλμικό μετασχηματιστή. Δύσκολος; Στην πραγματικότητα, όλα είναι εύκολο να γίνουν με τα χέρια σας.
Αφού ανοίξαμε τον φορτιστή, βρίσκουμε όχι μακριά από την υποδοχή εξόδου TL431 και δύο αντιστάσεις συνδεδεμένες στο Ref. Είναι πιο βολικό να ρυθμίσετε τον άνω βραχίονα του διαιρέτη (αντίσταση R13 στο διάγραμμα): μειώνοντας την αντίσταση, μειώνουμε την τάση στην έξοδο του φορτιστή, αυξάνοντάς την. Αν έχουμε φορτιστή 12 V, θα χρειαστούμε αντίσταση με μεγαλύτερη αντίσταση, αν ο φορτιστής είναι 19 V, τότε με μικρότερο.
Βίντεο: Φόρτιση μπαταριών αυτοκινήτου. Προστασία από βραχυκύκλωμα και αντίστροφη πολικότητα. Με τα χέρια σου
Ξεκολλάμε την αντίσταση και αντ' αυτού τοποθετούμε ένα τρίμερ, προρυθμισμένο στο πολύμετρο στην ίδια αντίσταση. Στη συνέχεια, έχοντας συνδέσει ένα φορτίο (ένα λαμπτήρα από έναν προβολέα) στην έξοδο του φορτιστή, τον ενεργοποιούμε στο δίκτυο και περιστρέφουμε ομαλά τον κινητήρα κοπής, ενώ ταυτόχρονα ελέγχουμε την τάση. Μόλις πάρουμε την τάση στα 14,1-14,3 V, αποσυνδέουμε τον φορτιστή από το δίκτυο, στερεώνουμε την ολίσθηση της αντίστασης κοπής με βερνίκι νυχιών (τουλάχιστον για τα καρφιά) και ξανασυνδέουμε τη θήκη. Δεν θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος από αυτόν που αφιερώσατε για να διαβάσετε αυτό το άρθρο.
Υπάρχουν επίσης πιο περίπλοκα σχήματα σταθεροποίησης και μπορούν ήδη να βρεθούν σε κινεζικά μπλοκ. Για παράδειγμα, εδώ ο οπτικός συζευκτήρας ελέγχεται από το τσιπ TEA1761:
Ωστόσο, η αρχή ρύθμισης είναι η ίδια: η αντίσταση της αντίστασης που συγκολλάται μεταξύ της θετικής εξόδου του τροφοδοτικού και του 6ου σκέλους του μικροκυκλώματος αλλάζει. Στο διάγραμμα που φαίνεται, χρησιμοποιούνται δύο παράλληλες αντιστάσεις για αυτό (αποκτώντας έτσι μια αντίσταση που είναι εκτός της τυπικής σειράς). Πρέπει επίσης να κολλήσουμε ένα τρίμερ και να ρυθμίσουμε την έξοδο στην επιθυμητή τάση. Ακολουθεί ένα παράδειγμα ενός από αυτούς τους πίνακες:
Κάνοντας έλεγχο, μπορούμε να καταλάβουμε ότι μας ενδιαφέρει η μονή αντίσταση R32 σε αυτήν την πλακέτα (κυκλωμένη με κόκκινο χρώμα) - πρέπει να την κολλήσουμε.
Υπάρχουν συχνά παρόμοιες συστάσεις στο Διαδίκτυο για το πώς να φτιάξετε έναν σπιτικό φορτιστή από ένα τροφοδοτικό υπολογιστή. Λάβετε όμως υπόψη ότι όλα είναι ουσιαστικά ανατυπώσεις παλαιών άρθρων από τις αρχές της δεκαετίας του 2000 και τέτοιες συστάσεις δεν ισχύουν για λίγο πολύ σύγχρονα τροφοδοτικά. Σε αυτά, δεν είναι πλέον δυνατή η απλή αύξηση της τάσης 12 V στην απαιτούμενη τιμή, καθώς ελέγχονται και άλλες τάσεις εξόδου και αναπόφευκτα θα "απομακρυνθούν" με μια τέτοια ρύθμιση και η προστασία του τροφοδοτικού θα απενεργοποιηθεί. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε φορτιστές φορητών υπολογιστών που παράγουν μία μόνο τάση εξόδου, είναι πολύ πιο βολικοί για μετατροπή.
Η αξιολόγηση των χαρακτηριστικών ενός συγκεκριμένου φορτιστή είναι δύσκολη χωρίς να κατανοήσουμε πώς θα πρέπει πραγματικά να προχωρήσει μια υποδειγματική φόρτιση μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Επομένως, πριν προχωρήσουμε απευθείας στα διαγράμματα, ας θυμηθούμε μια μικρή θεωρία.
Τι είναι οι μπαταρίες λιθίου;
Ανάλογα με το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένο το θετικό ηλεκτρόδιο μιας μπαταρίας λιθίου, υπάρχουν διάφορες ποικιλίες:
- με κάθοδο κοβαλτικού λιθίου.
- με μια κάθοδο που βασίζεται σε λιθιωμένο φωσφορικό σίδηρο.
- με βάση το νικέλιο-κοβάλτιο-αλουμίνιο.
- με βάση το νικέλιο-κοβάλτιο-μαγγάνιο.
Όλες αυτές οι μπαταρίες έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά, αλλά επειδή αυτές οι αποχρώσεις δεν έχουν θεμελιώδη σημασία για τον γενικό καταναλωτή, δεν θα εξεταστούν σε αυτό το άρθρο.
Επίσης, όλες οι μπαταρίες ιόντων λιθίου παράγονται σε διάφορα μεγέθη και παράγοντες μορφής. Μπορούν να είναι είτε με θήκη (για παράδειγμα, το δημοφιλές 18650 σήμερα) είτε πλαστικοποιημένο ή πρισματικό (μπαταρίες gel-polymer). Οι τελευταίες είναι ερμητικά σφραγισμένες σακούλες από ειδική μεμβράνη, οι οποίες περιέχουν ηλεκτρόδια και μάζα ηλεκτροδίων.
Τα πιο συνηθισμένα μεγέθη μπαταριών ιόντων λιθίου φαίνονται στον παρακάτω πίνακα (όλες έχουν ονομαστική τάση 3,7 βολτ):
| Ονομασία | Κανονικό μέγεθος | Παρόμοιο μέγεθος |
|---|---|---|
| XXYY0, Οπου XX- ένδειξη διαμέτρου σε mm, YY- τιμή μήκους σε mm, 0 - αντικατοπτρίζει το σχέδιο με τη μορφή κυλίνδρου |
10180 | 2/5 ΑΑΑ |
| 10220 | 1/2 AAA (Ø αντιστοιχεί σε AAA, αλλά το μισό μήκος) | |
| 10280 | ||
| 10430 | ΑΑΑ | |
| 10440 | ΑΑΑ | |
| 14250 | 1/2 ΑΑ | |
| 14270 | Ø AA, μήκος CR2 | |
| 14430 | Ø 14 mm (ίδιο με το AA), αλλά μικρότερο μήκος | |
| 14500 | AA | |
| 14670 | ||
| 15266, 15270 | CR2 | |
| 16340 | CR123 | |
| 17500 | 150S/300S | |
| 17670 | 2xCR123 (ή 168S/600S) | |
| 18350 | ||
| 18490 | ||
| 18500 | 2xCR123 (ή 150A/300P) | |
| 18650 | 2xCR123 (ή 168A/600P) | |
| 18700 | ||
| 22650 | ||
| 25500 | ||
| 26500 | ΜΕ | |
| 26650 | ||
| 32650 | ||
| 33600 | ρε | |
| 42120 |
Οι εσωτερικές ηλεκτροχημικές διεργασίες προχωρούν με τον ίδιο τρόπο και δεν εξαρτώνται από τον παράγοντα μορφής και τη σχεδίαση της μπαταρίας, επομένως όλα όσα αναφέρονται παρακάτω ισχύουν εξίσου για όλες τις μπαταρίες λιθίου.
Πώς να φορτίζετε σωστά τις μπαταρίες ιόντων λιθίου
Ο πιο σωστός τρόπος φόρτισης των μπαταριών λιθίου είναι η φόρτιση σε δύο στάδια. Αυτή είναι η μέθοδος που χρησιμοποιεί η Sony σε όλους τους φορτιστές της. Παρά τον πιο περίπλοκο ελεγκτή φόρτισης, αυτό εξασφαλίζει πληρέστερη φόρτιση των μπαταριών ιόντων λιθίου χωρίς να μειώνεται η διάρκεια ζωής τους.
Εδώ μιλάμε για προφίλ φόρτισης δύο σταδίων για μπαταρίες λιθίου, που συντομεύεται ως CC/CV (σταθερό ρεύμα, σταθερή τάση). Υπάρχουν επίσης επιλογές με ρεύματα παλμών και βημάτων, αλλά δεν συζητούνται σε αυτό το άρθρο. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τη φόρτιση με παλμικό ρεύμα.
Ας δούμε λοιπόν και τα δύο στάδια φόρτισης με περισσότερες λεπτομέρειες.
1. Στο πρώτο στάδιοΠρέπει να διασφαλίζεται σταθερό ρεύμα φόρτισης. Η τρέχουσα τιμή είναι 0,2-0,5 C. Για επιταχυνόμενη φόρτιση, επιτρέπεται η αύξηση του ρεύματος στους 0,5-1,0 C (όπου C είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας).
Για παράδειγμα, για μια μπαταρία χωρητικότητας 3000 mAh, το ονομαστικό ρεύμα φόρτισης στο πρώτο στάδιο είναι 600-1500 mA και το ρεύμα επιταχυνόμενης φόρτισης μπορεί να είναι στην περιοχή 1,5-3A.
Για να διασφαλιστεί ένα σταθερό ρεύμα φόρτισης μιας δεδομένης τιμής, το κύκλωμα φορτιστή πρέπει να μπορεί να αυξήσει την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας. Μάλιστα, στο πρώτο στάδιο ο φορτιστής λειτουργεί ως κλασικός σταθεροποιητής ρεύματος.
Σπουδαίος:Εάν σκοπεύετε να φορτίσετε μπαταρίες με ενσωματωμένη πλακέτα προστασίας (PCB), τότε κατά το σχεδιασμό του κυκλώματος φορτιστή πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η τάση ανοιχτού κυκλώματος του κυκλώματος δεν μπορεί ποτέ να υπερβαίνει τα 6-7 βολτ. Διαφορετικά, μπορεί να καταστραφεί η πλακέτα προστασίας.
Τη στιγμή που η τάση της μπαταρίας αυξάνεται στα 4,2 βολτ, η μπαταρία θα αποκτήσει περίπου το 70-80% της χωρητικότητάς της (η συγκεκριμένη τιμή χωρητικότητας θα εξαρτηθεί από το ρεύμα φόρτισης: με επιταχυνόμενη φόρτιση θα είναι λίγο μικρότερη, με ονομαστική χρέωση - λίγο περισσότερο). Αυτή η στιγμή σηματοδοτεί το τέλος του πρώτου σταδίου φόρτισης και χρησιμεύει ως σήμα για τη μετάβαση στο δεύτερο (και τελευταίο) στάδιο.
2. Δεύτερο στάδιο φόρτισης- αυτό είναι η φόρτιση της μπαταρίας με σταθερή τάση, αλλά με σταδιακά μειούμενο (πτώσιμο) ρεύμα.
Σε αυτό το στάδιο, ο φορτιστής διατηρεί τάση 4,15-4,25 βολτ στην μπαταρία και ελέγχει την τρέχουσα τιμή.
Καθώς αυξάνεται η χωρητικότητα, το ρεύμα φόρτισης θα μειωθεί. Μόλις η τιμή του μειωθεί στους 0,05-0,01C, η διαδικασία φόρτισης θεωρείται ολοκληρωμένη.
Μια σημαντική απόχρωση στη λειτουργία ενός σωστού φορτιστή είναι η πλήρης αποσύνδεσή του από την μπαταρία μετά την ολοκλήρωση της φόρτισης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για τις μπαταρίες λιθίου είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο να παραμένουν υπό υψηλή τάση για μεγάλο χρονικό διάστημα, το οποίο συνήθως παρέχεται από τον φορτιστή (δηλαδή 4,18-4,24 βολτ). Αυτό οδηγεί σε επιταχυνόμενη υποβάθμιση της χημικής σύνθεσης της μπαταρίας και, κατά συνέπεια, σε μείωση της χωρητικότητάς της. Η μακροχρόνια διαμονή σημαίνει δεκάδες ώρες ή περισσότερες.
Κατά το δεύτερο στάδιο της φόρτισης, η μπαταρία καταφέρνει να κερδίσει περίπου 0,1-0,15 επιπλέον της χωρητικότητάς της. Η συνολική φόρτιση της μπαταρίας φτάνει έτσι το 90-95%, που είναι ένας εξαιρετικός δείκτης.
Εξετάσαμε δύο βασικά στάδια φόρτισης. Ωστόσο, η κάλυψη του θέματος της φόρτισης των μπαταριών λιθίου θα ήταν ελλιπής αν δεν αναφερόταν ένα άλλο στάδιο φόρτισης - το λεγόμενο. προχρέωση.
Στάδιο προκαταρκτικής χρέωσης (προφόρτιση)- αυτό το στάδιο χρησιμοποιείται μόνο για μπαταρίες βαθιάς αποφόρτισης (κάτω από 2,5 V) για να τις φέρει σε κανονική λειτουργία.
Σε αυτό το στάδιο, η φόρτιση παρέχεται με μειωμένο σταθερό ρεύμα έως ότου η τάση της μπαταρίας φτάσει τα 2,8 V.
Το προκαταρκτικό στάδιο είναι απαραίτητο για την αποφυγή διόγκωσης και αποσυμπίεσης (ή ακόμα και έκρηξης με φωτιά) κατεστραμμένων μπαταριών που έχουν, για παράδειγμα, εσωτερικό βραχυκύκλωμα μεταξύ των ηλεκτροδίων. Εάν ένα μεγάλο ρεύμα φόρτισης περάσει αμέσως μέσα από μια τέτοια μπαταρία, αυτό θα οδηγήσει αναπόφευκτα στη θέρμανση της και στη συνέχεια εξαρτάται.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της προφόρτισης είναι η προθέρμανση της μπαταρίας, η οποία είναι σημαντική κατά τη φόρτιση σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος (σε μη θερμαινόμενο δωμάτιο κατά την ψυχρή περίοδο).
Η έξυπνη φόρτιση θα πρέπει να μπορεί να παρακολουθεί την τάση της μπαταρίας κατά τη διάρκεια του προκαταρκτικού σταδίου φόρτισης και, εάν η τάση δεν αυξάνεται για μεγάλο χρονικό διάστημα, να βγάλει συμπέρασμα ότι η μπαταρία είναι ελαττωματική.
Όλα τα στάδια φόρτισης μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου (συμπεριλαμβανομένου του σταδίου προφόρτισης) απεικονίζονται σχηματικά σε αυτό το γράφημα: 
Η υπέρβαση της ονομαστικής τάσης φόρτισης κατά 0,15 V μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας στο μισό. Η μείωση της τάσης φόρτισης κατά 0,1 volt μειώνει τη χωρητικότητα μιας φορτισμένης μπαταρίας κατά περίπου 10%, αλλά επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της. Η τάση μιας πλήρως φορτισμένης μπαταρίας μετά την αφαίρεσή της από τον φορτιστή είναι 4,1-4,15 βολτ.
Επιτρέψτε μου να συνοψίσω τα παραπάνω και να αναφέρω τα κύρια σημεία:
1. Τι ρεύμα πρέπει να χρησιμοποιήσω για να φορτίσω μια μπαταρία ιόντων λιθίου (για παράδειγμα, 18650 ή οποιαδήποτε άλλη);
Το ρεύμα θα εξαρτηθεί από το πόσο γρήγορα θα θέλατε να το φορτίσετε και μπορεί να κυμαίνεται από 0,2C έως 1C.
Για παράδειγμα, για μπαταρία μεγέθους 18650 με χωρητικότητα 3400 mAh, το ελάχιστο ρεύμα φόρτισης είναι 680 mA και το μέγιστο είναι 3400 mA.
2. Πόσος χρόνος χρειάζεται για να φορτιστούν, για παράδειγμα, οι ίδιες μπαταρίες 18650;
Ο χρόνος φόρτισης εξαρτάται άμεσα από το ρεύμα φόρτισης και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:
T = C / φορτίζω.
Για παράδειγμα, ο χρόνος φόρτισης της μπαταρίας μας 3400 mAh με ρεύμα 1Α θα είναι περίπου 3,5 ώρες.
3. Πώς να φορτίσετε σωστά μια μπαταρία πολυμερούς λιθίου;
Όλες οι μπαταρίες λιθίου φορτίζονται με τον ίδιο τρόπο. Δεν έχει σημασία αν είναι πολυμερές λιθίου ή ιόν λιθίου. Για εμάς, τους καταναλωτές, δεν υπάρχει διαφορά.
Τι είναι ένας πίνακας προστασίας;
Η πλακέτα προστασίας (ή πλακέτα ελέγχου ισχύος PCB) έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει από βραχυκύκλωμα, υπερφόρτιση και υπερφόρτιση της μπαταρίας λιθίου. Κατά κανόνα, η προστασία υπερθέρμανσης είναι επίσης ενσωματωμένη στις μονάδες προστασίας.
Για λόγους ασφαλείας, απαγορεύεται η χρήση μπαταριών λιθίου σε οικιακές συσκευές, εκτός εάν έχουν ενσωματωμένη πλακέτα προστασίας. Γι' αυτό όλες οι μπαταρίες κινητών τηλεφώνων έχουν πάντα μια πλακέτα PCB. Οι ακροδέκτες εξόδου της μπαταρίας βρίσκονται απευθείας στην πλακέτα: 
Αυτές οι πλακέτες χρησιμοποιούν έναν ελεγκτή φόρτισης με έξι πόδια σε μια εξειδικευμένη συσκευή (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 και άλλα ανάλογα). Η αποστολή αυτού του ελεγκτή είναι να αποσυνδέει την μπαταρία από το φορτίο όταν η μπαταρία είναι πλήρως αποφορτισμένη και να αποσυνδέει τη μπαταρία από τη φόρτιση όταν φτάσει τα 4,25 V.
Εδώ, για παράδειγμα, είναι ένα διάγραμμα της πλακέτας προστασίας μπαταρίας BP-6M που παρέχεται με παλιά τηλέφωνα Nokia: 
Αν μιλάμε για 18650, μπορούν να παραχθούν είτε με πλακέτα προστασίας είτε χωρίς. Η μονάδα προστασίας βρίσκεται κοντά στον αρνητικό πόλο της μπαταρίας. 
Η πλακέτα αυξάνει το μήκος της μπαταρίας κατά 2-3 mm. 
Οι μπαταρίες χωρίς μονάδα PCB περιλαμβάνονται συνήθως σε μπαταρίες που συνοδεύονται από τα δικά τους κυκλώματα προστασίας.
Κάθε μπαταρία με προστασία μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε μπαταρία χωρίς προστασία. 
Σήμερα, η μέγιστη χωρητικότητα της μπαταρίας 18650 είναι 3400 mAh. Οι μπαταρίες με προστασία πρέπει να φέρουν την αντίστοιχη ονομασία στη θήκη ("Προστατευμένη"). 
Μην συγχέετε την πλακέτα PCB με τη μονάδα PCM (PCM - μονάδα φόρτισης ισχύος). Εάν τα πρώτα εξυπηρετούν μόνο το σκοπό της προστασίας της μπαταρίας, τότε τα δεύτερα έχουν σχεδιαστεί για να ελέγχουν τη διαδικασία φόρτισης - περιορίζουν το ρεύμα φόρτισης σε ένα δεδομένο επίπεδο, ελέγχουν τη θερμοκρασία και, γενικά, διασφαλίζουν ολόκληρη τη διαδικασία. Η πλακέτα PCM είναι αυτό που ονομάζουμε ελεγκτής φόρτισης.
Ελπίζω τώρα να μην υπάρχουν ερωτήσεις, πώς να φορτίσετε μια μπαταρία 18650 ή οποιαδήποτε άλλη μπαταρία λιθίου; Στη συνέχεια προχωράμε σε μια μικρή επιλογή από έτοιμες λύσεις κυκλωμάτων για φορτιστές (οι ίδιοι ελεγκτές φόρτισης).
Σχέδια φόρτισης για μπαταρίες ιόντων λιθίου
Όλα τα κυκλώματα είναι κατάλληλα για φόρτιση οποιασδήποτε μπαταρίας λιθίου, το μόνο που μένει είναι να αποφασίσετε για το ρεύμα φόρτισης και τη βάση του στοιχείου.
LM317
Διάγραμμα ενός απλού φορτιστή που βασίζεται στο τσιπ LM317 με ένδειξη φόρτισης: 
Το κύκλωμα είναι το απλούστερο, η όλη ρύθμιση καταλήγει στη ρύθμιση της τάσης εξόδου στα 4,2 βολτ χρησιμοποιώντας την αντίσταση περικοπής R8 (χωρίς συνδεδεμένη μπαταρία!) και τη ρύθμιση του ρεύματος φόρτισης επιλέγοντας αντιστάσεις R4, R6. Η ισχύς της αντίστασης R1 είναι τουλάχιστον 1 Watt.
Μόλις σβήσει το LED, η διαδικασία φόρτισης μπορεί να θεωρηθεί ολοκληρωμένη (το ρεύμα φόρτισης δεν θα μειωθεί ποτέ στο μηδέν). Δεν συνιστάται η διατήρηση της μπαταρίας σε αυτή τη φόρτιση για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά την πλήρη φόρτισή της.
Το μικροκύκλωμα lm317 χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους σταθεροποιητές τάσης και ρεύματος (ανάλογα με το κύκλωμα σύνδεσης). Πωλείται σε κάθε γωνία και κοστίζει πένες (μπορείτε να πάρετε 10 κομμάτια μόνο για 55 ρούβλια).
Το LM317 διατίθεται σε διαφορετικά περιβλήματα: 
Ανάθεση καρφίτσας (pinout): 
Ανάλογα του τσιπ LM317 είναι: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (τα δύο τελευταία είναι εγχώριας παραγωγής).
Το ρεύμα φόρτισης μπορεί να αυξηθεί στα 3Α εάν πάρετε LM350 αντί για LM317. Ωστόσο, θα είναι πιο ακριβό - 11 ρούβλια/τεμάχιο.
Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και η διάταξη κυκλώματος φαίνονται παρακάτω: 
Το παλιό σοβιετικό τρανζίστορ KT361 μπορεί να αντικατασταθεί με ένα παρόμοιο τρανζίστορ pnp (για παράδειγμα, KT3107, KT3108 ή αστικό 2N5086, 2SA733, BC308A). Μπορεί να αφαιρεθεί εντελώς εάν δεν απαιτείται η ένδειξη φόρτισης.
Μειονέκτημα του κυκλώματος: η τάση τροφοδοσίας πρέπει να είναι στην περιοχή 8-12V. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για την κανονική λειτουργία του τσιπ LM317, η διαφορά μεταξύ της τάσης της μπαταρίας και της τάσης τροφοδοσίας πρέπει να είναι τουλάχιστον 4,25 Volt. Έτσι, δεν θα είναι δυνατή η τροφοδοσία του από τη θύρα USB.
MAX1555 ή MAX1551
Οι MAX1551/MAX1555 είναι εξειδικευμένοι φορτιστές για μπαταρίες Li+, με δυνατότητα λειτουργίας από USB ή από ξεχωριστό τροφοδοτικό (για παράδειγμα, φορτιστή τηλεφώνου).
Η μόνη διαφορά μεταξύ αυτών των μικροκυκλωμάτων είναι ότι το MAX1555 παράγει ένα σήμα που υποδεικνύει τη διαδικασία φόρτισης και το MAX1551 παράγει ένα σήμα ότι η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη. Εκείνοι. Το 1555 εξακολουθεί να είναι προτιμότερο στις περισσότερες περιπτώσεις, επομένως το 1551 είναι πλέον δύσκολο να βρεθεί σε προσφορά.
Μια λεπτομερής περιγραφή αυτών των μικροκυκλωμάτων από τον κατασκευαστή είναι.
Η μέγιστη τάση εισόδου από τον προσαρμογέα DC είναι 7 V, όταν τροφοδοτείται από USB - 6 V. Όταν η τάση τροφοδοσίας πέσει στα 3,52 V, το μικροκύκλωμα απενεργοποιείται και η φόρτιση σταματά.
Το ίδιο το μικροκύκλωμα ανιχνεύει σε ποια είσοδο υπάρχει η τάση τροφοδοσίας και συνδέεται με αυτό. Εάν η τροφοδοσία τροφοδοτείται μέσω του διαύλου USB, τότε το μέγιστο ρεύμα φόρτισης περιορίζεται στα 100 mA - αυτό σας επιτρέπει να συνδέσετε τον φορτιστή στη θύρα USB οποιουδήποτε υπολογιστή χωρίς φόβο ότι θα καεί η νότια γέφυρα.
Όταν τροφοδοτείται από ξεχωριστό τροφοδοτικό, το τυπικό ρεύμα φόρτισης είναι 280 mA.
Τα τσιπ έχουν ενσωματωμένη προστασία υπερθέρμανσης. Αλλά ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, το κύκλωμα συνεχίζει να λειτουργεί, μειώνοντας το ρεύμα φόρτισης κατά 17 mA για κάθε βαθμό πάνω από 110 ° C.
Υπάρχει μια λειτουργία προφόρτισης (δείτε παραπάνω): εφόσον η τάση της μπαταρίας είναι κάτω από 3 V, το μικροκύκλωμα περιορίζει το ρεύμα φόρτισης στα 40 mA.
Το μικροκύκλωμα έχει 5 ακίδες. Ακολουθεί ένα τυπικό διάγραμμα σύνδεσης: 
Εάν υπάρχει εγγύηση ότι η τάση στην έξοδο του προσαρμογέα σας δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να υπερβεί τα 7 βολτ, τότε μπορείτε να κάνετε χωρίς τον σταθεροποιητή 7805.
Η επιλογή φόρτισης USB μπορεί να συναρμολογηθεί, για παράδειγμα, σε αυτήν. 
Το μικροκύκλωμα δεν απαιτεί ούτε εξωτερικές διόδους ούτε εξωτερικά τρανζίστορ. Γενικά, φυσικά, υπέροχα μικροπράγματα! Μόνο που είναι πολύ μικρά και άβολα για συγκόλληση. Και είναι επίσης ακριβά ().
LP2951
Ο σταθεροποιητής LP2951 κατασκευάζεται από την National Semiconductors (). Παρέχει την εφαρμογή μιας ενσωματωμένης λειτουργίας περιορισμού ρεύματος και σας επιτρέπει να δημιουργήσετε ένα σταθερό επίπεδο τάσης φόρτισης για μια μπαταρία ιόντων λιθίου στην έξοδο του κυκλώματος.
Η τάση φόρτισης είναι 4,08 - 4,26 βολτ και ρυθμίζεται από την αντίσταση R3 όταν αποσυνδεθεί η μπαταρία. Η τάση διατηρείται με μεγάλη ακρίβεια.
Το ρεύμα φόρτισης είναι 150 - 300 mA, αυτή η τιμή περιορίζεται από τα εσωτερικά κυκλώματα του τσιπ LP2951 (ανάλογα με τον κατασκευαστή).
Χρησιμοποιήστε τη δίοδο με μικρό αντίστροφο ρεύμα. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι οποιαδήποτε από τη σειρά 1N400X που μπορείτε να αγοράσετε. Η δίοδος χρησιμοποιείται ως δίοδος αποκλεισμού για να αποτρέψει το αντίστροφο ρεύμα από την μπαταρία στο τσιπ LP2951 όταν η τάση εισόδου είναι απενεργοποιημένη. 
Αυτός ο φορτιστής παράγει ένα αρκετά χαμηλό ρεύμα φόρτισης, επομένως οποιαδήποτε μπαταρία 18650 μπορεί να φορτιστεί κατά τη διάρκεια της νύχτας.
Το μικροκύκλωμα μπορεί να αγοραστεί τόσο σε συσκευασία DIP όσο και σε συσκευασία SOIC (κοστίζει περίπου 10 ρούβλια ανά τεμάχιο).
MCP73831
Το τσιπ σας επιτρέπει να δημιουργήσετε τους σωστούς φορτιστές και είναι επίσης φθηνότερο από τον πολυδιαφημισμένο MAX1555. 
Ένα τυπικό διάγραμμα σύνδεσης λαμβάνεται από: 
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα του κυκλώματος είναι η απουσία ισχυρών αντιστάσεων χαμηλής αντίστασης που περιορίζουν το ρεύμα φόρτισης. Εδώ το ρεύμα ρυθμίζεται από μια αντίσταση συνδεδεμένη με την 5η ακίδα του μικροκυκλώματος. Η αντίστασή του πρέπει να είναι στην περιοχή 2-10 kOhm.
Ο συναρμολογημένος φορτιστής μοιάζει με αυτό: 
Το μικροκύκλωμα θερμαίνεται αρκετά καλά κατά τη λειτουργία, αλλά αυτό δεν φαίνεται να το ενοχλεί. Εκπληρώνει τη λειτουργία του.
Εδώ είναι μια άλλη έκδοση μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος με LED SMD και υποδοχή micro-USB: 
LTC4054 (STC4054)
Πολύ απλό σχέδιο, εξαιρετική επιλογή! Επιτρέπει τη φόρτιση με ρεύμα έως 800 mA (βλ.). Είναι αλήθεια ότι τείνει να ζεσταίνεται πολύ, αλλά σε αυτήν την περίπτωση η ενσωματωμένη προστασία υπερθέρμανσης μειώνει το ρεύμα. 
Το κύκλωμα μπορεί να απλοποιηθεί σημαντικά με την απόρριψη ενός ή και των δύο LED με ένα τρανζίστορ. Τότε θα μοιάζει με αυτό (πρέπει να παραδεχτείτε, δεν θα μπορούσε να είναι πιο απλό: ένα ζευγάρι αντιστάσεις και ένας συμπυκνωτής): 
Μία από τις επιλογές πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος είναι διαθέσιμη στη διεύθυνση . Η πλακέτα έχει σχεδιαστεί για στοιχεία τυπικού μεγέθους 0805.
I=1000/R. Δεν πρέπει να ρυθμίσετε αμέσως υψηλό ρεύμα. Για τους σκοπούς μου, πήρα μια αντίσταση 2,7 kOhm και το ρεύμα φόρτισης αποδείχθηκε περίπου 360 mA.
Είναι απίθανο να είναι δυνατή η προσαρμογή ενός καλοριφέρ σε αυτό το μικροκύκλωμα και δεν είναι γεγονός ότι θα είναι αποτελεσματικό λόγω της υψηλής θερμικής αντίστασης της σύνδεσης κρυστάλλου-θήκης. Ο κατασκευαστής συνιστά να κάνετε την ψύκτρα "μέσω των καλωδίων" - κάνοντας τα ίχνη όσο το δυνατόν πιο παχιά και αφήνοντας το φύλλο κάτω από το σώμα του τσιπ. Γενικά, όσο περισσότερο αλουμινόχαρτο έχει απομείνει, τόσο το καλύτερο.
Παρεμπιπτόντως, το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας διαχέεται μέσω του 3ου ποδιού, οπότε μπορείτε να κάνετε αυτό το ίχνος πολύ φαρδύ και παχύ (γεμίστε το με περίσσεια κόλλησης). 
Το πακέτο τσιπ LTC4054 μπορεί να φέρει την ετικέτα LTH7 ή LTADY.
Το LTH7 διαφέρει από το LTADY στο ότι το πρώτο μπορεί να σηκώσει μια πολύ χαμηλή μπαταρία (στην οποία η τάση είναι μικρότερη από 2,9 βολτ), ενώ η δεύτερη δεν μπορεί (πρέπει να την περιστρέψετε ξεχωριστά).
Το τσιπ αποδείχθηκε πολύ επιτυχημένο, επομένως έχει μια δέσμη αναλόγων: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, BL4054, YPM181PT40, 4054, WPM181, 4054 1, 2, HX6001 , LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Πριν χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε από τα ανάλογα, ελέγξτε τα φύλλα δεδομένων.
ΤΠ4056
Το μικροκύκλωμα είναι κατασκευασμένο σε περίβλημα SOP-8 (βλ.), έχει μια μεταλλική ψύκτρα στην κοιλιά του που δεν συνδέεται με τις επαφές, γεγονός που επιτρέπει την πιο αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας. Σας επιτρέπει να φορτίζετε την μπαταρία με ρεύμα έως και 1A (το ρεύμα εξαρτάται από την αντίσταση ρύθμισης ρεύματος). 
Το διάγραμμα σύνδεσης απαιτεί τα ελάχιστα στοιχεία ανάρτησης: 
Το κύκλωμα εφαρμόζει την κλασική διαδικασία φόρτισης - πρώτα φορτίζει με σταθερό ρεύμα, μετά με σταθερή τάση και ρεύμα πτώσης. Όλα είναι επιστημονικά. Αν κοιτάξετε τη φόρτιση βήμα προς βήμα, μπορείτε να διακρίνετε διάφορα στάδια:
- Παρακολούθηση της τάσης της συνδεδεμένης μπαταρίας (αυτό συμβαίνει συνεχώς).
- Φάση προφόρτισης (εάν η μπαταρία είναι αποφορτισμένη κάτω από 2,9 V). Φορτίστε με ρεύμα 1/10 από αυτό που έχει προγραμματίσει η αντίσταση R prog (100 mA σε R prog = 1,2 kOhm) σε επίπεδο 2,9 V.
- Φόρτιση με μέγιστο σταθερό ρεύμα (1000 mA σε R prog = 1,2 kOhm).
- Όταν η μπαταρία φτάσει τα 4,2 V, η τάση στην μπαταρία είναι σταθερή σε αυτό το επίπεδο. Ξεκινά μια σταδιακή μείωση του ρεύματος φόρτισης.
- Όταν το ρεύμα φτάσει στο 1/10 αυτού που έχει προγραμματίσει η αντίσταση R prog (100 mA σε R prog = 1,2 kOhm), ο φορτιστής απενεργοποιείται.
- Αφού ολοκληρωθεί η φόρτιση, ο ελεγκτής συνεχίζει να παρακολουθεί την τάση της μπαταρίας (βλ. σημείο 1). Το ρεύμα που καταναλώνεται από το κύκλωμα παρακολούθησης είναι 2-3 μΑ. Αφού πέσει η τάση στα 4,0 V, η φόρτιση ξεκινά ξανά. Και ούτω καθεξής σε κύκλο.
Το ρεύμα φόρτισης (σε αμπέρ) υπολογίζεται από τον τύπο I=1200/R προγ. Το επιτρεπόμενο μέγιστο είναι 1000 mA.
Μια πραγματική δοκιμή φόρτισης με μπαταρία 3400 mAh 18650 φαίνεται στο γράφημα: 
Το πλεονέκτημα του μικροκυκλώματος είναι ότι το ρεύμα φόρτισης ρυθμίζεται από μία μόνο αντίσταση. Δεν απαιτούνται ισχυρές αντιστάσεις χαμηλής αντίστασης. Επιπλέον, υπάρχει μια ένδειξη της διαδικασίας φόρτισης, καθώς και μια ένδειξη για το τέλος της φόρτισης. Όταν η μπαταρία δεν είναι συνδεδεμένη, η ένδειξη αναβοσβήνει κάθε λίγα δευτερόλεπτα.
Η τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος πρέπει να είναι εντός 4,5...8 βολτ. Όσο πιο κοντά στα 4,5 V, τόσο το καλύτερο (άρα το τσιπ θερμαίνεται λιγότερο).
Το πρώτο σκέλος χρησιμοποιείται για τη σύνδεση ενός αισθητήρα θερμοκρασίας που είναι ενσωματωμένος στην μπαταρία ιόντων λιθίου (συνήθως ο μεσαίος ακροδέκτης μιας μπαταρίας κινητού τηλεφώνου). Εάν η τάση στην έξοδο είναι κάτω από 45% ή πάνω από 80% της τάσης τροφοδοσίας, η φόρτιση διακόπτεται. Εάν δεν χρειάζεστε έλεγχο θερμοκρασίας, απλώς φυτέψτε αυτό το πόδι στο έδαφος.
Προσοχή! Αυτό το κύκλωμα έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: την απουσία κυκλώματος προστασίας αντίστροφης πολικότητας μπαταρίας. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ελεγκτής είναι εγγυημένο ότι θα καεί λόγω υπέρβασης του μέγιστου ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος πηγαίνει απευθείας στην μπαταρία, κάτι που είναι πολύ επικίνδυνο.
Η σφραγίδα είναι απλή και μπορεί να γίνει σε μια ώρα στο γόνατό σας. Εάν ο χρόνος είναι ουσιαστικός, μπορείτε να παραγγείλετε έτοιμες ενότητες. Ορισμένοι κατασκευαστές έτοιμων μονάδων προσθέτουν προστασία από υπερένταση και υπερφόρτιση (για παράδειγμα, μπορείτε να επιλέξετε ποια πλακέτα χρειάζεστε - με ή χωρίς προστασία και με ποιον σύνδεσμο). 
Μπορείτε επίσης να βρείτε έτοιμες σανίδες με επαφή για αισθητήρα θερμοκρασίας. Ή ακόμα και μια μονάδα φόρτισης με πολλά παράλληλα μικροκυκλώματα TP4056 για αύξηση του ρεύματος φόρτισης και με προστασία αντίστροφης πολικότητας (παράδειγμα).
LTC1734
Επίσης ένα πολύ απλό σχέδιο. Το ρεύμα φόρτισης ρυθμίζεται από την αντίσταση R prog (για παράδειγμα, εάν εγκαταστήσετε μια αντίσταση 3 kOhm, το ρεύμα θα είναι 500 mA).
Τα μικροκυκλώματα συνήθως επισημαίνονται στη θήκη: LTRG (συχνά μπορούν να βρεθούν σε παλιά τηλέφωνα Samsung). 
Οποιοδήποτε τρανζίστορ pnp είναι κατάλληλο, το κύριο πράγμα είναι ότι έχει σχεδιαστεί για ένα δεδομένο ρεύμα φόρτισης.
Δεν υπάρχει ένδειξη φόρτισης στο υποδεικνυόμενο διάγραμμα, αλλά στο LTC1734 λέγεται ότι ο ακροδέκτης "4" (Prog) έχει δύο λειτουργίες - ρύθμιση του ρεύματος και παρακολούθηση του τέλους φόρτισης της μπαταρίας. Για παράδειγμα, εμφανίζεται ένα κύκλωμα με έλεγχο του τέλους φόρτισης χρησιμοποιώντας τον συγκριτή LT1716. 
Ο συγκριτής LT1716 σε αυτή την περίπτωση μπορεί να αντικατασταθεί με ένα φτηνό LM358.
TL431 + τρανζίστορ
Είναι πιθανώς δύσκολο να καταλήξουμε σε ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί πιο οικονομικά εξαρτήματα. Το πιο δύσκολο πράγμα εδώ είναι να βρείτε την πηγή τάσης αναφοράς TL431. Αλλά είναι τόσο κοινά που βρίσκονται σχεδόν παντού (σπάνια μια πηγή ρεύματος κάνει χωρίς αυτό το μικροκύκλωμα). 
Λοιπόν, το τρανζίστορ TIP41 μπορεί να αντικατασταθεί με οποιοδήποτε άλλο με κατάλληλο ρεύμα συλλέκτη. Ακόμα και τα παλιά σοβιετικά KT819, KT805 (ή λιγότερο ισχυρά KT815, KT817) θα το κάνουν.
Η ρύθμιση του κυκλώματος καταλήγει στη ρύθμιση της τάσης εξόδου (χωρίς μπαταρία!!!) χρησιμοποιώντας μια αντίσταση περικοπής στα 4,2 βολτ. Η αντίσταση R1 ορίζει τη μέγιστη τιμή του ρεύματος φόρτισης.
Αυτό το κύκλωμα υλοποιεί πλήρως τη διαδικασία δύο σταδίων της φόρτισης των μπαταριών λιθίου - πρώτα φόρτιση με συνεχές ρεύμα, μετά μετάβαση στη φάση σταθεροποίησης τάσης και ομαλή μείωση του ρεύματος σχεδόν στο μηδέν. Το μόνο μειονέκτημα είναι η κακή επαναληψιμότητα του κυκλώματος (είναι ιδιότροπο στη ρύθμιση και απαιτητικό για τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται).
MCP73812
Υπάρχει άλλο ένα αδικαιολόγητα παραμελημένο μικροκύκλωμα από τη Microchip - MCP73812 (βλ.). Με βάση αυτό, επιτυγχάνεται μια πολύ οικονομική επιλογή χρέωσης (και φθηνή!). Το κιτ ολόκληρου σώματος είναι μόνο μία αντίσταση!
Παρεμπιπτόντως, το μικροκύκλωμα κατασκευάζεται σε συσκευασία φιλική προς τη συγκόλληση - SOT23-5. 
Το μόνο αρνητικό είναι ότι ζεσταίνεται πολύ και δεν υπάρχει ένδειξη φόρτισης. Επίσης, κατά κάποιο τρόπο δεν λειτουργεί πολύ αξιόπιστα εάν έχετε μια πηγή ενέργειας χαμηλής ισχύος (η οποία προκαλεί πτώση τάσης). 
Γενικά, αν η ένδειξη φόρτισης δεν είναι σημαντική για εσάς, και σας ταιριάζει ένα ρεύμα 500 mA, τότε το MCP73812 είναι μια πολύ καλή επιλογή.
NCP1835
Προσφέρεται μια πλήρως ενσωματωμένη λύση - NCP1835B, που παρέχει υψηλή σταθερότητα της τάσης φόρτισης (4,2 ±0,05 V).
Ίσως το μόνο μειονέκτημα αυτού του μικροκυκλώματος είναι το πολύ μικροσκοπικό του μέγεθος (θήκη DFN-10, μέγεθος 3x3 mm). Δεν μπορούν όλοι να παρέχουν υψηλής ποιότητας συγκόλληση τέτοιων μικροσκοπικών στοιχείων. 
Μεταξύ των αναμφισβήτητων πλεονεκτημάτων θα ήθελα να σημειώσω τα εξής:
- Ελάχιστος αριθμός μελών του σώματος.
- Δυνατότητα φόρτισης πλήρως αποφορτισμένης μπαταρίας (ρεύμα προφόρτισης 30 mA);
- Προσδιορισμός του τέλους φόρτισης.
- Προγραμματιζόμενο ρεύμα φόρτισης - έως 1000 mA.
- Ένδειξη φόρτισης και σφάλματος (με δυνατότητα ανίχνευσης μη φορτιζόμενων μπαταριών και σηματοδότησης).
- Προστασία από μακροχρόνια φόρτιση (με αλλαγή της χωρητικότητας του πυκνωτή C t, μπορείτε να ρυθμίσετε τον μέγιστο χρόνο φόρτισης από 6,6 έως 784 λεπτά).
Το κόστος του μικροκυκλώματος δεν είναι ακριβώς φθηνό, αλλά ούτε και τόσο υψηλό (~$1) που θα ήταν περιττό να το χρησιμοποιήσετε. Εάν αισθάνεστε άνετα με ένα κολλητήρι, θα συνιστούσα να επιλέξετε αυτήν την επιλογή.
Μια πιο λεπτομερής περιγραφή υπάρχει.
Μπορώ να φορτίσω μια μπαταρία ιόντων λιθίου χωρίς ελεγκτή;
Ναι μπορείς. Ωστόσο, αυτό θα απαιτήσει στενό έλεγχο του ρεύματος και της τάσης φόρτισης.
Γενικά, δεν θα είναι δυνατή η φόρτιση μιας μπαταρίας, για παράδειγμα, του 18650 μας, χωρίς φορτιστή. Χρειάζεται ακόμα να περιορίσετε με κάποιο τρόπο το μέγιστο ρεύμα φόρτισης, επομένως θα εξακολουθεί να απαιτείται τουλάχιστον η πιο πρωτόγονη μνήμη.
Ο απλούστερος φορτιστής για οποιαδήποτε μπαταρία λιθίου είναι μια αντίσταση συνδεδεμένη σε σειρά με την μπαταρία: 
Η αντίσταση και η απαγωγή ισχύος της αντίστασης εξαρτώνται από την τάση της πηγής ισχύος που θα χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση.
Για παράδειγμα, ας υπολογίσουμε μια αντίσταση για ένα τροφοδοτικό 5 Volt. Θα φορτίσουμε μια μπαταρία 18650 χωρητικότητας 2400 mAh.
Έτσι, στην αρχή της φόρτισης, η πτώση τάσης στην αντίσταση θα είναι:
U r = 5 - 2,8 = 2,2 Volt
Ας υποθέσουμε ότι το τροφοδοτικό μας 5 V είναι ονομαστική για μέγιστο ρεύμα 1Α. Το κύκλωμα θα καταναλώσει το υψηλότερο ρεύμα στην αρχή της φόρτισης, όταν η τάση στην μπαταρία είναι ελάχιστη και ανέρχεται στα 2,7-2,8 Volt.
Προσοχή: αυτοί οι υπολογισμοί δεν λαμβάνουν υπόψη την πιθανότητα η μπαταρία να είναι πολύ βαθιά αποφορτισμένη και η τάση σε αυτήν να είναι πολύ χαμηλότερη, ακόμη και στο μηδέν.
Έτσι, η αντίσταση της αντίστασης που απαιτείται για τον περιορισμό του ρεύματος στην αρχή της φόρτισης στο 1 Ampere θα πρέπει να είναι:
R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 Ohm
Διαρροή ισχύος αντίστασης:
P r = I 2 R = 1*1*2,2 = 2,2 W
Στο τέλος της φόρτισης της μπαταρίας, όταν η τάση σε αυτήν πλησιάσει τα 4,2 V, το ρεύμα φόρτισης θα είναι:
Φορτίζω = (U ip - 4,2) / R = (5 - 4,2) / 2,2 = 0,3 A
Δηλαδή, όπως βλέπουμε, όλες οι τιμές δεν υπερβαίνουν τα επιτρεπόμενα όρια για μια δεδομένη μπαταρία: το αρχικό ρεύμα δεν υπερβαίνει το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα φόρτισης για μια δεδομένη μπαταρία (2,4 A) και το τελικό ρεύμα υπερβαίνει το ρεύμα στην οποία η μπαταρία δεν αποκτά πλέον χωρητικότητα ( 0,24 A).
Το κύριο μειονέκτημα μιας τέτοιας φόρτισης είναι η ανάγκη συνεχούς παρακολούθησης της τάσης στην μπαταρία. Και απενεργοποιήστε χειροκίνητα τη φόρτιση μόλις η τάση φτάσει τα 4,2 Volt. Το γεγονός είναι ότι οι μπαταρίες λιθίου ανέχονται πολύ άσχημα ακόμη και τη βραχυπρόθεσμη υπέρταση - οι μάζες των ηλεκτροδίων αρχίζουν να υποβαθμίζονται γρήγορα, γεγονός που αναπόφευκτα οδηγεί σε απώλεια χωρητικότητας. Ταυτόχρονα δημιουργούνται όλες οι προϋποθέσεις για υπερθέρμανση και αποσυμπίεση.
Εάν η μπαταρία σας έχει ενσωματωμένη πλακέτα προστασίας, η οποία συζητήθηκε ακριβώς παραπάνω, τότε όλα γίνονται πιο απλά. Όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη τάση στην μπαταρία, η ίδια η πλακέτα θα την αποσυνδέσει από τον φορτιστή. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος χρέωσης έχει σημαντικά μειονεκτήματα, τα οποία συζητήσαμε.
Η προστασία που είναι ενσωματωμένη στην μπαταρία δεν θα επιτρέψει την υπερφόρτισή της σε καμία περίπτωση. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να ελέγξετε το ρεύμα φόρτισης έτσι ώστε να μην υπερβαίνει τις επιτρεπόμενες τιμές για μια δεδομένη μπαταρία (οι προστατευτικές πλακέτες δεν μπορούν να περιορίσουν το ρεύμα φόρτισης, δυστυχώς).
Φόρτιση με χρήση εργαστηριακού τροφοδοτικού
Εάν έχετε τροφοδοτικό με προστασία ρεύματος (περιορισμός), τότε έχετε σωθεί! Μια τέτοια πηγή ενέργειας είναι ήδη ένας πλήρης φορτιστής που εφαρμόζει το σωστό προφίλ φόρτισης, για το οποίο γράψαμε παραπάνω (CC/CV).
Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε για να φορτίσετε το li-ion είναι να ρυθμίσετε την παροχή ρεύματος στα 4,2 βολτ και να ορίσετε το επιθυμητό όριο ρεύματος. Και μπορείτε να συνδέσετε την μπαταρία.
Αρχικά, όταν η μπαταρία είναι ακόμα αποφορτισμένη, το εργαστηριακό τροφοδοτικό θα λειτουργεί σε λειτουργία προστασίας ρεύματος (δηλαδή, θα σταθεροποιεί το ρεύμα εξόδου σε ένα δεδομένο επίπεδο). Στη συνέχεια, όταν η τάση στην τράπεζα ανέβει στο ρυθμισμένο 4,2 V, η τροφοδοσία ρεύματος θα μεταβεί σε λειτουργία σταθεροποίησης τάσης και το ρεύμα θα αρχίσει να πέφτει.
Όταν το ρεύμα πέσει στους 0,05-0,1 C, η μπαταρία μπορεί να θεωρηθεί πλήρως φορτισμένη.
Όπως μπορείτε να δείτε, το εργαστηριακό τροφοδοτικό είναι ένας σχεδόν ιδανικός φορτιστής! Το μόνο πράγμα που δεν μπορεί να κάνει αυτόματα είναι να αποφασίσει να φορτίσει πλήρως την μπαταρία και να απενεργοποιήσει. Αλλά αυτό είναι ένα μικρό πράγμα που δεν πρέπει καν να προσέξεις.
Πώς να φορτίσετε τις μπαταρίες λιθίου;
Και αν μιλάμε για μπαταρία μιας χρήσης που δεν προορίζεται για επαναφόρτιση, τότε η σωστή (και μόνη σωστή) απάντηση σε αυτή την ερώτηση είναι ΟΧΙ.
Το γεγονός είναι ότι οποιαδήποτε μπαταρία λιθίου (για παράδειγμα, η κοινή CR2032 με τη μορφή επίπεδης ταμπλέτας) χαρακτηρίζεται από την παρουσία ενός εσωτερικού στρώματος παθητικοποίησης που καλύπτει την άνοδο λιθίου. Αυτό το στρώμα εμποδίζει μια χημική αντίδραση μεταξύ της ανόδου και του ηλεκτρολύτη. Και η παροχή εξωτερικού ρεύματος καταστρέφει το παραπάνω προστατευτικό στρώμα, οδηγώντας σε βλάβη της μπαταρίας.
Παρεμπιπτόντως, αν μιλάμε για τη μη επαναφορτιζόμενη μπαταρία CR2032, τότε το LIR2032, το οποίο μοιάζει πολύ με αυτό, είναι ήδη μια πλήρης μπαταρία. Μπορεί και πρέπει να χρεωθεί. Μόνο που η τάση του δεν είναι 3, αλλά 3,6V.
Ο τρόπος φόρτισης των μπαταριών λιθίου (είτε είναι μπαταρία τηλεφώνου, 18650 ή οποιαδήποτε άλλη μπαταρία ιόντων λιθίου) συζητήθηκε στην αρχή του άρθρου.
