Liitiumakude laadija valimine. Laadija Li-Ion akude jaoks rämps- isetegemise laadijast liitiumakudele
Tõenäoliselt on paljudel probleem Li-Ion aku laadimisega ilma kontrollerita. Mul oli selline olukord. Sain tühja sülearvuti ja akus oli 4 SANYO UR18650A purki, mis olid elus.
Otsustasin LED taskulambi asendada kolme AAA patareiga. Tekkis küsimus nende laadimise kohta.
Internetis tuhnides leidsin hunniku diagramme, kuid meie linnas on üksikasjad veidi kitsad.
Proovisin mobiiltelefoni laadijast laadimist, probleem on laadimisjuhtimises, soojenemist tuleb pidevalt jälgida, lihtsalt hakkab soojenema, laadimisest tuleb lahti ühendada, muidu saab aku parimal juhul kahjustada võid tulekahju teha.
Otsustasin seda ise teha. Ostsin poest voodi aku jaoks. Ostsin kirbukalt laadija. Laadimise lõpu jälgimise hõlbustamiseks on soovitatav leida selline, millel on kahevärviline LED, mis annab märku laadimise lõppemisest. Laadimise lõppedes lülitub see punasest roheliseks.
Aga võib olla ka tavaline. Laadija saab asendada USB juhtmega ja laadida arvutist või USB väljundiga laadijast.
Minu laadija on ainult ilma kontrollerita akude jaoks. Võtsin kontrolleri vana mobiiltelefoni akult. See tagab, et akut ei laetaks üle pinge üle 4,2 V ega tühjenetaks alla 2...3 V. Samuti säästab kaitseahel lühiste eest, ühendades lühise hetkel panga enda tarbija küljest lahti.
See sisaldab DW01 kiipi ja kahe SM8502A MOSFET-transistori komplekti (M1, M2). On ka muid märgistusi, kuid ahelad on sarnased sellele ja töötavad sarnaselt.
Mobiiltelefoni aku laadimise kontroller.
Kontrolleri ahel.
Teine kontrolleri ahel.
Peaasi, et kontrolleri voodi külge ja kontrolleri laadija külge jootmisel polaarsust segi ei aja. Juhtpaneelil on “+” ja “-” kontaktid.
Polaarsuse muutumise vältimiseks on soovitatav teha voodisse positiivse kontakti lähedusse selgelt nähtav indikaator, kasutades punast värvi või isekleepuvat kilet.
Panin kõik kokku ja see juhtus.
Laeb suurepäraselt. Kui pinge jõuab 4,2 voltini, katkestab kontroller aku laadimise ja LED lülitub punaselt roheliseks. Laadimine on lõppenud. Saate laadida teisi liitiumioonakusid, kasutage lihtsalt teist voodit. Edu kõigile.
Kaasaegsed elektroonikaseadmed (nagu mobiiltelefonid, sülearvutid või tahvelarvutid) saavad toite liitiumioonakudest, mis on asendanud nende leeliselised analoogid. Nikkel-kaadmium- ja nikkel-metallhüdriidakud on viimaste paremate tehniliste ja tarbijaomaduste tõttu andnud teed Li─Ion akudele. Sellistes akudes saadaolev laetus alates tootmise hetkest jääb vahemikku neli kuni kuus protsenti, misjärel hakkab see kasutamisega vähenema. Esimese 12 kuu jooksul väheneb aku võimsus 10–20%.
Originaallaadijad
Ioonakude laadimisüksused on väga sarnased sarnaste pliiakude laadimisseadmetega, kuid nende akud, mida nende välise sarnasuse tõttu nimetatakse pankadeks, on kõrgema pingega, mistõttu kehtivad rangemad tolerantsinõuded (nt lubatud pinge). erinevus on vaid 0,05 c). 18650 ioonakupanga levinuim formaat on 1,8 cm läbimõõt ja 6,5 cm kõrgus.
Märkusel. Tavalise liitiumioonaku laadimiseks kulub kuni kolm tundi ja täpsema aja määrab selle algne maht.
Liitiumioonakude tootjad soovitavad laadimiseks kasutada ainult originaallaadijaid, mis tagavad akule vajaliku pinge ja ei hävita osa selle mahust elemendi ülelaadimise ja keemiasüsteemi häirimise tõttu aku.
Märge! Pikaajalisel ladustamisel peaks liitiumakudel optimaalselt olema väike (mitte üle 50%) laetavus, samuti tuleb need agregaatidest eemaldada.
Kui liitiumakudel on kaitseplaat, siis pole neid ülelaadimise oht.
Sisseehitatud kaitseplaat katkestab laadimise ajal liigse pinge (üle 3,7 volti elemendi kohta) ja lülitab aku välja, kui laetuse tase langeb miinimumini, tavaliselt 2,4 volti. Laadimiskontroller tuvastab hetke, mil pinge pangal jõuab 3,7 voldini ja ühendab laadija akust lahti. See oluline seade jälgib ka aku temperatuuri, et vältida ülekuumenemist ja ülevoolu. Kaitse põhineb DV01-P mikroskeemil. Pärast vooluahela katkestamist kontrolleri poolt taastatakse see automaatselt, kui parameetrid normaliseeritakse.
Kiibil näitab punane indikaator laetust ja roheline või sinine näitab, et aku on laetud.
Kuidas liitiumakusid õigesti laadida
Tuntud liitiumioonakude tootjad (näiteks Sony) kasutavad oma laadijates kahe- või kolmeastmelist laadimispõhimõtet, mis võib aku eluiga oluliselt pikendada.
Laadija väljundis on pinge viis volti ja voolu väärtus jääb vahemikku 0,5–1,0 aku nimimahust (näiteks elemendi puhul, mille võimsus on 2200 milliampertundi, peaks laadija vool olema alates 1,1 amprist.)
Algstaadiumis, pärast liitiumakude laadija ühendamist, on voolu väärtus 0,2–1,0 nimivõimsusest, samas kui pinge on 4,1 volti (elemendi kohta). Nendel tingimustel laadivad akud 40–50 minutiga.
Püsivoolu saavutamiseks peab laadija ahel olema võimeline tõstma pinget aku klemmidel, sel ajal toimib enamiku liitiumioonakude laadija tavapärase pingeregulaatorina.
Tähtis! Kui on vaja laadida liitiumioonakusid, millel on sisseehitatud kaitseplaat, siis avatud vooluahela pinge ei tohiks olla suurem kui kuus kuni seitse volti, muidu see halveneb.
Kui pinge jõuab 4,2 voltini, jääb aku mahutavus vahemikku 70–80 protsenti, mis annab märku algse laadimisfaasi lõppemisest.
Järgmine etapp viiakse läbi pideva pinge juuresolekul.
Lisainformatsioon. Mõned seadmed kasutavad kiiremaks laadimiseks impulssmeetodit. Kui liitiumioonakul on grafiitsüsteem, peavad need vastama pingepiirangule 4,1 volti elemendi kohta. Kui see parameeter ületatakse, suureneb aku energiatihedus ja käivitatakse oksüdatsioonireaktsioon, mis lühendab aku eluiga. Kaasaegsetes akumudelites kasutatakse spetsiaalseid lisandeid, mis võimaldavad liitiumioonakude laadija ühendamisel pinget tõsta 4,2 volti pluss/miinus 0,05 volti.
Lihtsates liitiumakudes hoiavad laadijad pingetaset 3,9 volti, mis on nende jaoks pika kasutusea usaldusväärne garantii.
1 aku mahutavusega voolu edastamisel on optimaalselt laetud aku saamise aeg 2 kuni 3 tundi. Niipea kui aku saab täis, jõuab pinge piirnormi, voolu väärtus langeb kiiresti ja jääb paari protsendi tasemele algväärtusest.
Laadimisvoolu kunstliku suurendamise korral liitiumioonakude toiteks laadija kasutusaeg vaevalt väheneb. Sellisel juhul suureneb pinge esialgu kiiremini, kuid samal ajal suureneb teise etapi kestus.
Mõned laadijad saavad sellise laadimise ajal aku täis laadida 60-70 minutiga, teine aste jääb ära ja akut saab kasutada peale algfaasi (samuti on laadimise tase 70 protsenti);
Kolmandas ja viimases laadimisetapis viiakse läbi kompenseeriv laadimine. Seda ei tehta iga kord, vaid iga 3 nädala tagant, kui akusid hoiustate (mitte kasutate). Aku hoiutingimustes ei saa jugalaadimist kasutada, kuna sel juhul toimub liitiummetallistumine. Lühiajaline pideva pingevooluga laadimine aitab aga vältida laadimiskadusid. Laadimine peatub, kui pinge jõuab 4,2 voltini.
Liitiumi metalliseerimine on ohtlik hapniku vabanemise ja järsu rõhutõusu tõttu, mis võib põhjustada süttimist ja isegi plahvatust.
DIY akulaadija
Liitium-ioonakude laadija on odav, kuid kui teil on vähe teadmisi elektroonikast, saate selle ise valmistada. Kui akuelementide päritolu kohta pole täpset teavet ja on kahtlusi mõõtevahendite täpsuses, peaksite määrama laadimisläve piirkonnas 4,1–4,15 volti. See kehtib eriti juhul, kui akul pole kaitseplaati.
Liitiumakude laadija oma kätega kokkupanemiseks piisab ühest lihtsustatud vooluringist, mida on Internetis palju vabalt saadaval.
Näidiku jaoks saate kasutada laadimistüüpi LED-i, mis süttib, kui aku laetus on oluliselt vähenenud, ja kustub, kui aku tühjeneb nullini.
Laadija on kokku pandud järgmises järjekorras:
- asub sobiv korpus;
- viievoldine toiteallikas ja muud vooluahela osad on paigaldatud (järgige rangelt järjestust!);
- messingist ribade paar lõigatakse välja ja kinnitatakse pistikupesade aukudele;
- mutri abil määratakse kontaktide ja ühendatud aku vaheline kaugus;
- Polaarsuse muutmiseks on paigaldatud lüliti (valikuline).
Kui ülesandeks on 18650 aku laadija oma kätega kokku panna, siis on vaja keerukamat vooluringi ja rohkem tehnilisi oskusi.
Kõik liitiumioonakud vajavad aeg-ajalt laadimist, kuid nii ülelaadimist kui ka täielikku tühjenemist tuleks vältida. Akude funktsionaalsuse säilitamine ja nende töövõime pikaajaline säilitamine on võimalik spetsiaalsete laadijate abil. Soovitav on kasutada originaallaadijaid, kuid saate need ise kokku panna.
Video
Sergei Nikitin
Laadija liitiumioonakude jaoks.
Selles artiklis käsitletav lihtne laadija võimaldab laadida liitiumioonakusid, millel pole laadimiskontrollerit.
See laadija ei võimalda neid üle laadida ega laadida vooluga, mis ületab nende akude jaoks lubatud voolu, mis pikendab oluliselt nende kasutusiga.
Kõik algas nagu alati.
Fakt on see, et kui sülearvuti akus vähemalt üks aku ebaõnnestub, blokeerib kontroller selle ja vigase aku asendamine uuega tavaliselt aku funktsionaalsust ei taasta. Aku tuleb lahti lukustada, aga see pole nii lihtne. Teil on vaja midagi programmeerijat ja programmi, mis maksab palju raha. Ja pole täielikku garantiid, et ühe aku akus vahetades ei kuku teine kuu-kahega üles ja uued maksavad ka palju raha.
Ja nii ilmusidki eeltoodu tagajärjel kodudesse erineva võimsusega ja tootmisaastatega sülearvutite akudest akud ning need akud hakkasid rändama taskulampidesse ja muudesse seadmetesse.
Nende akude mahutavus on keskmiselt 3 A/H ning neid laadides pidime iga kord laadimisprotsessi kontrolli all hoidma, mis oli päris tüütu. Laiskus inspireeris loovust ja sellega seoses töötati välja järgmine skeem.
Seda mälu plaaniti toita peamiselt arvuti või sülearvuti USB-pistikust ning sellega seoses paigaldati mälu sisendisse mitmekülgsuse huvides mini-USB-pistik ja tavaline USB-pistik.
Seejärel pandi ühte korpusesse kokku kaks laadijat, et korraga laadida kahte liitiumioonakut, kuid nagu selgus, ei suuda kõik USB-väljundiga seadmed kahte akut korraga laadida.
Sel juhul paigaldati mällu ka tavaline pistik toiteallika ühendamiseks (telefonist laadimine), mille väljundpinge on 5 volti ja voolutugevus 3A.
Nagu eespool ütlesin, panin ühte korpusesse kokku kaks laadijat, et laadida korraga kahte akut. Väljundtransistorina paigaldas VT1 emaplaadilt MOSFETi.
Siin saate kasutada mis tahes sobivat MOSFET-i, ainult P-kanaliga. Võimsaid MOSFETe on emaplaatidel palju, kuid enamasti on need N-kanaliga, kuid mõnel emaplaadil on üks-kaks P-kanaliga transistorit. Neil kõigil on madal tööpinge, tavaliselt kuni 20 volti, kuid väga kõrged voolud, üle 20 ampri ja see on SMD versioonis.
Nüüd, kuidas see kõik töötab;
Kui laadijale on rakendatud 5-voldine sisendpinge, süttib roheline LED ja kui laadijasse on paigaldatud aku, algab laadimine, millest annab märku punane LED.
Avaneb VT2 ja see avab VT1 (MOSFETil on avatud olekus väga väike takistus, oomi sajandik või tuhandik).
Kui pinge akul jõuab 4,1 Voldini, avaneb VD3, mis sulgeb VT2 ja see omakorda laseb VT1 sulguda (kui väga täpne olla, siis kõik ei sulgu täielikult, antakse väike vool ja akul jääb 4,1 V , see on liitiumakude jaoks tavaline režiim).
Kui aku on laetud, kustub punane LED.
Elementide R10 ja R8 näidatud nimiväärtuste korral on lõplik laadimispinge 4,1 volti, mis ei vasta veidi liitiumioonakude täislaadimisele (4,2 volti), kuid pikendab oluliselt nende kasutusiga.
TL431 asemel võite paigaldada KA431 või mõne muu 431 nn integreeritud reguleeritava pinge stabilisaatori (neid kasutatakse peaaegu igas lülitustoiteallikas).
Plaat tehti kahe kanali jaoks SMD-disainiga, kuigi kõik paigaldatud osad pole SMD-d.
Nii näeb see välja oma tööversioonis.
Kaasaegsetes mobiilsetes elektroonikaseadmetes, isegi nendes, mis on loodud energiatarbimist minimeerima, on taastumatute akude kasutamine saamas minevikku. Ja majanduslikust vaatenurgast - juba lühikese aja jooksul ületab vajaliku arvu ühekordselt kasutatavate akude kogumaksumus kiiresti ühe aku maksumuse ning kasutaja mugavuse seisukohalt on seda lihtsam laadida aku, kui otsida, kust uut akut osta. Sellest tulenevalt on akulaadijatest saamas garanteeritud nõudlusega kaup. Pole üllatav, et peaaegu kõik toiteseadmete integraallülituste tootjad pööravad tähelepanu laadimissuunale.
Vaid viis aastat tagasi algas akude laadimise mikroskeemide arutelu (Battery Chargers IC) peamiste akude tüüpide - nikli ja liitiumi - võrdlusega. Kuid praegu on nikkelakude kasutamine praktiliselt lõpetatud ja enamik laadimiskiipide tootjaid on kas täielikult lõpetanud nikkelakude jaoks kiipide tootmise või toodavad akutehnoloogia suhtes muutumatuid kiipe (nn Multi-Chemistry IC). STMicroelectronics tootevalikusse kuuluvad hetkel ainult liitiumakudega töötamiseks mõeldud mikroskeemid.
Tuletagem lühidalt meelde liitiumakude põhiomadusi. Eelised:
- Suur elektri erivõimsus. Tüüpilised väärtused on 110...160 W*tund*kg, mis on 1,5...2,0 korda kõrgem kui nikkelakude sama parameeter. Sellest tulenevalt on liitiumaku võimsus võrdsete mõõtmetega suurem.
- Madal isetühjenemine: umbes 10% kuus. Nikkelakudes on see parameeter 20...30%.
Puudub "mäluefekt", mis muudab selle aku hooldamise lihtsaks: enne laadimist pole vaja akut miinimumini tühjendada.
Liitiumpatareide puudused:
- Voolu- ja pingekaitse vajadus. Eelkõige tuleb välistada aku klemmide lühistamise, vastupidise polaarsusega pinge või ülelaadimise võimalus.
- Vajadus kaitsta ülekuumenemise eest: aku kuumutamine üle teatud temperatuuri mõjutab negatiivselt selle mahtuvust ja kasutusiga.
Liitiumpatareide tootmiseks on kaks tööstuslikku tehnoloogiat: liitium-ioon (Li-Ion) ja liitium-polümeer (Li-Pol). Kuna nende akude laadimisalgoritmid on aga samad, ei eralda laadimiskiibid liitiumioon- ja liitiumpolümeertehnoloogiaid. Sel põhjusel jätame kirjandusele viidates arutelu Li-Ion ja Li-Pol akude eeliste ja puuduste üle.
Vaatleme liitiumakude laadimise algoritmi, mis on esitatud joonisel 1.
Riis. 1.
Esimest faasi, nn eellaadimist, kasutatakse ainult juhtudel, kui aku on väga tühjenenud. Kui aku pinge on alla 2,8 V, ei saa seda kohe maksimaalse võimaliku vooluga laadida: see mõjutab aku eluiga äärmiselt negatiivselt. Esmalt on vaja aku "laadida" madala vooluga umbes 3,0 V-ni ja alles pärast seda saab maksimaalse vooluga laadimine lubatud.
Teine faas: laadija pideva vooluallikana. Selles etapis läbib aku antud tingimuste jaoks maksimaalne vool. Samal ajal tõuseb aku pinge järk-järgult, kuni jõuab piirväärtuseni 4,2 V. Rangelt võttes saab teise etapi lõppedes laadimise peatada, kuid tuleb meeles pidada, et akut laetakse hetkel umbes 70% selle võimsusest. Pange tähele, et paljudes laadijates ei anta maksimaalset voolu kohe, vaid see suureneb järk-järgult mitme minuti jooksul maksimumini - kasutatakse pehme käivituse mehhanismi.
Kui soovitakse akut laadida 100% lähedase mahutavuse väärtusteni, liigume edasi kolmanda faasi juurde: laadija kui pideva pinge allikas. Selles etapis rakendatakse akule pidevat pinget 4,2 V ja akut läbiv vool väheneb laadimise ajal maksimumist mingi etteantud miinimumväärtuseni. Hetkel, kui voolu väärtus väheneb selle piirini, loetakse aku laadimine lõppenuks ja protsess lõpeb.
Tuletame meelde, et aku üks peamisi parameetreid on selle mahutavus (mõõtühik - A*tund). Seega on AAA-suuruses liitiumioonaku tüüpiline mahutavus 750...1300 mAh. Selle parameetri tuletisena kasutatakse "voolu 1C" tunnust, mis on arvuliselt võrdne nimivõimsusega (toodud näites - 750...1300 mA). Väärtus "Current 1C" on mõttekas ainult aku laadimise maksimaalse vooluväärtuse ja vooluväärtuse määramiseks, mille korral laadimine loetakse lõppenuks. Üldiselt on aktsepteeritud, et maksimaalne voolu väärtus ei tohiks ületada 1*1C ja aku laadimist võib lugeda lõppenuks, kui vool väheneb 0,05...0,10*1C-ni. Kuid need on parameetrid, mida võib pidada teatud tüüpi aku jaoks optimaalseks. Tegelikkuses võib sama laadija töötada erinevate tootjate ja erineva võimsusega akudega, samas kui konkreetse aku võimsus jääb laadijale teadmata. Järelikult ei toimu igasuguse mahutavusega aku laadimine üldjuhul mitte aku jaoks optimaalses režiimis, vaid laadija jaoks eelseadistatud režiimis.
Jätkame STMicroelectronicsi laadimismikroskeemide sarja kaalumisega.
Kiibid STBC08 ja STC4054
Need mikroskeemid on liitiumakude laadimiseks üsna lihtsad tooted. Mikroskeemid on valmistatud miniatuursetes pakendites vastavalt tüübile ja. See võimaldab neid komponente kasutada mobiilseadmetes, mille kaalu- ja suuruseomaduste osas on üsna ranged nõuded (näiteks mobiiltelefonid, MP3-mängijad). Ühendusskeemid on toodud joonisel 2.
Riis. 2.
Vaatamata piirangutele, mis on kehtestatud pakendites olevate väliste kontaktide minimaalse arvu tõttu, on mikroskeemidel üsna lai funktsionaalsus:
- Pole vaja välist MOSFET-i, blokeerimisdioodi ega voolutakistit. Nagu jooniselt 2 järeldub, piiravad välist juhtmestikku sisendis olev filterkondensaator, programmeerimistakisti ja kaks (STC4054 puhul - üks) indikaator-LED.
- Laadimisvoolu maksimaalne väärtus on programmeeritud välise takisti väärtuse järgi ja see võib ulatuda väärtuseni 800 mA. Laadimise lõppemise fakt määratakse hetkel, mil konstantse pinge režiimis langeb laadimisvoolu väärtus väärtuseni 0,1*I BAT, see tähendab, et selle määrab ka välistakisti väärtus. . Maksimaalne laadimisvool määratakse seose põhjal:
I BAT = (V PROG / R PROG)*1000;
kus I BAT on laadimisvool amprites, R PROG on takisti takistus oomides, V PROG on pinge PROG väljundis, mis on võrdne 1,0 voltiga.
- Püsipinge režiimis genereeritakse väljundis stabiilne pinge 4,2 V täpsusega, mis ei ole halvem kui 1%.
- Tugevalt tühjenenud akude laadimine algab automaatselt eellaadimisrežiimis. Kuni pinge aku väljundis jõuab 2,9 V-ni, toimub laadimine nõrga vooluga 0,1*I BAT. See meetod, nagu juba märgitud, hoiab ära väga tõenäolise rikke, kui proovite laadida tõsiselt tühjenenud akusid tavapärasel viisil. Lisaks on sundpiiratud laadimisvoolu algväärtus, mis pikendab ka akude kasutusiga.
- Rakendatud on automaatne triiklaadimise režiim - kui aku pinge langeb 4,05 V-ni, alustatakse laadimistsükkel uuesti. See võimaldab teil tagada aku pideva laadimise tasemel, mis ei ole madalam kui 80% selle nimivõimsusest.
- Kaitse ülepinge ja ülekuumenemise eest. Kui sisendpinge ületab teatud piiri (eriti 7,2 V) või kui korpuse temperatuur ületab 120 °C, lülitub laadija välja, kaitstes ennast ja akut. Loomulikult rakendatakse ka madala sisendpinge kaitset - kui sisendpinge langeb alla teatud taseme (U VLO), lülitub ka laadija välja.
- Märgutulede ühendamise võimalus võimaldab kasutajal aimu saada aku laadimisprotsessi hetkeseisust.
Akulaadimiskiibid L6924D ja L6924U
Need mikroskeemid on STBC08 ja STC4054-ga võrreldes suuremate võimalustega seadmed. Joonisel 3 on näidatud tüüpilised skeemid mikroskeemide ühendamiseks ja .
Riis. 3.
Vaatleme neid mikroskeemide funktsionaalseid omadusi, mis on seotud aku laadimisprotsessi parameetrite seadistamisega:
1. Mõlemas modifikatsioonis on võimalik määrata aku laadimise maksimaalne kestus alates alalisvoolu stabiliseerimisrežiimile ülemineku hetkest (kasutatakse ka terminit “kiirlaadimisrežiim”). Sellesse režiimi sisenemisel käivitatakse valvekoera taimer, mis on programmeeritud teatud ajaks T PRG T PRG kontaktiga ühendatud kondensaatori väärtuse järgi. Kui enne selle taimeri käivitamist ei peatata aku laadimist vastavalt standardsele algoritmile (akut läbiv vool väheneb alla I END väärtuse), siis pärast taimeri käivitamist katkestatakse laadimine sunniviisiliselt. Sama kondensaatori abil määratakse eellaadimisrežiimi maksimaalne kestus: see on võrdne 1/8 kestusest T PRG. Samuti lülitub vooluahel välja, kui selle aja jooksul kiirlaadimisrežiimile üleminekut ei toimu.
2. Eellaadimisrežiim. Kui seadme STBC08 jaoks määrati voolutugevuseks selles režiimis 10% I BAT-st ja lülituspinge alalisvoolurežiimile fikseeriti, siis L6924U modifikatsioonis säilitati see algoritm muutmata kujul, kuid L6924D kiibis mõlemad Nendest parameetritest seadistatakse välistakistite abil, mis on ühendatud sisenditega I PRE ja V PRE.
3. Laadimise lõpetamise märk kolmandas faasis (alalispinge stabiliseerimise režiim) seadmetes STBC08 ja STC4054 määrati väärtuseks, mis võrdub 10% I BAT-st. L6924 mikroskeemides programmeeritakse see parameeter I END kontaktiga ühendatud välise takisti väärtusega. Lisaks on L6924D kiibi puhul võimalik pinget V OUT kontaktis vähendada üldtunnustatud väärtuselt 4,2 V kuni 4,1 V.
4. Maksimaalse laadimisvoolu I PRG väärtus nendes mikroskeemides määratakse traditsioonilisel viisil - välise takisti väärtuse kaudu.
Nagu näete, määrati lihtsas "laadimises" STBC08 ja STC4054 välise takisti abil ainult üks parameeter - laadimisvool. Kõik muud parameetrid olid kas jäigalt fikseeritud või sõltusid I BAT-st. L6924 kiibid suudavad peenhäälestada veel mitmeid parameetreid ja lisaks pakkuda "kindlustust" aku laadimisprotsessi maksimaalseks kestuseks.
Mõlema L6924 modifikatsiooni jaoks on ette nähtud kaks töörežiimi, kui sisendpinge genereeritakse AC/DC võrguadapteriga. Esimene on standardne väljundpinge lineaarne buck regulaatori režiim. Teine on kvaasiimpulssregulaatori režiim. Esimesel juhul saab koormusele anda voolu, mille väärtus on veidi väiksem kui adapterilt võetud sisendvoolu väärtus. Alalisvoolu stabiliseerimisrežiimis (teine faas - kiirlaadimise faas) hajub sisendpinge ja aku plusspunkti pinge erinevus soojusenergiana, mille tulemusena hajub selles laadimisfaasis hajuv võimsus. maksimaalselt. Töötades lülitusregulaatori režiimis, saab koormusele anda voolu, mille väärtus on suurem kui sisendvoolu väärtus. Sel juhul läheb soojuseks kaotsi oluliselt vähem energiat. See vähendab esiteks temperatuuri korpuse sees ja teiseks suurendab seadme efektiivsust. Kuid tuleb meeles pidada, et voolu stabiliseerimise täpsus lineaarses režiimis on umbes 1% ja impulssrežiimis umbes 7%.
L6924 mikroskeemide tööd lineaarses ja kvaasiimpulssrežiimis on illustreeritud joonisel 4.
Riis. 4.
Lisaks saab L6924U kiip töötada mitte võrguadapterist, vaid USB-pordist. Sel juhul rakendab L6924U kiip mõningaid tehnilisi lahendusi, mis võivad laadimisaega pikendades veelgi vähendada võimsuse hajumist.
L6924D ja L6924U kiipidel on täiendav sisend sundlaadimise katkestamiseks (st koormuse väljalülitamiseks) SHDN.
Lihtsate laadimismikroskeemide puhul seisneb temperatuurikaitse laadimise peatamises, kui temperatuur mikroskeemi korpuses tõuseb 120°C-ni. See on muidugi parem kui kaitse puudumine, kuid 120°C väärtus korpusel on enam kui tinglikult seotud aku enda temperatuuriga. L6924 tooted pakuvad võimalust ühendada termistori, mis on otseselt seotud aku temperatuuriga (takisti RT1 joonisel 3). Sel juhul on võimalik määrata temperatuurivahemik, milles aku laadimine on võimalik. Ühest küljest ei soovita liitiumakusid laadida miinustemperatuuril, teisalt on ka äärmiselt ebasoovitav, kui aku kuumeneb laadimise ajal üle 50°C. Termistori kasutamine võimaldab akut laadida ainult soodsatel temperatuuritingimustel.
Loomulikult ei laienda L6924D ja L6924U kiipide lisafunktsionaalsus mitte ainult kavandatud seadme võimalusi, vaid toob kaasa ka plaadi pindala suurenemise, mille hõivavad nii kiibi korpus ise kui ka välised kaunistuselemendid.
Aku laadimiskiibid STBC21 ja STw4102
See on L6924 kiibi edasine täiustamine. Ühest küljest rakendatakse ligikaudu sama funktsionaalset paketti:
- Lineaarne ja kvaasiimpulssrežiim.
- Temperatuurikaitse võtmeelemendina on akuga ühendatud termistor.
- Võimalus määrata kvantitatiivseid parameetreid laadimisprotsessi kõigi kolme faasi jaoks.
Mõned lisafunktsioonid, mis L6924-s puudusid:
- Vastupidise polaarsuse kaitse.
- Lühise kaitse.
- Oluline erinevus L6924-st on digitaalse I 2 C liidese olemasolu parameetrite väärtuste ja muude sätete seadistamiseks. Tänu sellele saavad võimalikuks laadimisprotsessi täpsemad seadistused. Soovitatav ühendusskeem on näidatud joonisel 5. Ilmselgelt ei teki sel juhul küsimust plaadi pindala kokkuhoiust ning rangetest kaalu- ja mõõtmeomadustest. Kuid on ka ilmne, et selle mikrolülituse kasutamine väikesemahulistes diktofonites, pleierites ja lihtsa mudeli mobiiltelefonides pole mõeldud. Pigem on tegemist sülearvutite jms seadmete akudega, kus aku vahetamine on harv protseduur, aga ka mitte odav.
Riis. 5.
5. Camiolo Jean, Scuderi Giuseppe. Akulaadijate ja adapterirakenduste polümeeri kogu tühivoolutarbimise vähendamine // STMicroelectronicsi materjal. Internetis postitamine:
7. STEVAL-ISV012V1: liitium-ioonaku päikesepatarei laadija//Materjal firmalt STMicroelectronics. Internetis postitamine: .
Tehnilise info hankimine, näidiste tellimine, kohaletoimetamine - e-post:
Enamik kaasaegseid vidinaid saab toidet kahel viisil: vooluvõrgust või akudest. Millise neist valid? Tõenäoliselt teine, kui kõige mugavam. Kuid siis peate hoolitsema nende regulaarse laadimise eest. Selleks on spetsiaalne varustus – liitiumioonakude laadija. Tavaliselt huvitab inimesi seda valides laadimiskiirus ja korraga taastatavate akude arv.
Kuid me ei tohiks unustada, et see peab olema optimeeritud töötama konkreetsete akudega. Enamik välismaiseid akutootjaid toodab ka ise laadijaid, mis säästab teid tüütust sobiva mudeli otsimisest. Mis on nende erinevus ja kuidas selles tootemeres navigeerida? Nüüd räägime teile üksikasjalikumalt.
AA akude laadimine
See seade on vajalik ese inimestele, kes eelistavad aktiivset elustiili ja on lülitanud maksimaalse arvu vidinaid akutoitele. Üks levinumaid seadmeid on mobiiltelefon.
Kõik need on varustatud liitiumpatareidega. Seetõttu on neil soovitatav osta 18650 liitiumaku laadija, kuna aku mahu taastamise katse vale mudeliga seadmega viib selle kahjustamiseni.
Tavaliselt kasutatakse liitiumipõhiste akude laadimiseks seadmeid, millel on silt EP. Mobiiltelefonis peetakse akut kõige haavatavamaks kohaks. Ja kui kasutate vale laadijat, võib selle kasutusiga lüheneda, see hakkab kiiresti tühjenema, mis põhjustab palju ebamugavaid hetki. Selle vältimiseks on vaja valida õiged taastamisseadmed. Lisaks pole vaja valmismudelit osta, saate liitiumpatareide laadija oma kätega teha. Selline seade maksab vähem kui tööstustoode.
Laadija disainifunktsioonid
Klassikaline 18650 liitiumaku laadimisahel sisaldab kahte põhiosa:
- Trafo;
- Alaldi.
Seda kasutatakse alalisvoolu genereerimiseks pingega 14,4 V. Seda parameetri väärtust ei valitud juhuslikult. See on vajalik selleks, et vool saaks tühja aku läbida. Ja kuna praegu on aku pinge umbes 12 V, siis pole seda võimalik laadida seadmega, mille väljund on sama väärtusega. Seetõttu valitigi väärtuseks 14,4V.
Laadija tööpõhimõte
Aku mahutavuse taastamine algab siis, kui laadija on võrku ühendatud. Samal ajal suureneb aku sisemine takistus ja vool väheneb. Niipea, kui aku pinge jõuab 12 V-ni, läheneb vool nullile. Need parameetrid näitavad, et aku on edukalt laetud ja seadme saab välja lülitada.
Lisaks tavapärasele protsessile, mis võtab üsna kaua aega, on olemas ka kiirendatud protsess. Kiirlaadimine vähendab oluliselt aku kasutusaega, kuid mõjutab samal ajal negatiivselt aku jõudlust, seetõttu ei soovita eksperdid seda meetodit kasutada.
Laadimisseadme valiku kriteeriumid
Saate määrata, kui kõrge kvaliteediga ostetud seade on, järgmiste punktide järgi:
- sõltumatute laadimiskanalite olemasolu;
- Toku;
- Tühjendusfunktsioonid.
Vaatame igaüks neist üksikasjalikumalt. Alustame kõige olulisemast - sõltumatutest laadimiskanalitest. Nende olemasolu valitud mudelis näitab, et selle elektrooniline täitmine on võimeline laadimisprotsessi eraldi juhtima ja peatama niipea, kui aku mahutavus taastub. Kuid samal ajal pole kõigil teistel aega oma võimsust taastada, mis selle olukorra pideva kordumise korral põhjustab akude kiire rikke.
Aku energiat on võimalik täiendada kolmel viisil:
- nõrk vool;
- Keskmine;
- Kõrge.
Esimene hõlmab liitiumioonakude laadija valimist aku nimivõimsuse alusel. Sel juhul ei tohiks selle tekitatud vool ületada 10%. See laadimisviis on kõige aeglasem ja õrnem. Pideva kasutamise korral aku tööiga praktiliselt ei vähene.
Kuldseks keskmiseks peetakse selliste seadmete kasutamist, mille vool on alla poole aku nimivõimsusest. Sellega aku praktiliselt ei kuumene ja tsükliaeg pole eriti pikk, nagu esimesel juhul.
Viimane meetod ehk laadimine suure vooluga, mis on peaaegu võrdne nimivõimsusega, on aku jaoks omamoodi stress, mis vähendab oluliselt kasutusiga. See tekitab intensiivset soojust, mis nõuab aktiivset ventilaatoriga jahutamist. Seda kasutatakse ainult äärmuslikel juhtudel, kui peate akut paari tunniga laadima.
Vaadake videoülevaadet liitiumakude laadijate kohta:
Samuti on olemas nn nutiseadmed. Professionaalsed fotograafid kasutavad neid akude laadimiseks, valgustusrakendustes ja muudes sarnastes rakendustes. Sellise liitiumioonakude laadija maksumus on üsna kõrge, kuid kui teie jaoks on oluline vidina täiuslik töö, siis on parem investeerida seadme ostmisesse, mitte pidevalt vahetada akusid.
Nutikatel laadijatel on tühjendusfunktsioon. Aku on vaja täielikult tühjendada, välistades seeläbi mäluefekti. See pikendab veidi laadimistsüklit, kuid pikendab seeläbi aku kasutusiga.
Mõnel mudelil on ka treeningfunktsioon. Seda kasutatakse osaliselt kahjustatud akude töörežiimi tagastamiseks.
Parimad tootjad
Igal tootel on oma omadused. Seetõttu peate konkreetse kaubamärgi valimisel kõigepealt keskenduma laaditavate akude arvule ja tüübile. Kui plaanite töötada 4 akuga, saate valida Rodition Ecocharger mudeli. See on väike seade, mis suudab taastada isegi ühekordselt kasutatavaid leelispatareisid. See funktsioon aktiveeritakse korpuse külgpaneelil asuva lülituslüliti abil.
Seadmel on neli kanalit ja see on võimeline jälgima iga elemendi laetuse taset eraldi. Seadme paneelil on valgusindikaator, mis näitab, milline aku on juba taastatud. Sellise seadme saate osta 20 dollari eest.
Vaadake videot Rodition Ecochargeri toodete kohta:
Üks populaarsemaid ja multifunktsionaalsemaid on liitiumakulaadija La Crosse BC-700. See on klassifitseeritud täiustatud kategooriasse ja on mõeldud AA- ja AAA-vormingus niklipõhiste sõrmekinnituste taastamiseks. Seadme omadused on sellised, et see on võimeline üheaegselt laadima 4 erineva võimsusega akut.
Seadmed töötavad mitmes režiimis. Olemas on vooluregulaator, mis võimaldab valida iga juhtumi jaoks optimaalseima vooluväärtuse.
Laadimise etapid
Eksperdid soovitavad aku taastamist alustada selle täieliku tühjenemisega. Kui peate mingil põhjusel laadima akut, mis pole veel täielikult tühjenenud, siis peaksite valima seadme täiustatud mudeli.
