Mnoho uživatelů dnes nashromáždilo několik funkčních a nepoužitých lithiových baterií, které se objevují při výměně mobilních telefonů za smartphony.
Při používání baterií v telefonech s jejich vlastní nabíječkou, díky použití specializovaných mikroobvodů pro řízení nabíjení, neexistují prakticky žádné problémy s nabíjením. Ale při použití lithiových baterií v různých domácí vyvstává otázka, jak a jak nabít takové baterie. Někteří lidé se domnívají, že lithiové baterie již obsahují vestavěné regulátory nabíjení, ale ve skutečnosti mají vestavěné systémy ochrany, které se nazývají chráněné. Účelem těchto ochranných schémat je hlavně chránit před hlubokým vybitím a přepětím při nabíjení nad 4,25 V, tj. Jedná se o nouzovou ochranu, ne o poplatek.
Někteří „přátelé“ na tomto webu také píšou, že za málo peněz si můžete objednat speciální desku z Číny, pomocí které můžete nabíjet lithiové baterie. Ale to je pouze pro fanoušky „nakupování“. Nemá smysl kupovat něco, co je snadné sestavit za pár minut z levných a běžných dílů. Nezapomeňte, že objednaný poplatek bude muset čekat asi měsíc. Ano, a zakoupené zařízení nepřináší takové uspokojení, jaké bylo vyrobeno udělej to sám.
Navržená nabíječka dokáže opakovat téměř všechny. Toto schéma je velmi primitivní, ale zcela splňuje svůj úkol. Vše, co je potřeba pro kvalitní nabíjení Li-Ion baterií, je stabilizovat výstupní napětí nabíječky a omezit nabíjecí proud.
Nabíječka se vyznačuje spolehlivostí, kompaktností a vysokou stabilitou výstupního napětí a, jak víte, pro lithium-iontové baterie je to velmi důležitá vlastnost při nabíjení.
Schéma nabíjení Li-ion baterie
Nabíjecí obvod je vyroben na nastavitelném regulátoru napětí TL431 a na bipolárním tranzistoru NPN se středním výkonem. Obvod umožňuje omezit nabíjecí proud baterie a stabilizovat výstupní napětí.
Role regulačního prvku je tranzistor T1. Rezistor R2 omezuje nabíjecí proud, jehož hodnota závisí pouze na parametrech baterie. Doporučuje se odpor 1 W. Ostatní rezistory mohou mít výkon 125 nebo 250 mW.
Výběr tranzistoru je určen požadovaným nabíjecím proudem nastaveným pro nabíjení baterie. V daném případě, při nabíjení baterií z mobilních telefonů, lze použít domácí nebo dovážené tranzistory NPN o středním výkonu (například KT815, KT817, KT819). Při vysokém vstupním napětí nebo při použití tranzistoru s nízkým výkonem je nutné tranzistor nainstalovat na radiátor.
LED1 (na obrázku zvýrazněná červeně) se používá k vizuální signalizaci nabití baterie. Když zapnete vybitou baterii, indikátor se jasně nabíjí a během nabíjení se ztmavne. Kontrolka je úměrná proudu nabití baterie. Je však třeba poznamenat, že při úplném vybití LED bude baterie stále nabita proudem nižším než 50 mA, což vyžaduje pravidelné monitorování zařízení, aby se zabránilo přebíjení.
Pro zlepšení přesnosti monitorování konce nabíjení byla do nabíjecího obvodu přidána další možnost pro indikaci nabití baterie (zvýrazněné zeleně) na LED2, tranzistoru PNP KT361 s nízkým výkonem a proudovém senzoru R5. Zařízení může používat libovolnou variantu indikátoru v závislosti na požadované přesnosti řízení nabití baterie.
Uvedený obvod je určen k nabíjení pouze jedné Li-ion baterie. Tuto nabíječku však lze použít také k nabíjení jiných typů baterií. Je nutné pouze nastavit požadované výstupní napětí a nabíjecí proud.
Výroba nabíječky
1. Nakupujeme nebo vybíráme z dostupných součástí pro montáž v souladu se schématem.
2. Sestavení obvodu.
Abychom zkontrolovali funkčnost obvodu a jeho nastavení, namontujeme nabíječku na desku s obvody.
Dioda v obvodu napájení baterie (záporná sběrnice - modrý vodič) je navržena tak, aby zabránila vybití lithium-iontové baterie při nepřítomnosti napětí na vstupu nabíječky.
3. Nastavení výstupního napětí obvodu.
Obvod připojujeme ke zdroji energie s napětím 5 ... 9 V. S trimovacím odporem R3 nastavíme výstupní napětí nabíječky v rozsahu 4,18 - 4,20 V (v případě potřeby změřte jeho odpor na konci nastavení a vložte odpor s požadovaným odporem).
4. Nastavení nabíjecího proudu obvodu.
Po připojení vybité baterie k obvodu (jakmile se rozsvítí LED), nastavíme hodnotu nabíjecího proudu (100 ... 300 mA) pomocí testeru R2. Při odporu R2 menším než 3 ohmy nemusí LED svítit.
5. Připravíme desku pro montáž a pájení dílů.
Vystřihli jsme požadovanou velikost z univerzální desky, pečlivě zpracováme okraje desky pomocí pilníku, očistíme a upravíme kontaktní stopy.
6. Instalace ladícího obvodu na pracovní desku
Díly přeneseme z desky plošných spojů na funkční, pájíme díly a chybějící kabeláž spojů provedeme tenkým montážním drátem. Na konci montáže důkladně zkontrolujeme instalaci.
Nabíječka může být sestavena jakýmkoli pohodlným způsobem, včetně montáže na zeď. Při instalaci bez chyb a opravitelných dílů se zařízení zapne ihned po zapnutí.
Po připojení k nabíječce začne vybitá baterie spotřebovávat maximální proud (omezeno R2). Když se napětí baterie přiblíží k nastavenému, nabíjecí proud klesne a když napětí na baterii dosáhne 4,2 voltu, nabíjecí proud bude prakticky nulový.
Nedoporučuje se však ponechat baterii připojenou k nabíječce dlouhou dobu, protože nemá rád dobíjení ani malým proudem a může explodovat nebo vznítit.
Pokud zařízení nefunguje, je třeba zkontrolovat napětí řídicího terminálu (1) TL431.Jeho hodnota musí být alespoň 2,5 V. Toto je nejmenší přípustná hodnota referenčního napětí pro tento čip. Čip TL431 je docela běžný, zejména v počítačových jednotkách PSU.