อุปกรณ์ทันสมัยส่วนใหญ่รับพลังงานได้สองวิธี: จากแหล่งจ่ายไฟหลักหรือจากแบตเตอรี่ คุณจะเลือกอันไหน? น่าจะเป็นอันที่สองตามที่สะดวกที่สุด แต่คุณจะต้องดูแลการชาร์จอย่างสม่ำเสมอ มีอุปกรณ์พิเศษสำหรับสิ่งนี้ - ที่ชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เมื่อเลือกมักจะสนใจความเร็วในการชาร์จและจำนวนแบตเตอรี่ที่สามารถกู้คืนได้พร้อมๆ กัน
แต่เราไม่ควรลืมว่าจะต้องปรับให้เหมาะสมเพื่อให้ทำงานกับแบตเตอรี่เฉพาะได้ ผู้ผลิตแบตเตอรี่ต่างประเทศส่วนใหญ่ยังผลิตที่ชาร์จของตัวเองซึ่งช่วยให้คุณไม่ต้องค้นหารุ่นที่เหมาะสมที่น่าเบื่อ อะไรคือความแตกต่างและจะนำทางผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้อย่างไร? ตอนนี้เราจะบอกคุณในรายละเอียดเพิ่มเติม
อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับผู้ที่ชื่นชอบไลฟ์สไตล์ที่กระตือรือร้นและเปลี่ยนอุปกรณ์จำนวนสูงสุดที่ใช้เป็นพลังงานแบตเตอรี่ หนึ่งในอุปกรณ์ที่พบบ่อยที่สุดคือโทรศัพท์มือถือ
ทั้งหมดมีการติดตั้งแบตเตอรี่ลิเธียม ดังนั้นจึงแนะนำให้ซื้อเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม 18650 เนื่องจากความพยายามที่จะคืนความจุของแบตเตอรี่โดยใช้อุปกรณ์ผิดรุ่นจะทำให้เกิดความเสียหายได้
โดยทั่วไป อุปกรณ์ที่มีป้ายกำกับ EP จะใช้ในการชาร์จแบตเตอรี่ที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียม ในโทรศัพท์มือถือแบตเตอรี่ถือเป็นจุดอ่อนที่สุด และหากคุณใช้เครื่องชาร์จผิดอายุการใช้งานก็อาจสั้นลงและเริ่มคายประจุได้อย่างรวดเร็วซึ่งจะทำให้เกิดช่วงเวลาที่ไม่สะดวกมากมาย เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ จำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์การกู้คืนที่ถูกต้อง ยิ่งกว่านั้นไม่จำเป็นต้องซื้อรุ่นสำเร็จรูปคุณสามารถสร้างเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมได้ด้วยมือของคุณเอง อุปกรณ์ดังกล่าวจะมีราคาต่ำกว่าผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
วงจรเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม 18650 แบบคลาสสิกประกอบด้วยสองส่วนหลัก:
ใช้สร้างกระแสตรงด้วยแรงดันไฟฟ้า 14.4V ค่าพารามิเตอร์นี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ จำเป็นเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแบตเตอรี่ที่คายประจุแล้วได้ และเนื่องจากขณะนี้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่อยู่ที่ประมาณ 12V จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะชาร์จด้วยอุปกรณ์ที่มีเอาต์พุตมีค่าเท่ากัน นั่นคือเหตุผลที่เลือกค่า 14.4V
การเรียกคืนความจุของแบตเตอรี่จะเริ่มต้นเมื่อเสียบอุปกรณ์ชาร์จเข้ากับเครือข่าย ในเวลาเดียวกันความต้านทานภายในของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นและกระแสไฟฟ้าจะลดลง ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ถึง 12V กระแสไฟฟ้าจะเข้าใกล้ศูนย์ พารามิเตอร์เหล่านี้บ่งชี้ว่าแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จเรียบร้อยแล้วและสามารถปิดอุปกรณ์ได้
นอกจากกระบวนการปกติที่ใช้เวลานานแล้วยังมีกระบวนการเร่งอีกด้วย การชาร์จอย่างรวดเร็วจะช่วยลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลงอย่างมาก แต่ในขณะเดียวกันก็ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจึงไม่แนะนำให้ใช้วิธีนี้
คุณสามารถกำหนดได้ว่าอุปกรณ์ที่ซื้อมาจะมีคุณภาพสูงเพียงใดโดยพิจารณาจากจุดต่อไปนี้:
มาดูรายละเอียดแต่ละรายการกัน เริ่มจากสิ่งที่สำคัญที่สุดก่อน - ช่องชาร์จอิสระ การมีอยู่ของพวกเขาในรุ่นที่เลือกบ่งบอกว่าไส้อิเล็กทรอนิกส์สามารถควบคุมกระบวนการชาร์จแยกกันและหยุดทันทีที่ความจุของแบตเตอรี่กลับคืนมา แต่ในขณะเดียวกันคนอื่น ๆ ทั้งหมดก็จะไม่มีเวลาฟื้นฟูความจุซึ่งหากสถานการณ์นี้เกิดขึ้นซ้ำ ๆ จะทำให้แบตเตอรี่เสียหายอย่างรวดเร็ว
การเติมพลังงานแบตเตอรี่สามารถทำได้สามวิธี:
ประการแรกเกี่ยวข้องกับการเลือกเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตามความจุที่กำหนดของแบตเตอรี่ ในกรณีนี้กระแสที่สร้างขึ้นไม่ควรเกิน 10% วิธีการชาร์จนี้ช้าที่สุดและอ่อนโยนที่สุด ด้วยการใช้งานอย่างต่อเนื่อง อายุการใช้งานแบตเตอรี่จึงไม่ลดลงเลย
การใช้อุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความจุที่กำหนดของแบตเตอรี่ถือเป็นค่าเฉลี่ยสีทอง ด้วยเหตุนี้แบตเตอรี่จึงไม่ร้อนขึ้นและรอบเวลาไม่นานมากเหมือนในกรณีแรก
วิธีหลังหรือการชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าสูงเกือบเท่ากับความจุที่กำหนดถือเป็นความเครียดชนิดหนึ่งสำหรับแบตเตอรี่ ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงอย่างมาก มันสร้างความร้อนแรงจนต้องอาศัยการระบายความร้อนด้วยพัดลม ใช้เฉพาะในกรณีที่รุนแรงเมื่อคุณต้องการชาร์จแบตเตอรี่ภายในสองสามชั่วโมง
ชมวิดีโอรีวิวเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม:
นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์อัจฉริยะที่เรียกว่า ใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่โดยช่างภาพมืออาชีพ ใช้ในการจัดแสงและการใช้งานอื่นๆ ที่คล้ายกัน ค่าใช้จ่ายของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นค่อนข้างสูง แต่หากการทำงานที่ไร้ที่ติของอุปกรณ์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณก็ควรลงทุนในการซื้ออุปกรณ์แทนที่จะเปลี่ยนแบตเตอรี่อยู่ตลอดเวลา
เครื่องชาร์จอัจฉริยะมีฟังก์ชันคายประจุ จำเป็นต้องคายประจุแบตเตอรี่จนหมดซึ่งจะช่วยลดผลกระทบของหน่วยความจำ วิธีนี้จะทำให้รอบการชาร์จยาวขึ้นเล็กน้อย แต่จะช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ด้วย
บางรุ่นมีฟังก์ชันการฝึกด้วย ใช้เพื่อคืนแบตเตอรี่ที่เสียหายบางส่วนให้กลับสู่สภาพการทำงาน
แต่ละผลิตภัณฑ์มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ดังนั้นในการเลือกยี่ห้อใดยี่ห้อหนึ่งต้องเน้นที่จำนวนและประเภทของแบตเตอรี่ที่จะต้องชาร์จก่อน หากคุณวางแผนที่จะใช้งานแบตเตอรี่ 4 ก้อน คุณสามารถเลือกรุ่น Rodition Ecocharger ได้ นี่คืออุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถสร้างใหม่ได้แม้กระทั่งแบตเตอรี่อัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้ง ฟังก์ชั่นนี้เปิดใช้งานโดยใช้สวิตช์สลับที่แผงด้านข้างของเคส
อุปกรณ์มีสี่ช่องสัญญาณและสามารถตรวจสอบระดับการชาร์จของแต่ละองค์ประกอบแยกกัน มีไฟแสดงบนแผงอุปกรณ์แสดงว่าแบตเตอรี่ใดได้รับการคืนค่าแล้ว คุณสามารถซื้ออุปกรณ์ดังกล่าวได้ในราคา 20 ดอลลาร์
ดูวิดีโอเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ Rodition Ecocharger:
หนึ่งในความนิยมและมัลติฟังก์ชั่นมากที่สุดคือเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม La Crosse BC-700 จัดอยู่ในประเภทขั้นสูง และได้รับการออกแบบมาเพื่อการคืนส่วนยึดนิ้วที่ทำจากนิกเกิลในรูปแบบ AA และ AAA คุณสมบัติของอุปกรณ์คือสามารถชาร์จแบตเตอรี่ 4 ก้อนที่มีความจุต่างกันได้พร้อมกัน
อุปกรณ์ทำงานในหลายโหมด มีตัวควบคุมปัจจุบันที่ช่วยให้คุณสามารถเลือกค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละกรณีได้
ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้เริ่มกระบวนการกู้คืนแบตเตอรี่โดยการคายประจุจนหมด หากคุณต้องชาร์จแบตเตอรี่ที่ยังใช้ไม่หมดด้วยเหตุผลบางประการ คุณควรเลือกอุปกรณ์รุ่นขั้นสูง
ฉันกำลังทำตามคำขออื่นจากผู้เยี่ยมชมไซต์คนหนึ่งซึ่งไม่ใช่นักวิทยุสมัครเล่น แต่ต้องการสร้างเครื่องชาร์จแบบธรรมดาสำหรับแบตเตอรี่ LI-Ion ด้วยมือของเขาเองซึ่งเขาติดตั้งแทนแบตเตอรี่ที่ชำรุดสำหรับไขควง หากต้องการใช้ไฟ 12 โวลต์ ต้องใช้แบตเตอรี่ LI-Ion สามก้อน และอุปกรณ์ชาร์จจะต้องมีช่องชาร์จสามช่อง แต่เพื่อที่จะใช้ประโยชน์จากความสามารถของหม้อแปลงได้อย่างเต็มที่ และในกรณีนี้ ฉันได้เพิ่มอันที่สี่สำรองไว้ด้วย แผนภาพอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 1
ซื้อส่วนประกอบวงจรทั้งหมด ซื้อเครื่องควบคุมชีพจรแบบสเต็ปดาวน์และโมดูลการชาร์จจากร้านค้าออนไลน์ของ Eliexpess ด้านล่างนี้เป็นภาพหน้าจอจากเพจของร้านนี้
ตัวเก็บประจุตัวกรองวงจรเรียงกระแส C1 ประกอบด้วยตัวเก็บประจุไมโครฟารัด 2200 สี่ตัวที่ 16 โวลต์ ค่าความจุไฟฟ้าถูกเลือกจากกฎที่ยอมรับโดยทั่วไปคือ 2,000 ไมโครฟารัดต่อแอมแปร์ของกระแสโหลด วงจรเรียงกระแสบริดจ์ VD1 ใด ๆ สามารถใช้กับกระแสอย่างน้อย 8A ทุกสิ่งเป็นไปได้ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ชาร์จ ดังนั้นจึงต้องมีระยะขอบของพารามิเตอร์ สะพานที่นำเข้า เช่น RS801, KBU8A, BR805... เหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้
สะพานทั้งหมดเหล่านี้ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 8 แอมป์ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่สามก้อนพร้อมกัน ตามข้อมูลของโมดูล LTC4056 ซึ่งระบุกระแสไฟชาร์จหนึ่งแอมแปร์ กระแสไฟฟ้าสามแอมแปร์จะไหลผ่านบริดจ์ ด้วยกระแสดังกล่าว กำลังจะถูกปล่อยออกมาบนบริดจ์: P = Ud In 4 = 1 1.5 4 = 6 W. โดยที่ Ud คือแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไดโอดในทิศทางไปข้างหน้า (V) In คือกระแสเฉลี่ยที่ไหลผ่านไดโอดในวงจรเรียงกระแสบริดจ์ (A) และมีไดโอด 4 ตัว ดังนั้นเราจึงมั่นใจว่าเมื่อมีการปล่อยความร้อน กำลังไฟ 6 วัตต์, . หม้อแปลงเครือข่ายที่ใช้คือหลอดไส้แบบรวม TN-36 ขดลวดทุติยภูมิทั้งหมดได้รับการออกแบบสำหรับกระแสสูงถึงหนึ่งแอมแปร์ดังนั้นเพื่อให้ได้ค่ากระแสที่ต้องการ - 4A ขดลวดทั้งหมดจะเชื่อมต่อแบบขนาน
แผนภาพแสดงฟิวส์เฉพาะในเครือข่ายหลัก แต่ฉันขอแนะนำให้ติดตั้งฟิวส์ 1.5A ในทุกช่องของเครื่องชาร์จ
และที่สำคัญที่สุด! ไมโครวงจรที่ใช้ในโมดูลชาร์จ LTC4056 หากเชื่อมต่อแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จไม่ถูกต้อง จะร้อนเกินไปอย่างรวดเร็วและล้มเหลว!
เซอร์เกย์ นิกิติน
เครื่องชาร์จแบบธรรมดาที่กล่าวถึงในบทความนี้ช่วยให้คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion ที่ไม่มีตัวควบคุมการชาร์จได้
เครื่องชาร์จนี้ไม่อนุญาตให้ชาร์จเกินหรือชาร์จด้วยกระแสไฟที่เกินกระแสไฟที่อนุญาตสำหรับแบตเตอรี่เหล่านี้ ซึ่งจะยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก
ทุกอย่างเริ่มต้นเหมือนเช่นเคย
ความจริงก็คือเมื่อแบตเตอรี่แล็ปท็อปอย่างน้อยหนึ่งก้อนล้มเหลวคอนโทรลเลอร์จะบล็อกแบตเตอรี่นั้นและการเปลี่ยนแบตเตอรี่ที่ชำรุดด้วยแบตเตอรี่ใหม่มักจะไม่คืนค่าการทำงานของแบตเตอรี่ จำเป็นต้องปลดล็อคแบตเตอรี่แต่มันไม่ง่ายขนาดนั้น คุณต้องการบางอย่างเช่นโปรแกรมเมอร์และโปรแกรมที่ต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก และไม่มีการรับประกันอย่างสมบูรณ์ว่าการเปลี่ยนแบตเตอรี่หนึ่งก้อนในแบตเตอรี่อีกก้อนหนึ่งจะไม่ล้มเหลวในหนึ่งหรือสองเดือนและแบตเตอรี่ใหม่ก็ใช้เงินเป็นจำนวนมากเช่นกัน
จากผลที่ตามมาข้างต้น แบตเตอรี่จากแบตเตอรี่แล็ปท็อปที่มีความจุและปีที่ผลิตต่างกันจึงปรากฏในครัวเรือน และแบตเตอรี่เหล่านี้ก็เริ่มย้ายไปยังไฟฉายและอุปกรณ์อื่น ๆ
ความจุของแบตเตอรี่เหล่านี้เฉลี่ยอยู่ที่ 3 A/H และในขณะที่ชาร์จ เราจะต้องควบคุมกระบวนการชาร์จทุกครั้ง ซึ่งค่อนข้างน่ารำคาญ ความเกียจคร้านเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความคิดสร้างสรรค์ และด้วยเหตุนี้จึงมีการพัฒนารูปแบบต่อไปนี้
หน่วยความจำนี้ได้รับการวางแผนให้ใช้พลังงานจากตัวเชื่อมต่อ USB ของคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อปเป็นหลักและด้วยเหตุนี้จึงมีการติดตั้งตัวเชื่อมต่อ mini-USB และตัวเชื่อมต่อ USB ปกติที่อินพุตของหน่วยความจำเพื่อความคล่องตัว
จากนั้นจึงประกอบเครื่องชาร์จสองเครื่องไว้ในกล่องเดียวเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion สองก้อนพร้อมกัน แต่เมื่อปรากฎว่าอุปกรณ์บางเครื่องที่มีเอาต์พุต USB ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่สองก้อนในเวลาเดียวกันได้
ในกรณีนี้มีการติดตั้งตัวเชื่อมต่อปกติในหน่วยความจำสำหรับเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ (ชาร์จจากโทรศัพท์) ด้วยแรงดันเอาต์พุต 5 โวลต์และกระแสไฟที่อนุญาตคือ 3A
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ฉันประกอบที่ชาร์จสองอันไว้ในกล่องเดียวเพื่อชาร์จแบตเตอรี่สองก้อนในคราวเดียว ในฐานะทรานซิสเตอร์เอาต์พุต VT1 ได้ติดตั้ง MOSFET จากเมนบอร์ด
ที่นี่คุณสามารถใช้ MOSFET ที่เหมาะสมกับ P-channel เท่านั้น มี MOSFET ที่ทรงพลังมากมายบนเมนบอร์ด แต่ส่วนใหญ่จะมี N-channel แต่ในเมนบอร์ดบางรุ่นจะมีทรานซิสเตอร์หนึ่งหรือสองตัวที่มี P-channel พวกมันทั้งหมดมีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่ำถึง 20 โวลต์โดยปกติ แต่มีกระแสไฟฟ้าสูงมากมากกว่า 20 แอมแปร์ และนี่คือเวอร์ชัน SMD
ตอนนี้มันทำงานอย่างไร
เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุต 5 โวลต์กับเครื่องชาร์จ ไฟ LED สีเขียวจะสว่างขึ้น และเมื่อมีการติดตั้งแบตเตอรี่ในเครื่องชาร์จ การชาร์จจะเริ่มขึ้น ซึ่งจะแสดงด้วยไฟ LED สีแดง
VT2 เปิดขึ้น และจะเปิด VT1 (MOSFET มีความต้านทานน้อยมากในสถานะเปิด คือหนึ่งในร้อยหรือหนึ่งในพันของโอห์ม)
เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ถึง 4.1 โวลต์ VD3 จะเปิดขึ้น ซึ่งจะปิด VT2 และในทางกลับกันจะทำให้ VT1 ปิดได้ (ให้แม่นยำมาก ทุกอย่างปิดไม่สนิท มีกระแสไฟเพียงเล็กน้อย และ 4.1 V ยังคงอยู่ในแบตเตอรี่ นี่เป็นโหมดปกติสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม)
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่แล้ว ไฟ LED สีแดงจะดับลง
ด้วยการจัดอันดับองค์ประกอบ R10 และ R8 ที่ระบุแรงดันการชาร์จสุดท้ายคือ 4.1 โวลต์ซึ่งไม่สอดคล้องกับการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเต็ม (4.2 โวลต์) เล็กน้อย แต่ช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก
แทนที่จะเป็น TL431 คุณสามารถติดตั้ง KA431 หรือ 431 อื่น ๆ ที่เรียกว่า "ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบปรับได้แบบรวม" (ใช้ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเกือบทุกชนิด)
บอร์ดนี้สร้างมาสำหรับสองช่องสัญญาณในรูปแบบ SMD แม้ว่าชิ้นส่วนที่ติดตั้งทั้งหมดจะไม่ใช่ SMD ก็ตาม
นี่คือลักษณะที่ปรากฏในเวอร์ชันการทำงาน
ฉันทำที่ชาร์จกล้องดิจิตอลของแท้หายระหว่างการเดินทางเพื่อทำธุรกิจ ซื้อ "กบ" ชนิดใหม่ คางคกบดขยี้ฉันเพราะฉันเป็นนักวิทยุสมัครเล่นดังนั้นฉันจึงสามารถบัดกรีการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมด้วยมือของฉันเองได้และนอกจากนั้นยังทำได้ง่ายมาก เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมทุกชนิดนั้นเป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ 5 โวลต์ซึ่งให้กระแสไฟชาร์จเท่ากับ 0.5-1.0 ของความจุของแบตเตอรี่ เช่นหากความจุของแบตเตอรี่ 1,000 มิลลิแอมป์เครื่องชาร์จจะต้องผลิตกระแสไฟฟ้าอย่างน้อย 500 mA
หากคุณไม่เชื่อฉันลองดูแล้วเราจะช่วยคุณ
กระบวนการชาร์จจะแสดงอยู่ในกราฟ ในช่วงแรก กระแสไฟชาร์จจะคงที่ เมื่อถึงระดับแรงดันไฟฟ้า Umax บนแบตเตอรี่ เครื่องชาร์จจะสลับไปที่โหมดที่แรงดันไฟฟ้าคงที่และกระแสไฟฟ้ามีแนวโน้มเป็นศูนย์
แรงดันขาออกของแบตเตอรี่ลิเธียมโดยทั่วไปคือ 4.2V และแรงดันไฟฟ้าปกติคือประมาณ 3.7V ไม่แนะนำให้ชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม 4.2V เนื่องจากจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง หากคุณลดแรงดันเอาต์พุตลงเป็น 4.1V ความจุจะลดลงเกือบ 10% แต่ในขณะเดียวกันจำนวนรอบการคายประจุจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่า เมื่อใช้แบตเตอรี่เหล่านี้ ไม่ควรอย่างยิ่งที่จะปรับแรงดันไฟฟ้าให้ต่ำกว่าระดับ 3.4...3.3V
อย่างที่คุณเห็นโครงร่างนี้ค่อนข้างง่าย สร้างขึ้นบนความคงตัว LM317 และ TL431 ส่วนประกอบวิทยุอีกชิ้นประกอบด้วยไดโอด ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ อุปกรณ์แทบไม่ต้องปรับใดๆ เพียงใช้ความต้านทานของทริมเมอร์ R8 เพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุตของอุปกรณ์ให้เป็นค่าปกติที่ 4.2 โวลต์โดยไม่ต้องเชื่อมต่อแบตเตอรี่ เราตั้งค่ากระแสการชาร์จด้วยความต้านทาน R4 และ R6 เพื่อระบุการทำงานของโครงสร้าง มีไฟ LED “ชาร์จ” ซึ่งจะสว่างขึ้นเมื่อแบตเตอรี่หมดเชื่อมต่ออยู่ และดับลงขณะชาร์จ
เรามาเริ่มประกอบโครงสร้างสำหรับชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมกัน เราพบกรณีที่เหมาะสม โดยสามารถรองรับแหล่งจ่ายไฟหม้อแปลงห้าโวลต์แบบธรรมดาได้ และวงจรที่กล่าวถึงข้างต้น
ในการเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ฉันตัดแถบทองเหลืองสองเส้นออกแล้วติดเข้ากับเต้ารับ น็อตปรับระยะห่างระหว่างหน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จ
ฉันทำบางอย่างเช่นที่หนีบผ้า คุณยังสามารถติดตั้งสวิตช์เพื่อเปลี่ยนขั้วบนช่องเสียบอุปกรณ์ชาร์จได้ ในบางกรณีอาจช่วยได้มาก ฉันเสนอให้สร้างแผงวงจรพิมพ์โดยใช้วิธี LUT เราสามารถรับภาพวาดในรูปแบบ Sprint Layout ได้จากลิงค์ด้านบน
แม้จะมีคุณสมบัติเชิงบวกจำนวนมาก แต่แบตเตอรี่ลิเธียมก็มีข้อเสียที่สำคัญเช่นกัน เช่น ความไวสูงต่อแรงดันประจุที่มากเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่ความร้อนและการก่อตัวของก๊าซที่รุนแรง และเนื่องจากแบตเตอรี่มีการออกแบบที่ปิดสนิท การปล่อยก๊าซมากเกินไปอาจทำให้เกิดอาการบวมหรือระเบิดได้ นอกจากนี้แบตเตอรี่ลิเธียมยังไม่ยอมให้มีการชาร์จไฟมากเกินไป
ด้วยการใช้ไมโครวงจรพิเศษในเครื่องชาร์จยี่ห้อที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าผู้ใช้จำนวนมากจึงไม่คุ้นเคยกับปัญหานี้ แต่ไม่ได้หมายความว่าไม่มีอยู่จริง ดังนั้นในการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเราจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ดังกล่าวและวงจรที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นเพียงต้นแบบเท่านั้น
อุปกรณ์นี้ให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมด้วยแรงดันไฟฟ้า 3.6V หรือ 3.7V ในขั้นแรก การชาร์จจะดำเนินการด้วยกระแสคงที่ 245mA หรือ 490mA (ตั้งค่าด้วยตนเอง) เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นเป็นระดับ 4.1V หรือ 4.2V การชาร์จจะดำเนินต่อไปในขณะที่ยังคงรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่และ การลดค่าของกระแสการชาร์จทันทีที่ค่าหลังลดลงถึงค่าเกณฑ์ (ตั้งค่าด้วยตนเองจาก 20mA ถึง 350mA) การชาร์จแบตเตอรี่จะหยุดโดยอัตโนมัติ
โคลง LM317 จะรักษาแรงดันไฟฟ้าข้ามความต้านทาน R9 ไว้ที่ระดับประมาณ 1.25V ดังนั้นจึงรักษาค่าคงที่ของกระแสที่ไหลผ่านและผ่านการชาร์จแบตเตอรี่ แรงดันไฟขาออกถูกจำกัดโดยตัวควบคุม TL431 ที่เชื่อมต่อกับอินพุตควบคุมของ LM317 ค่าแรงดันไฟฟ้าจำกัดถูกเลือกโดยใช้ตัวแบ่งข้ามความต้านทาน R12…R14 ความต้านทาน R11 จำกัดกระแสจ่ายไว้ที่ TL431
ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันสร้างขึ้นโดยใช้แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน DA2.2 LM358 ความต้านทาน R5...R8 และทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ VT2 แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตเป็นสัดส่วนกับกระแสที่ไหลผ่านความต้านทาน R9 และคำนวณโดยสูตร:
ด้วยค่าที่แสดงในแผนภาพ ค่าสัมประสิทธิ์การแปลงกระแสเป็นแรงดันคือ 10 เช่น ด้วยกระแสผ่านความต้านทาน R9 245 mA แรงดันตกคร่อม R5 คือ 2.45 V
จาก R5 แรงดันไฟฟ้าไปที่อินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp DA2.1 อินพุตแบบกลับหัวของเครื่องเปรียบเทียบจะรับแรงดันไฟฟ้าจากตัวแบ่งที่ปรับได้ข้ามความต้านทาน R2…R4 แรงดันไฟฟ้าของตัวแบ่งจะเสถียรโดย LM78L05 เกณฑ์การสลับของตัวเปรียบเทียบถูกกำหนดโดยค่าระบุของความต้านทานตัวแปร R3
การตั้งค่าวงจรการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมแทนที่จะใช้สวิตช์สลับ SB1 ให้วางจัมเปอร์แล้วจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับวงจร โดยเลือกความต้านทาน R12...R14 เพื่อสร้างแรงดันเอาต์พุต 4.1V และ 4.2V สำหรับสถานะเปิดและปิดของสวิตช์สลับ SA2
การใช้สวิตช์สลับ SA1 เราตั้งค่าของกระแสไฟชาร์จ (245mA หรือ 490mA) ใช้สวิตช์สลับ SA2 เลือกค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด สำหรับแบตเตอรี่ 3.6V เลือก 4.1V สำหรับแบตเตอรี่ 3.7V เลือก 4.2V เมื่อใช้มอเตอร์ต้านทานแบบแปรผัน R3 เราตั้งค่าปัจจุบันที่ควรชาร์จแบตเตอรี่ให้เสร็จสิ้น (ประมาณ 0.07...0.1 C) เชื่อมต่อแบตเตอรี่แล้วกดสวิตช์สลับ SB1 กระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมควรเริ่มต้นขึ้นและไฟแสดงสถานะบน LED VD2 จะสว่างขึ้น เมื่อกระแสประจุลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ ระดับสูงที่เอาต์พุต DA2.1 จะเปลี่ยนเป็นระดับต่ำ ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 จะปิดและคอยล์รีเลย์ K1 ดับลง ส่งผลให้แบตเตอรี่ออกจากเครื่องชาร์จด้วยหน้าสัมผัสด้านหน้า K1
ฉันจัดเตรียมภาพวาดของแผงวงจรพิมพ์สำหรับเครื่องชาร์จและแนะนำให้ทำด้วยตัวเอง
เพื่อให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมจากโทรศัพท์มือถือและสมาร์ทโฟนได้จึงมีการสร้างอะแดปเตอร์สากลขึ้นมา:
ต้องใช้แบตเตอรี่ประเภทนี้ทั้งหมดตามคำแนะนำบางประการ กฎเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ขึ้นอยู่กับผู้ใช้และขึ้นอยู่กับผู้ใช้
กลุ่มแรกประกอบด้วยกฎพื้นฐานสำหรับการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่ซึ่งควบคุมโดยตัวควบคุมเครื่องชาร์จพิเศษ:
แบตเตอรี่ลิเธียมจะต้องอยู่ในสภาพที่ แรงดันไฟฟ้าไม่ควรเกิน 4.2 โวลต์และไม่ต่ำกว่า 2.7โวลต์ ขีดจำกัดเหล่านี้เป็นระดับการเรียกเก็บเงินสูงสุดและต่ำสุด ระดับต่ำสุด 2.7 โวลต์เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดโค้ก แต่แบตเตอรี่ลิเธียมสมัยใหม่ทำด้วยอิเล็กโทรดกราไฟท์ สำหรับพวกเขา ขีดจำกัดขั้นต่ำคือ 3 โวลต์
ปริมาณพลังงานที่จ่ายโดยแบตเตอรี่เมื่อการชาร์จเปลี่ยนจาก 100% เป็น 0% คือ ความจุของแบตเตอรี่- ผู้ผลิตหลายรายจำกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดไว้ที่ 4.1 โวลต์ ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมจะมีอายุการใช้งานนานกว่ามาก แต่จะสูญเสียความจุประมาณ 10% บางครั้งขีด จำกัด ล่างอาจสูงถึง 3.0 และ 3.3 โวลต์ แต่ก็มีระดับความจุลดลงด้วย
อายุการใช้งานที่ยาวนานที่สุดของแบตเตอรี่อยู่ที่การชาร์จ 45% และอายุการใช้งานจะลดลงเมื่อเพิ่มหรือลดลง หากประจุอยู่ในช่วงข้างต้น การเปลี่ยนแปลงอายุการใช้งานไม่มีนัยสำคัญ
หากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกินขีดจำกัดที่ระบุไว้ข้างต้น แม้จะเป็นเพียงช่วงเวลาสั้นๆ อายุการใช้งานก็จะลดลงอย่างรวดเร็ว
ตัวควบคุมเครื่องชาร์จแบตเตอรี่จะไม่อนุญาตให้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สูงเกิน 4.2 โวลต์ในระหว่างการชาร์จ แต่อาจจำกัดระดับต่ำสุดในรูปแบบต่างๆ เมื่อคายประจุ
กลุ่มที่สองของกฎที่ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ประกอบด้วยกฎต่อไปนี้:
พยายามอย่าคายประจุแบตเตอรี่จนถึงระดับการชาร์จขั้นต่ำ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานะที่อุปกรณ์ปิดตัวเอง แต่หากเกิดเหตุการณ์นี้ ขอแนะนำให้ชาร์จแบตเตอรี่โดยเร็วที่สุด
อย่ากลัวการชาร์จซ้ำบ่อยครั้ง รวมถึงการชาร์จบางส่วนด้วย แบตเตอรี่ลิเธียมไม่สนใจเลย
ความจุของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ดังนั้นที่ระดับการชาร์จ 100% ที่อุณหภูมิห้อง เมื่อออกไปในที่เย็น ระดับประจุแบตเตอรี่จะลดลงเหลือ 80% ซึ่งโดยหลักการแล้วไม่เป็นอันตรายหรือวิกฤติ แต่อาจเป็นอีกทางหนึ่งได้: หากวางแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้ว 100% ลงบนแบตเตอรี่ ระดับการชาร์จจะเพิ่มขึ้นเป็น 110% ซึ่งเป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่มากและอาจทำให้อายุการใช้งานสั้นลงอย่างรวดเร็ว
สภาพที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเก็บแบตเตอรี่ในระยะยาวคือต้องอยู่นอกตัวเครื่องโดยมีค่าใช้จ่ายประมาณ 50%
หากหลังจากซื้อแบตเตอรี่ความจุสูง หลังจากใช้งานไปสองสามวัน หากอุปกรณ์ที่มีแบตเตอรี่เริ่มผิดพลาดและค้างหรือการชาร์จแบตเตอรี่ปิดลง เป็นไปได้มากว่าเครื่องชาร์จของคุณซึ่งทำงานได้อย่างสมบูรณ์กับแบตเตอรี่เก่าจะไม่สามารถจ่ายกระแสไฟชาร์จที่จำเป็นสำหรับความจุขนาดใหญ่ได้
เครื่องชาร์จโทรศัพท์ดั้งเดิมที่ได้รับการคัดสรรประกอบด้วยแนวคิดและพัฒนาวิทยุสมัครเล่นที่เรียบง่ายและน่าสนใจเท่านั้น
การออกแบบวิทยุสมัครเล่นนี้ออกแบบมาเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมจากโทรศัพท์มือถือและประเภท 18650 และที่สำคัญที่สุดคือทำให้มั่นใจได้ว่าแบตเตอรี่ได้รับการชาร์จอย่างเหมาะสม ตัวเครื่องมีไฟ LED แสดงสถานะการชาร์จ สีแดงแสดงว่าแบตเตอรี่กำลังชาร์จ สีเขียวแสดงว่าแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว การชาร์จอัจฉริยะทำได้โดยใช้ตัวควบคุมการชาร์จแบบพิเศษบนชิป BQ2057CSN
แบตเตอรี่ลิเธียมสมัยใหม่ไม่ใช้ลิเธียมบริสุทธิ์ ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมสามประเภทหลักจึงแพร่หลาย: ลิเธียมไอออน (Li-ion)อูโนม. - 3.6V; ลิเธียมโพลีเมอร์(Li-Po, Li-polymer หรือ "lipo") อูโนม. - 3.7V; ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต(Li-Fe หรือ LFP) ยูนิม - 3.3V.
ข้อบกพร่องฉันจะเน้นข้อเสียเปรียบหลักของแบตเตอรี่ Li-ion อันตรายจากไฟไหม้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินหรือความร้อนสูงเกินไป แต่แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตไม่มีข้อเสียเปรียบใหญ่เช่นนี้ - กันไฟได้อย่างสมบูรณ์
แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นอย่างมาก ไวต่อความเย็นและสูญเสียความจุอย่างรวดเร็วและหยุดชาร์จ
ต้องใช้ตัวควบคุมการชาร์จ
ที่ ปล่อยลึกแบตเตอรี่ลิเธียมจะสูญเสียคุณสมบัติดั้งเดิมไป
หากแบตเตอรี่ไม่ "ทำงาน" เป็นเวลานานแรงดันไฟฟ้าที่แบตเตอรี่จะลดลงถึงระดับเกณฑ์ก่อนจากนั้นการคายประจุลึกจะเริ่มขึ้นทันทีที่แรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 2.5V ซึ่งจะนำไปสู่ความล้มเหลว ดังนั้น เราจึงชาร์จแบตเตอรี่แล็ปท็อป โทรศัพท์มือถือ และเครื่องเล่น MP3 เป็นครั้งคราว
ดังที่คุณทราบ จะต้องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนภายใต้สภาวะที่มีการควบคุม หากชาร์จด้วยเครื่องชาร์จปกติ อาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายหรือระเบิดได้
นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ชอบการชาร์จไฟเกิน หลังจากแรงดันไฟฟ้าถึงเกณฑ์ด้านบนแล้ว จะต้องถอดแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จออก
แบตเตอรี่ที่ตรวจสอบที่นี่ตรงตามเงื่อนไขข้างต้น และแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อจะไม่มีการชาร์จไฟเกิน
ในวงจรนี้ ตัวจับเวลา 555 จะถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ ด้วยการตั้งค่าที่เหมาะสม พิน 2 และ 6 จะเป็นอินพุตสำหรับตรวจสอบเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าล่างและบน
รูปที่ 1 แผนภาพวงจรของเครื่องชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ Li-Ion
อินพุต 2 ควบคุมเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าต่ำและยังเริ่มต้นสัญญาณสูงที่พิน 3 ของชิป หากระดับแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่าขีดจำกัดที่ตั้งไว้
อินพุต 6 จะตรวจสอบเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าด้านบน และตั้งค่าเอาต์พุต 3 ให้เป็นระดับสัญญาณต่ำ หากระดับแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจสอบเพิ่มขึ้นเกินขีดจำกัดที่ตั้งไว้
ลองพิจารณาการทำงานของวงจร: สมมติว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่คายประจุจนหมด (ที่ระดับประมาณ 3.0V) เชื่อมต่อกับอินพุตของเครื่องชาร์จ หากเราถือว่าเกณฑ์การปิดเครื่องตั้งไว้ที่ 3.2 V ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงจะปรากฏที่พิน 3 ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นและแบตเตอรี่จะเริ่มชาร์จ
ทันทีที่แบตเตอรี่ชาร์จเต็ม 4.2 V (อินพุต 6 ของวงจรไมโครถูกตั้งค่าเป็นค่านี้) แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต 3 แบตเตอรี่จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากวงจรการชาร์จ
การมีน้ำตกทรานซิสเตอร์ทำให้สามารถชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าสูงได้
ต้องเลือกหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 6 V และพิกัดกระแสไฟอย่างน้อย 1/5 ของความจุแบตเตอรี่
การตั้งค่า- ในการกำหนดค่า ให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่แบบปรับได้แทนการใช้แบตเตอรี่ ตัวต้านทานแบบแปรผัน R5 ตั้งค่าการปิดเครื่องชาร์จ เมื่อใช้มันคุณควรตั้งค่าเกณฑ์การปิดระบบของบันทึก "1" ที่เอาต์พุต DA1 เป็น 4.2 V ความต้านทานของตัวต้านทานตัวแปร R2 จะถูกปรับในลักษณะเดียวกันขึ้นอยู่กับโหมดการชาร์จที่เปิดอยู่ เกณฑ์สำหรับการเปิดการชาร์จควรอยู่ที่ประมาณ 3 V กระแสการชาร์จจะถูกปรับโดยการเลือกตัวต้านทาน R
