Hoy en día, muchos usuarios han acumulado varias baterías de litio en funcionamiento y sin usar que aparecen al reemplazar los teléfonos móviles con teléfonos inteligentes.
Cuando se usan baterías en teléfonos con su propio cargador, debido al uso de microcircuitos especializados para el control de carga, prácticamente no hay problemas con la carga. Pero cuando se usan baterías de litio en varios hecho en casa surge la pregunta, cómo y cómo cargar tales baterías. Algunas personas creen que las baterías de litio ya contienen controladores de carga incorporados, pero de hecho, tienen esquemas de protección incorporados, tales baterías se llaman protegidas. Los esquemas de protección en ellos están destinados principalmente a proteger contra descargas profundas y sobretensiones cuando se cargan por encima de 4.25V, es decir. Esta es una protección de emergencia, no un controlador de carga.
Algunos "amigos" en el sitio aquí también escribirán que por un poco de dinero puedes pedir una placa especial de China, con la cual puedes cargar baterías de litio. Pero esto es solo para los fanáticos de las "compras". No tiene sentido comprar algo que sea fácil de ensamblar en pocos minutos a partir de piezas baratas y comunes. No olvide que la tarifa solicitada tendrá que esperar aproximadamente un mes. Sí, y el dispositivo comprado no brinda tanta satisfacción como se hizo hazlo tu mismo.
El cargador propuesto puede repetir casi todos. Este esquema es muy primitivo, pero hace frente completamente a su tarea. Todo lo que se requiere para la carga de alta calidad de las baterías de iones de litio es estabilizar el voltaje de salida del cargador y limitar la corriente de carga.
El cargador se caracteriza por la confiabilidad, compacidad y alta estabilidad del voltaje de salida, y, como se sabe, para las baterías de iones de litio, esta es una característica muy importante al cargar.
Diagrama del cargador para batería de iones de litio
El circuito del cargador se realiza en un regulador de voltaje ajustable TL431 y un transistor NPN bipolar de potencia media. El circuito le permite limitar la corriente de carga de la batería y estabiliza el voltaje de salida.
El papel del elemento regulador es el transistor T1. La resistencia R2 limita la corriente de carga, cuyo valor depende solo de los parámetros de la batería. Se recomienda una resistencia de 1 vatio. Otras resistencias pueden tener una potencia de 125 o 250 mW.
La elección del transistor está determinada por la corriente de carga requerida configurada para cargar la batería. Para el caso en consideración, al cargar baterías desde teléfonos móviles, uno puede usar transistores NPN nacionales o importados de potencia media (por ejemplo, KT815, KT817, KT819). Con un alto voltaje de entrada o cuando se usa un transistor de baja potencia, es necesario instalar el transistor en un radiador.
El LED1 (resaltado en rojo en el diagrama) se usa para indicar visualmente la carga de la batería. Cuando enciende una batería descargada, el indicador brilla intensamente y se atenúa a medida que se carga. La luz indicadora es proporcional a la corriente de carga de la batería. Pero debe tenerse en cuenta que con el LED completamente apagado, la batería aún se cargará con una corriente de menos de 50 mA, lo que requiere un monitoreo periódico del dispositivo para evitar la sobrecarga.
Para mejorar la precisión de la supervisión del final de la carga, se ha agregado al circuito del cargador una opción adicional para indicar la carga de la batería (resaltada en verde) en el LED2, el transistor PNP de baja potencia KT361 y el sensor de corriente R5. El dispositivo puede usar cualquier variante del indicador, dependiendo de la precisión requerida del control de carga de la batería.
El circuito presentado está diseñado para cargar solo una batería de iones de litio. Pero este cargador también se puede usar para cargar otros tipos de baterías. Solo es necesario establecer el voltaje de salida requerido y la corriente de carga.
Fabricación del cargador
1. Compramos o seleccionamos componentes disponibles para ensamblar de acuerdo con el esquema.
2. Montaje del circuito.
Para verificar la operabilidad del circuito y su configuración, ensamblamos el cargador en la placa de circuito.
El diodo en el circuito de alimentación de la batería (bus negativo - cable azul) está diseñado para evitar la descarga de una batería de iones de litio en ausencia de voltaje en la entrada del cargador.
3. Configuración de la tensión de salida del circuito.
Conectamos el circuito a una fuente de alimentación con un voltaje de 5 ... 9 voltios. Con la resistencia de corte R3, establecemos el voltaje de salida del cargador en el rango de 4.18 - 4.20 voltios (si es necesario, mida su resistencia al final de la configuración y colocamos la resistencia con la resistencia deseada).
4. Configuración de la corriente de carga del circuito.
Después de conectar la batería descargada al circuito (cuando se enciende el LED), establecemos el valor de la corriente de carga (100 ... 300 mA) utilizando el probador R2. Con una resistencia R2 de menos de 3 ohmios, el LED puede no encenderse.
5. Preparamos una placa para montar y soldar piezas.
Recortamos el tamaño requerido de la placa universal, procesamos cuidadosamente los bordes de la placa con una lima, limpiamos y tintamos las pistas de contacto.
6. Instalación de un circuito depurado en una placa de trabajo
Transferimos las partes de la placa de circuito a la de trabajo, soldamos las partes, realizamos el cableado faltante de las conexiones con un cable de montaje delgado. Al final del ensamblaje, verificamos minuciosamente la instalación.
El cargador se puede montar de cualquier manera conveniente, incluido el montaje en la pared. Cuando se instala sin errores y piezas reparables, comienza a funcionar inmediatamente después de encenderse.
Cuando se conecta a un cargador, una batería descargada comienza a consumir la corriente máxima (limitada por R2). Cuando el voltaje de la batería se aproxima al establecido, la corriente de carga caerá y cuando el voltaje en la batería alcance 4.2 voltios, la corriente de carga será prácticamente cero.
Sin embargo, no se recomienda dejar la batería conectada al cargador durante mucho tiempo, porque no le gusta recargar incluso con una corriente pequeña y puede explotar o incendiarse.
Si el dispositivo no funciona, entonces es necesario verificar el voltaje del terminal de control (1) del TL431.Su valor debe ser de al menos 2.5 V. Este es el valor más pequeño permitido del voltaje de referencia para este chip. El chip TL431 es bastante común, especialmente en las PSU de computadora.