Зарядка литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками
- Подготовка
- Алгоритм зарядки Li-ion аккумуляторов
- Сборка зарядки для литиевого аккумулятора 18650 по схеме
Для зарядки Li-ion аккумуляторов 18650 и других типоразмеров важно использовать надежные и походящие им зарядные устройства. Используемое ЗУ должно выдавать подходящий ток зарядки и работать в режиме CC/CV, без излишнего заряда и токовых перегрузок.
Купить готовое устройство с нужными параметрами – проще и надежнее, чем собирать зарядку для литий-ионных аккумуляторов 18650 своими руками. Но такая возможность есть, и самостоятельно сделать зарядник по простой схеме может каждый электронщик.
Подготовка
Для создания зарядного устройства для аккумулятора 18650 своими руками пригодятся:
- модуль на базе чипа TP4056, а именно вариант со схемой защиты – для отслеживания напряжения при помощи компонентов DW01A и FS8205A;
- блок питания с вольтажом 12 В и током 2 А;
- SPST-выключатель с 2 выводами;
- блок питания на 5 В или вместо него стабилизатор 7805 и 4 конденсатора на 100 нФ;
- отсек для цилиндрического Li-ion элемента со стандартными параметрами 18х65 мм;
- печатная плата;
- разъем питания;
- паяльник для сборки элементов по схеме;
- пластиковая коробочка с ориентировочными размерами 8 см х7 см х 3 см;
- клей для фиксации компонентов;
- горячий нож для резки пластика;
- винты, отвертка для завинчивания крышки.
Алгоритм зарядки Li-ion аккумуляторов
Для Li-ion элементов характерно линейное изменение тока и напряжения. Поэтому для восполнения их заряда через USB или обычный блок питания отлично подходит модуль с чипом TP4056. О протекании процесса зарядки сообщают диоды. Безопасное восполнение заряда ведется при стабильном токе 0,2–0,7С. Когда Uвых достигает 4,2 В, начинается зарядка при U=const с плавным снижением тока до 10% от его исходного значения.
Зарядный ток регулирует резистор, соединенный с выводом PROG. Продаваемые модули этой конфигурации обычно имеют резистор на 1,2 кОм и обеспечивают зарядный ток 1 А. Для подзарядки достаточно подать на входной разъем напряжение 4–8 В и соединить «плюс» и «минус» заряжаемой «банки» с контактами модуля TP4056.
Сборка зарядки для литиевого аккумулятора 18650 по схеме
Для завершения сборки электрокомпонентов нужно спаять их согласно схеме:
- Положительный контакт разъема питания соединить с произвольным контактом выключателя, а отрицательный – с выводом GND стабилизатора.
- Свободный контакт выключателя объединить с выводом Vin стабилизатора.
- На макетной плате в диапазоне между Vin и GND выводами поместить параллельно 3 конденсатора.
- Между точками Vout и GND поставить оставшийся 1 конденсатор.
- Соединить выводы Vout и IN+, GND и IN-.
- Положительный контакт аккумуляторного отсека свести с выводом B+, а отрицательный – с В-.
При использовании вместо стабилизатора и конденсаторов 5–вольтного блока питания сделать самому зарядку 18650 еще проще. Нужно просто подключить полюса блока питания к выводам IN+ и IN- модуля TP4056. По окончании пайки остается поместить собранную схему в пластиковый корпус. По заранее прочерченным линиям при помощи горячего ножа в нем нужно сделать окошки для компактного размещения всех компонентов: USB-порта, диодов, выключателя и разъема.
Все компоненты размещаются в самодельном корпусе. Аккумуляторный отсек крепится термоклеем. Модуль TP4056 устанавливается так, чтобы диоды и USB разъем попали в подготовленные под них прорези, и приклеиваются. В конце размещаются и фиксируются клеем стабилизатор, разъем и выключатель. Затем остается привинтить крышку и зашлифовать наждачкой края окошек. Аналогично можно сделать своими руками и зарядку для трех 18650 аккумуляторов, используя соответствующую схему.
Ранее в нашем блоге приводились основные технические характеристики источников бесперебойного питания.
