Схема и описание. Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов и батарей.
- Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов 18650
- Схема зарядного устройства для литий-ионной батареи
Для зарядки литий-ионных аккумуляторов типоразмера 18650 и составленных из них аккумуляторных батарей лучше всего использовать специализированные зарядные устройства (ЗУ). Это поможет свести к минимуму риски повреждения аккумуляторов или АКБ благодаря их корректной зарядке. Но если вы уверены в своих силах и хотите собрать зарядник своими руками, остается выбрать подходящую схему зарядного устройства для литиевых аккумуляторов или батарей и воплотить ее в жизнь.
Схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов 18650
Рассмотрим простейшую схему ЗУ для литиевого аккумулятора типоразмера 18650. Оно подойдет и для других аккумуляторов, но нужно будет установить подходящее значение выходного напряжения. В этой схеме стабилизируется напряжение, и ограничивается зарядный ток.
Стабилизация напряжения создается на основе известной микросхемы стабилитрона TL431. Она есть во всех блоках питания импульсного типа. В роли элемента усиления используется транзистор. В роли силового транзистора можно использовать любую достаточно мощную модель обратной проводимости – КТ805, КТ815, КТ817, КТ819 и др. Зарядный ток, задаваемый резистором R1, зависит исключительно от характеристик заряжаемого накопителя энергии. Мощность этого резистора – 1 Вт, всех других – 0,25 или 0,125 Вт.
Поскольку напряжение одного Li-Ion аккумулятора стандарта 18650 в заряженном состоянии имеет значение 4,2 В, именно эту величину нужно установить на выходе ЗУ. Напряжение выставляется сочетанием резисторов R2 и R3. Чтобы рассчитать напряжение стабилизации микросхемы TL431, можно воспользоваться одной из многочисленных онлайн-программ.
Чтобы с высокой точностью настроить выходное напряжение, желательно использовать вместо резистора R2 многооборотное сопротивление порядка 10 кОм. Индикатором заряда выступает светодиод. Чтобы настроить устройство, достаточно установить выходное напряжение 4,2 В. Для проверки работоспособности микросхемы перед пайкой желательно создать для нее компактный тестовый стенд. После сборки рекомендуется внимательно проверить монтаж, чтобы убедиться в правильности выполнения всех работ.
Схема зарядного устройства для литий-ионной батареи
Это ЗУ создается на основе пары микросхем-стабилизаторов 317 и 431. Источником тока выступает стабилизатор LM317. Его можно взять в корпусе TO-220 и следует поставить на отвод тепла с использованием термопасты. Входное напряжение берется из диапазона 9–20 В. Выходное напряжение устанавливается при помощи резистора 22 кОм около 4,2 В. Светодиодные элементы D1 и D2 берутся произвольные.
В этой схеме зарядного Li-Ion батареи минимальное значение мощности резистора R2 (22 кОм) составляет 2 В, R5 (11 кОм) – 1 В, оставшихся – 0,125–0,25 В. При выборе переменного резистора на 22 кОм нужно отдать предпочтение моделям категории СП5-2 (многооборотный, зарубежный – 3296 Вт). Они отличаются сверхточной регулируемостью сопротивления с помощью напоминающей болт червячной пары. Параметры печатной платы – 5х2,5 см. По сторонам нужно предусмотреть свободное место для креплений.
Такое ЗУ работает по классическому принципу. Вначале батарея подзаряжается постоянным током, определяемым при помощи R5. При номинальном значении 11 Ом он составляет около 100 мА. В дальнейшем, когда АКБ будет с напряжением 4,15–4,2 В, стартует подзарядка постоянным напряжением.
При значительном снижении тока зарядки светодиодный элемент D1 прекращает свечение. Поскольку напряжение для ЗУ данного типа составляет 4,2 В, это значение нужно установить с использованием вольтметра на выходе без нагрузки. Если чуть-чуть (на десятую долю вольта) уменьшить напряжение, то АКБ будет заряжаться не на 100%, но ее ресурс продлится.
Читайте в нашем предыдущем материале о том, почему иногда взрываются литий-ионные аккумуляторы.
