특정 특성의 평가 충전기리튬 이온 배터리의 예시적인 충전이 실제로 어떻게 흘러야 하는지 이해하지 않고는 어렵습니다. 따라서 회로로 직접 진행하기 전에 약간의 이론을 상기해 보겠습니다.

리튬 배터리 란 무엇입니까?

리튬 배터리의 양극은 재료에 따라 몇 가지 종류가 있습니다.

• 리튬 코발테이트 캐소드 사용;
• 리튬화 인산철을 기반으로 한 음극 사용;
• 니켈-코발트-알루미늄 기반;
• 니켈 코발트 망간 기반.

이 모든 배터리에는 고유한 특성이 있지만 이러한 뉘앙스는 일반 소비자에게 근본적으로 중요하지 않으므로 이 기사에서는 고려하지 않습니다.

또한 모든 리튬 이온 배터리는 다양한 크기와 폼 팩터로 생산됩니다. 케이스 버전(예: 오늘날 인기 있는 18650 배터리) 또는 적층 또는 각형 버전(겔-폴리머 배터리)이 될 수 있습니다. 후자는 전극과 전극 덩어리가있는 특수 필름으로 만들어진 밀폐 된 백입니다.

리튬 이온 배터리의 가장 일반적인 크기는 아래 표에 나와 있습니다(모두 정격 전압 3.7볼트):

지정	크기	비슷한 크기
XXYY0, 어디 더블 엑스- mm 단위의 직경 표시, YY- 길이 값(mm), 0 - 실행을 실린더 형태로 반영	10180	2/5 AAA
	10220	1/2 AAA(Ø는 AAA에 해당하지만 길이의 절반)
	10280
	10430	AAA
	10440	AAA
	14250	1/2AA
	14270	Ø AA, 길이 CR2
	14430	Ø 14mm(AA와 유사), 그러나 더 짧음
	14500	AA
	14670
	15266, 15270	CR2
	16340	CR123
	17500	150S/300S
	17670	2xCR123(또는 168S/600S)
	18350
	18490
	18500	2xCR123(또는 150A/300P)
	18650	2xCR123(또는 168A/600P)
	18700
	22650
	25500
	26500	에서
	26650
	32650
	33600	디
	42120

내부 전기화학 공정은 동일한 방식으로 진행되며 배터리의 폼 팩터 및 성능에 의존하지 않으므로 아래에 언급된 모든 사항은 모든 리튬 배터리에 동일하게 적용됩니다.

리튬 이온 배터리를 올바르게 충전하는 방법

가장 정확한 충전 방법 리튬 배터리두 단계의 요금입니다. Sony가 모든 충전기에 사용하는 것은 이 방법입니다. 더 복잡한 충전 컨트롤러에도 불구하고 수명을 단축하지 않으면서 리튬 이온 배터리를 더 완벽하게 충전할 수 있습니다.

여기서 우리는 CC / CV(정전류, 정전압)로 약칭되는 리튬 배터리의 2단계 충전 프로필에 대해 이야기하고 있습니다. 펄스 및 계단식 전류 옵션도 있지만 이 기사에서는 고려하지 않습니다. 펄스 전류로 충전하는 방법에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

따라서 충전의 두 단계를 더 자세히 살펴보겠습니다.

1. 첫 번째 단계에서일정한 충전 전류가 제공되어야 합니다. 현재 값은 0.2-0.5C입니다. 가속 충전의 경우 최대 0.5-1.0C(C는 배터리 용량)까지 전류를 증가시킬 수 있습니다.

예를 들어 용량이 3000mAh인 배터리의 경우 첫 번째 단계의 공칭 충전 전류는 600-1500mA이고 가속 충전 전류는 1.5-3A 범위일 수 있습니다.

주어진 값의 일정한 충전 전류를 보장하려면 충전기 회로(충전기)가 배터리 단자의 전압을 높일 수 있어야 합니다. 사실, 첫 번째 단계에서 메모리는 고전적인 전류 안정 장치처럼 작동합니다.

중요한:보호 보드(PCB)가 내장된 배터리를 충전하려는 경우 충전기 회로를 설계할 때 회로의 개방 회로 전압이 6-7V를 초과할 수 없도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 보호 보드가 고장날 수 있습니다.

배터리의 전압이 4.2볼트 값으로 상승하는 순간 배터리는 용량의 약 70-80%를 얻습니다(특정 용량 값은 충전 전류에 따라 달라집니다. , 명목상의 요금으로 - 조금 더). 이 순간은 충전의 첫 번째 단계의 끝이며 두 번째(그리고 마지막) 단계로의 전환을 위한 신호 역할을 합니다.

2. 두 번째 충전 단계- 이것은 일정한 전압으로 배터리를 충전하지만 점차적으로 감소하는(하강하는) 전류입니다.

이 단계에서 충전기는 배터리에서 4.15-4.25볼트의 전압을 유지하고 전류 값을 제어합니다.

용량이 증가하면 충전 전류가 감소합니다. 값이 0.05-0.01С로 감소하자마자 충전 프로세스가 완료된 것으로 간주됩니다.

올바른 충전기 작동의 중요한 뉘앙스는 충전이 완료된 후 배터리에서 완전히 분리된다는 것입니다. 이는 리튬 배터리가 일반적으로 충전기(즉, 4.18-4.24볼트)에서 제공되는 고전압 상태에 오랫동안 있는 것이 극히 바람직하지 않기 때문입니다. 이것은 배터리의 화학 성분의 열화를 가속화하고 결과적으로 용량을 감소시킵니다. 장기 체류는 수십 시간 이상을 의미합니다.

충전의 두 번째 단계에서 배터리는 용량의 약 0.1-0.15를 더 얻습니다. 따라서 총 배터리 충전량이 90-95%에 도달하며 이는 우수한 지표입니다.

충전의 두 가지 주요 단계를 고려했습니다. 그러나 소위 말하는 충전 단계가 한 단계 더 언급되지 않으면 리튬 배터리 충전 문제에 대한 적용 범위가 불완전합니다. 사전 충전.

프리차지 단계(프리차지)- 이 단계는 완전히 방전된 배터리(2.5V 미만)에만 사용되어 정상 작동 모드로 전환됩니다.

이 단계에서 요금이 제공됩니다. 직류배터리 전압이 2.8V에 도달할 때까지 감소된 값.

예를 들어 전극 사이에 내부 단락이 있는 손상된 배터리의 팽창 및 감압(또는 화재로 인한 폭발)을 방지하기 위해 예비 단계가 필요합니다. 이러한 배터리에 큰 충전 전류가 즉시 흐르면 필연적으로 발열이 발생하고 운이 좋습니다.

사전 충전의 또 다른 이점은 배터리의 예열이며 이는 저온에서 충전할 때 중요합니다. 환경(추운 계절에는 난방이 되지 않는 방에서).

스마트 충전은 사전 충전 단계에서 배터리 전압을 모니터링할 수 있어야 합니다. 오랫동안상승하지 않으면 배터리에 결함이 있다고 판단하십시오.

리튬 이온 배터리 충전의 모든 단계(사전 충전 단계 포함)가 이 그래프에 개략적으로 표시됩니다.

정격 충전 전압을 0.15V 초과하면 배터리 수명이 절반으로 단축될 수 있습니다. 충전 전압을 0.1볼트 낮추면 충전된 배터리의 용량이 약 10% 감소하지만 수명은 크게 연장됩니다. 완전히 충전된 배터리를 충전기에서 분리한 후의 전압은 4.1-4.15볼트입니다.

위의 내용을 요약하자면 주요 논제를 요약하면 다음과 같습니다.

1. 리튬 이온 배터리(예: 18650 또는 기타)를 충전하는 데 필요한 전류는 얼마입니까?

전류는 충전하려는 속도에 따라 달라지며 범위는 0.2C에서 1C입니다.

예를 들어 용량이 3400mAh인 18650 배터리의 경우 최소 충전 전류는 680mA이고 최대 충전 전류는 3400mA입니다.

2. 예를 들어 동일한 18650 충전식 배터리를 충전하는 데 얼마나 걸립니까?

충전 시간은 충전 전류에 직접적으로 의존하며 다음 공식으로 계산됩니다.

T \u003d C / 내가 청구합니다.

예를 들어, 1A의 전류로 3400mAh 용량의 배터리 충전 시간은 약 3.5시간입니다.

3. 리튬 폴리머 배터리를 올바르게 충전하는 방법은 무엇입니까?

모든 리튬 배터리는 동일한 방식으로 충전됩니다. 리튬폴리머든 리튬이온이든 상관없습니다. 우리 소비자에게는 차이가 없습니다.

보호 보드 란 무엇입니까?

보호 보드(또는 PCB - 전원 제어 보드)는 리튬 배터리의 단락, 과충전 및 과방전으로부터 보호하도록 설계되었습니다. 일반적으로 과열 보호 기능도 보호 모듈에 내장되어 있습니다.

안전상의 이유로 보호 보드가 내장되지 않은 가전 제품에 리튬 배터리를 사용하는 것은 금지되어 있습니다. 따라서 모든 휴대폰 배터리에는 항상 PCB 기판이 있습니다. 배터리 출력 단자는 보드에 직접 있습니다.

이 보드는 특수 mikrukh(JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 등 아날로그)의 6다리 충전 컨트롤러를 사용합니다. 이 컨트롤러의 임무는 배터리가 완전히 방전되면 부하에서 배터리를 분리하고 4.25V에 도달하면 배터리를 충전에서 분리하는 것입니다.

예를 들어 다음은 구형 Nokia 휴대폰과 함께 제공된 BP-6M 배터리 보호 보드의 다이어그램입니다.

18650에 대해 이야기하면 보호 보드가 있거나없는 상태에서 생산할 수 있습니다. 보호 모듈은 배터리의 음극 단자 영역에 있습니다.

보드는 배터리 길이를 2-3mm 늘립니다.

PCB 모듈이 없는 배터리는 일반적으로 자체 보호 회로와 함께 제공되는 배터리와 함께 제공됩니다.

보호 기능이 있는 배터리는 간단히 분해하여 보호되지 않는 배터리로 쉽게 변환할 수 있습니다.

현재까지 18650 배터리의 최대 용량은 3400mAh입니다. 보호 기능이 있는 배터리는 케이스에 해당 표시가 있어야 합니다("보호됨").

PCB 보드와 PCM 모듈(PCM - 전원 충전 모듈)을 혼동하지 마십시오. 전자가 배터리를 보호하는 역할만 하는 경우 후자는 충전 프로세스를 제어하도록 설계되었습니다. 즉, 충전 전류를 주어진 수준에서 제한하고 온도를 제어하며 일반적으로 전체 프로세스를 보장합니다. PCM 보드는 우리가 충전 컨트롤러라고 부르는 것입니다.

이제 18650 배터리 또는 다른 리튬 배터리를 충전하는 방법에 대한 질문이 없기를 바랍니다. 그럼 우리는 간다 작은 선택충전기용 기성 회로 솔루션(동일한 충전 컨트롤러).

리튬 이온 배터리 충전 방식

모든 회로는 모든 리튬 배터리를 충전하는 데 적합하며 충전 전류와 요소 기반만 결정하면 됩니다.

LM317

충전 표시기가 있는 LM317 칩 기반의 간단한 충전기 구성표:

회로는 간단합니다. 전체 설정은 트리머 저항 R8(연결된 배터리 없이!)을 사용하여 출력 전압을 4.2V로 설정하고 저항 R4, R6을 선택하여 충전 전류를 설정하는 것입니다. 저항 R1의 전력은 최소 1와트입니다.

LED가 꺼지는 즉시 충전 프로세스가 완료된 것으로 간주할 수 있습니다(충전 전류는 0으로 감소하지 않음). 배터리가 완전히 충전된 후 오랜 시간 동안 이 충전 상태를 유지하지 않는 것이 좋습니다.

lm317 칩은 다양한 전압 및 전류 안정기에 널리 사용됩니다(스위칭 회로에 따라 다름). 모든 모퉁이에서 판매되며 일반적으로 1페니의 비용이 듭니다(55루블에 10개를 가져갈 수 있음).

LM317은 다양한 경우에 제공됩니다.

핀 할당(핀아웃):

LM317 칩의 유사체는 GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1입니다(마지막 두 개는 국내 생산).

LM317 대신 LM350을 사용하면 충전 전류를 최대 3A까지 높일 수 있습니다. 사실, 11 루블 / 조각이 더 비쌉니다.

인쇄 회로 기판 및 회로 어셈블리는 다음과 같습니다.

구 소련 트랜지스터 KT361은 다음으로 교체할 수 있습니다. 유사한 pnp트랜지스터(예: KT3107, KT3108 또는 부르주아 2N5086, 2SA733, BC308A). 충전 표시기가 필요하지 않은 경우 완전히 제거할 수 있습니다.

회로의 단점: 공급 전압은 8-12V 범위에 있어야 합니다. 이는 LM317 미세 회로의 정상적인 작동을 위해 배터리 전압과 공급 전압의 차이가 4.25V 이상이어야 하기 때문입니다. 따라서 USB 포트에서 전원을 공급할 수 없습니다.

MAX1555 또는 MAX1551

MAX1551/MAX1555는 USB 또는 별도의 전원 어댑터(예: 전화 충전기)에서 작동할 수 있는 Li+ 배터리용 특수 충전기입니다.

이 미세 회로 간의 유일한 차이점은 MAX1555가 충전 진행 표시기에 대한 신호를 제공하고 MAX1551 - 전원이 켜져 있다는 신호를 제공한다는 것입니다. 저것들. 대부분의 경우 1555가 여전히 선호되므로 1551은 현재 판매하기가 어렵습니다.

제조업체의 이러한 칩에 대한 자세한 설명 -.

DC 어댑터의 최대 입력 전압은 7V이고 USB에서 전원이 공급되면 6V입니다. 공급 전압이 3.52V로 떨어지면 마이크로 회로가 꺼지고 충전이 중지됩니다.

초소형 회로 자체는 공급 전압이 존재하고 연결되는 입력을 감지합니다. USB 버스를 통해 전원이 공급되는 경우 최대 충전 전류는 100mA로 제한됩니다. 이를 통해 사우스 브리지를 태울 염려 없이 충전기를 컴퓨터의 USB 포트에 연결할 수 있습니다.

별도의 전원 공급 장치로 전원을 공급할 때 일반적인 충전 전류는 280mA입니다.

칩에는 과열 방지 기능이 내장되어 있습니다. 그러나 이 경우에도 회로는 계속 작동하여 110°C를 초과할 때마다 충전 전류를 17mA씩 감소시킵니다.

사전 충전 기능이 있습니다(위 참조): 배터리 전압이 3V 미만인 한 마이크로 회로는 충전 전류를 40mA로 제한합니다.

마이크로 회로에는 5개의 핀이 있습니다. 다음은 일반적인 배선 다이어그램입니다.

어떤 상황에서도 어댑터 출력의 전압이 7V를 초과할 수 없다는 보장이 있다면 7805 안정 장치 없이도 가능합니다.

USB 충전 옵션은 예를 들어 이것에 조립할 수 있습니다.

초소형 회로에는 외부 다이오드나 외부 트랜지스터가 필요하지 않습니다. 일반적으로 세련된 mikruhi는 물론! 너무 작아서 납땜하기가 불편합니다. 그리고 그들은 여전히 ​​​​비쌉니다 ().

LP2951

LP2951 안정기는 National Semiconductors()에서 제조합니다. 내장된 전류 제한 기능의 구현을 제공하고 회로의 출력에서 ​​리튬 이온 배터리의 안정적인 충전 전압 레벨을 생성할 수 있습니다.

충전 전압 값은 4.08~4.26볼트이며 배터리가 분리될 때 저항 R3에 의해 설정됩니다. 장력이 매우 정확합니다.

충전 전류는 150~300mA이며, 이 값은 LP2951 칩의 내부 회로에 의해 제한됩니다(제조업체에 따라 다름).

역전류가 작은 다이오드를 사용하십시오. 예를 들어 얻을 수 있는 1N400X 시리즈 중 하나일 수 있습니다. 다이오드는 입력 전압이 꺼지면 배터리에서 LP2951 칩으로 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 차단 다이오드로 사용됩니다.

이 충전기는 상당히 낮은 충전 전류를 생성하므로 모든 18650 배터리를 밤새 충전할 수 있습니다.

초소형 회로는 DIP 패키지와 SOIC 패키지 모두에서 구입할 수 있습니다(비용은 개당 약 10루블).

MCP73831

이 칩을 사용하면 올바른 충전기를 만들 수 있을 뿐만 아니라 과장된 MAX1555보다 저렴합니다.

일반적인 스위칭 회로는 다음에서 가져옵니다.

회로의 중요한 이점은 충전 전류를 제한하는 저저항의 강력한 저항이 없다는 것입니다. 여기에서 전류는 미세 회로의 5번째 출력에 연결된 저항에 의해 설정됩니다. 저항은 2-10kOhm 범위에 있어야 합니다.

충전기 어셈블리는 다음과 같습니다.

초소형 회로는 작동 중에 꽤 잘 가열되지만 이것이 방해하지 않는 것 같습니다. 기능을 수행합니다.

여기 또 다른 옵션이 있습니다 인쇄 회로 기판 smd led 및 마이크로 usb 커넥터 포함:

LTC4054(STC4054)

고도로 간단한 회로, 훌륭한 옵션! 최대 800mA의 전류로 충전할 수 있습니다(참조). 사실, 그것은 매우 뜨거워지는 경향이 있지만, 이 경우 내장된 과열 보호 기능이 전류를 감소시킵니다.

트랜지스터가 있는 LED 중 하나 또는 두 개를 모두 없애 회로를 크게 단순화할 수 있습니다. 그러면 다음과 같이 보일 것입니다(동의합니다. 한 쌍의 저항과 하나의 컨더)

PCB 옵션 중 하나는 에서 사용할 수 있습니다. 보드는 0805 크기의 요소용으로 설계되었습니다.

I=1000/R. 큰 전류를 즉시 설정해서는 안되며 먼저 미세 회로가 얼마나 가열되는지 확인하십시오. 내 목적을 위해 2.7kOhm 저항을 사용했지만 충전 전류는 약 360mA로 판명되었습니다.

이 마이크로 회로에 라디에이터를 적용할 가능성은 거의 없으며 크리스탈 케이스 전이의 높은 열 저항으로 인해 효과적이지는 않습니다. 제조업체는 "리드를 통해" 방열판을 만들 것을 권장합니다. 즉, 트랙을 가능한 한 두껍게 만들고 호일을 초소형 회로 케이스 아래에 두십시오. 그리고 일반적으로 "지구"박이 많을수록 좋습니다.

그건 그렇고, 대부분의 열은 3번째 다리를 통해 제거되므로 이 트랙을 매우 넓고 두껍게 만들 수 있습니다(과량의 땜납으로 채움).

LTC4054 칩 패키지는 LTH7 또는 LTADY로 표시될 수 있습니다.

LTH7은 첫 번째 배터리가 완전히 방전된 배터리(전압이 2.9V 미만)를 들어올릴 수 있는 반면 두 번째 배터리는 들어올릴 수 없다는 점에서 LTADY와 다릅니다(별도로 스윙해야 함).

Микросхема вышла очень удачной, поэтому имеет кучу аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. 아날로그를 사용하기 전에 데이터 시트를 확인하십시오.

TP4056

초소형 회로는 SOP-8 패키지로 만들어지며(참조) 배에 접점에 연결되지 않은 금속 방열판이 있어 열을 보다 효율적으로 제거할 수 있습니다. 최대 1A의 전류로 배터리를 충전할 수 있습니다(전류는 전류 설정 저항에 따라 다름).

연결 다이어그램에는 최소한의 첨부 파일이 필요합니다.

이 회로는 고전적인 충전 프로세스를 구현합니다. 먼저 정전류로 충전한 다음 정전압 및 하강 전류로 충전합니다. 모든 것이 과학적입니다. 충전을 단계별로 분해하면 여러 단계를 구분할 수 있습니다.

1. 연결된 배터리의 전압 모니터링(항상 발생).
2. 사전 충전 단계(배터리가 2.9V 미만으로 방전된 경우). 프로그래밍된 R prog 저항(R prog = 1.2kOhm에서 100mA)에서 2.9V 레벨까지 충전 전류 1/10.
3. 최대 정전류로 충전(R prog = 1.2kOhm에서 1000mA);
4. 배터리가 4.2V에 도달하면 배터리 전압이 이 수준으로 고정됩니다. 충전 전류의 점진적인 감소가 시작됩니다.
5. 전류가 저항에 의해 프로그래밍된 R prog의 1/10에 도달하면(R prog = 1.2kOhm에서 100mA) 충전기가 꺼집니다.
6. 충전이 완료된 후 컨트롤러는 배터리 전압을 계속 모니터링합니다(1번 항목 참조). 모니터링 회로에서 소비하는 전류는 2-3μA입니다. 전압이 4.0V로 떨어지면 다시 충전이 켜집니다. 그리고 원에서.

충전 전류(암페어 단위)는 다음 공식으로 계산됩니다. I=1200/R 프로그램. 허용되는 최대값은 1000mA입니다.

3400mAh에서 18650 배터리로 충전하는 실제 테스트가 그래프에 표시됩니다.

마이크로 회로의 장점은 충전 전류가 하나의 저항으로만 설정된다는 것입니다. 강력한 저저항 저항이 필요하지 않습니다. 또한 충전 프로세스 표시기와 충전 종료 표시기가 있습니다. 배터리가 연결되어 있지 않으면 표시등이 몇 초에 한 번 깜박입니다.

회로의 공급 전압은 4.5 ... 8 볼트 내에 있어야 합니다. 4.5V에 가까울수록 더 좋습니다(따라서 칩이 덜 가열됨).

첫 번째 다리는 리튬 이온 배터리에 내장된 온도 센서를 연결하는 데 사용됩니다(일반적으로 배터리의 중간 단자입니다. 휴대전화). 출력 전압이 공급 전압의 45% 미만이거나 80% 이상이면 충전이 중단됩니다. 온도 조절이 필요하지 않다면 그 발을 땅에 대면 됩니다.

주목! 이 회로에는 배터리 역방향 보호 회로가 없다는 한 가지 중요한 단점이 있습니다. 이 경우 최대 전류를 초과하여 컨트롤러가 소손됩니다. 이 경우 회로의 공급 전압이 배터리에 직접 떨어지므로 매우 위험합니다.

봉인은 간단하며 무릎에서 한 시간 만에 완료됩니다. 시간이 촉박하면 기성품 모듈을 주문할 수 있습니다. 완성된 모듈의 일부 제조업체는 과전류 및 과방전에 대한 보호 기능을 추가합니다(예를 들어, 보호 기능이 있거나 없는, 커넥터가 있는 보드를 선택할 수 있습니다).

온도 센서용 접점이 있는 기성품 보드도 찾을 수 있습니다. 또는 여러 TP4056 칩이 병렬로 연결된 충전 모듈도 충전 전류를 증가시키고 역극성 보호 기능이 있습니다(예).

LTC1734

그것도 아주 심플한 디자인. 충전 전류는 저항 R prog에 의해 설정됩니다(예를 들어, 3kΩ 저항을 넣으면 전류는 500mA가 됩니다).

마이크로 회로는 일반적으로 케이스에 표시됩니다. LTRG(종종 Samsung의 구형 전화기에서 찾을 수 있음).

트랜지스터가 맞을 것입니다 모든 pnp, 가장 중요한 것은 주어진 충전 전류에 맞게 설계되었다는 것입니다.

이 다이어그램에는 충전 표시기가 없지만 LTC1734에서는 핀 "4"(Prog)에 전류 설정과 배터리 충전 종료 모니터링이라는 두 가지 기능이 있다고 합니다. 예를 들어, LT1716 비교기를 사용하여 충전 종료 제어가 있는 회로가 표시됩니다.

이 경우 LT1716 비교기는 저렴한 LM358로 교체할 수 있습니다.

TL431 + 트랜지스터

더 접근하기 쉬운 구성 요소에서 회로를 생각해내는 것은 아마도 어려울 것입니다. 여기서 가장 어려운 것은 기준 전압 TL431의 소스를 찾는 것입니다. 그러나 그것들은 너무 흔해서 거의 모든 곳에서 발견됩니다(이 마이크로 회로 없이 전원이 작동하는 경우는 드뭅니다).

글쎄, TIP41 트랜지스터는 적절한 콜렉터 전류로 다른 것으로 대체될 수 있다. 구 소련의 KT819, KT805(또는 덜 강력한 KT815, KT817)도 가능합니다.

회로 설정은 4.2볼트 수준의 트리머를 사용하여 출력 전압(배터리 없이 !!!)을 설정하는 것입니다. 저항 R1은 충전 전류의 최대값을 설정합니다.

이 방식은 리튬 배터리를 충전하는 2단계 프로세스를 완전히 구현합니다. 먼저 직류로 충전한 다음 전압 안정화 단계로 전환하고 전류를 거의 0으로 부드럽게 감소시킵니다. 유일한 단점은 회로의 불량한 반복성입니다(사용되는 구성 요소에 대한 설정 및 요구 사항이 변덕스러움).

MCP73812

Microchip-MCP73812(참조)의 과소평가된 또 다른 마이크로칩이 있습니다. 이를 기반으로 매우 저렴한 충전 옵션을 얻을 수 있습니다(저렴합니다!). 전체 키트는 단 하나의 저항기입니다!

그건 그렇고, 미세 회로는 SOT23-5 납땜에 편리한 케이스로 만들어집니다.

유일한 단점은 매우 뜨거워지고 충전 표시가 없다는 것입니다. 또한 저전력 전원 공급 장치 (전압 강하 제공)가있는 경우 어떻게 든 안정적으로 작동하지 않습니다.

일반적으로 충전 표시가 중요하지 않고 500mA의 전류가 적합하다면 MCP73812가 매우 좋은 옵션입니다.

NCP1835

완전히 통합된 솔루션인 NCP1835B가 제공되어 충전 전압(4.2 ± 0.05V)의 높은 안정성을 제공합니다.

아마도 이 초소형 회로의 유일한 단점은 크기가 너무 작다는 것입니다(DFN-10 패키지, 크기 3x3mm). 모든 사람이 그러한 소형 요소의 고품질 납땜을 제공할 수 있는 것은 아닙니다.

에서 부인할 수 없는 이점다음을 지적하고 싶습니다.

1. 최소 바디 키트 부품 수.
2. 완전히 방전된 배터리를 충전할 수 있습니다(예비 충전 전류 30mA).
3. 충전 종료의 정의.
4. 프로그래밍 가능한 충전 전류 - 최대 1000mA.
5. 충전 및 오류 표시(비충전식 배터리를 감지하고 이를 신호할 수 있음).
6. 장기 충전 보호(커패시터 C t의 커패시턴스를 변경하여 최대 충전 시간을 6.6분에서 784분까지 설정할 수 있음).

초소형 회로의 비용은 그렇게 싸지는 않지만 사용을 거부할 정도로 크지는 않습니다(~$1). 납땜 인두의 친구라면 이 옵션을 선택하는 것이 좋습니다.

더 상세 설명에 있습니다.

컨트롤러 없이 리튬 이온 배터리를 충전할 수 있습니까?

그래 넌 할수있어. 그러나 이를 위해서는 충전 전류와 전압을 엄격하게 제어해야 합니다.

일반적으로 충전기가 없는 18650과 같이 배터리를 충전하는 것은 작동하지 않습니다. 여전히 최대 충전 전류를 어떻게든 제한해야 하므로 최소한 가장 원시적인 메모리이지만 여전히 필요합니다.

모든 리튬 배터리에 대한 가장 간단한 충전기는 배터리와 직렬로 연결된 저항입니다.

저항의 저항과 전력 손실은 충전에 사용할 전원 공급 장치의 전압에 따라 다릅니다.

예를 들어 5볼트 전원 공급 장치의 저항을 계산해 보겠습니다. 2400mAh 용량의 18650 배터리를 충전합니다.

따라서 충전 초기에 저항 양단의 전압 강하는 다음과 같습니다.

U r \u003d 5-2.8 \u003d 2.2볼트

5V 전원 공급 장치가 최대 전류 1A에 대해 정격이 지정되어 있다고 가정합니다. 회로는 배터리의 전압이 최소이고 2.7-2.8볼트일 때 충전이 시작될 때 가장 큰 전류를 소비합니다.

주의: 이러한 계산은 배터리가 매우 심하게 방전될 수 있고 배터리의 전압이 0까지 훨씬 낮아질 수 있는 가능성을 고려하지 않습니다.

따라서 1A 수준에서 충전이 시작될 때 전류를 제한하는 데 필요한 저항의 저항은 다음과 같아야 합니다.

R = 유 / 나 = 2.2 / 1 = 2.2옴

저항 소산 전력:

P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2.2 \u003d 2.2 W

배터리 충전이 끝날 때 전압이 4.2V에 가까워지면 충전 전류는 다음과 같습니다.

나는 \u003d (U un-4.2) / R \u003d (5-4.2) / 2.2 \u003d 0.3 A를 청구합니다.

즉, 우리가 볼 수 있듯이 모든 값은 주어진 배터리의 허용 한계를 초과하지 않습니다. 초기 전류는 주어진 배터리의 최대 허용 충전 전류(2.4A)를 초과하지 않으며 최종 전류는 초과 배터리가 더 이상 용량을 얻지 못하는 전류( 0.24A).

이러한 충전의 주요 단점은 배터리의 전압을 지속적으로 모니터링해야 한다는 것입니다. 그리고 전압이 4.2V에 도달하자마자 수동으로 충전을 끄십시오. 사실 리튬 배터리는 단기 과전압도 잘 견디지 못합니다. 전극 질량이 빠르게 저하되기 시작하여 필연적으로 용량 손실이 발생합니다. 동시에 과열 및 감압을 위한 모든 전제 조건이 생성됩니다.

배터리에 조금 더 높은 수준에서 논의된 보호 보드가 내장되어 있으면 모든 것이 단순화됩니다. 배터리의 특정 전압에 도달하면 보드 자체가 배터리를 충전기에서 분리합니다. 그러나 이 충전 방법에는 상당한 단점이 있습니다.

배터리에 내장된 보호 기능으로 인해 어떠한 상황에서도 배터리가 재충전되지 않습니다. 당신이해야 할 일은 충전 전류를 초과하지 않도록 제어하는 ​​것입니다. 허용된 값이 배터리의 경우(불행히도 보호 보드는 충전 전류를 제한할 수 없습니다).

실험실 전원 공급 장치로 충전

현재 보호 기능(제한)이 있는 전원 공급 장치가 있으면 저장됩니다! 이러한 전원 공급 장치는 이미 위에서 설명한 올바른 충전 프로필을 구현하는 본격적인 충전기입니다(CC/CV).

리튬 이온을 충전하려면 전원 공급 장치를 4.2V로 설정하고 원하는 전류 제한을 설정하기만 하면 됩니다. 그리고 배터리를 연결할 수 있습니다.

초기에 배터리가 아직 방전되면 실험실 전원 공급 장치는 전류 보호 모드에서 작동합니다(즉, 주어진 수준에서 출력 전류를 안정화함). 그런 다음 뱅크의 전압이 설정된 4.2V로 상승하면 전원 공급 장치가 전압 안정화 모드로 전환되고 전류가 떨어지기 시작합니다.

전류가 0.05-0.1C로 떨어지면 배터리가 완전히 충전된 것으로 간주할 수 있습니다.

보시다시피 실험실 PSU는 거의 완벽한 충전기입니다! 자동으로 할 수 없는 유일한 것은 배터리를 완전히 충전하고 끄기로 결정하는 것입니다. 그러나 이것은 사소한 일이며주의를 기울일 가치조차 없습니다.

리튬 배터리를 충전하는 방법?

그리고 재충전용이 아닌 일회용 배터리에 대해 이야기하고 있다면 이 질문에 대한 올바른(그리고 유일한) 대답은 아니오입니다.

사실 모든 리튬 배터리(예: 평평한 정제 형태의 일반적인 CR2032)는 리튬 양극을 덮는 내부 보호 층이 있는 것이 특징입니다. 이 층은 양극이 전해질과 화학적으로 반응하는 것을 방지합니다. 그리고 외부 전류가 공급되면 위의 보호층이 파괴되어 배터리가 손상됩니다.

그건 그렇고, CR2032 비충전식 배터리, 즉 LIR2032와 ​​매우 유사한 배터리에 대해 이야기하면 이미 본격적인 배터리입니다. 충전할 수 있고 충전해야 합니다. 그녀의 전압 만 3이 아니라 3.6V입니다.

리튬 배터리(전화 배터리, 18650 또는 기타 리튬 이온 배터리)를 충전하는 방법은 기사 시작 부분에서 논의되었습니다.

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가격은 2개입입니다.

3~4볼트에서 작동하는 18650 리튬 배터리에서 하나의 장치에 전원을 공급해야 했습니다. 이 아이디어를 구현하려면 다음을 수행할 수 있는 계획이 필요했습니다.
1 - 배터리를 과방전으로부터 보호
2 - 리튬 배터리 충전
Aliexpress에서이 모든 작업을 수행하고 전혀 비싸지 않은 작은 스카프가 발견되었습니다.


망설임 없이 즉시 3.88달러에 이러한 보드 두 개를 많이 샀습니다. 물론 10개를 사면 1달러에 찾을 수 있습니다. 하지만 10은 필요하지 않습니다.
2주 후, 보드는 내 손에 들어왔다.
관심 있는 분들은 포장 풀기 과정과 간략한 개요를 여기에서 볼 수 있습니다.

충전 회로는 전용 컨트롤러 TP4056
이에 대한 설명:
두 번째 다리에서 "접지"까지 1.2kOhm의 저항이 있습니다(보드에 R3로 표시됨). 이 저항 값을 변경하면 배터리 충전 전류를 변경할 수 있습니다.


처음에는 비용이 1.2kOhm이며 이는 충전 전류가 1A임을 의미합니다.

이 보드에는 다양한 다른 변환기를 연결할 수 있습니다. 예를 들어 이러한 DC/DC 컨버터를 연결하면


그러면 우리는 은행과 같은 것을 얻습니다. 출력에서 우리는 + 5v를 갖게됩니다.
그리고 LM2577S에 범용 DC/DC 부스트 컨버터를 연결하면


그런 다음 4 ~ 26V의 출력을 얻습니다. 이것은 매우 훌륭하고 우리의 모든 필요를 충족시킬 것입니다.
일반적으로 오래된 전화와 그러한 보드의 리튬 배터리를 사용하면 장치에 전원을 공급하기 위한 많은 작업을 위한 범용 키트를 얻을 수 있습니다.
자세한 내용은 비디오 검토에서 볼 수 있습니다.

나는 +138을 살 계획이다 즐겨 찾기에 추가 리뷰를 좋아함 +56 +153

모든 라디오 아마추어는 리튬 이온 배터리 1캔용 충전 보드를 잘 알고 있습니다. 그것은 저렴한 가격과 좋은 출력 매개 변수로 인해 큰 수요가 있습니다.

5볼트의 전압에서 앞서 언급한 배터리를 충전하는 데 사용됩니다. 이러한 스카프는 집에서 만든 디자인에 널리 사용됩니다. 자율 소스리튬 이온 배터리 형태의 전원 공급 장치.

이 컨트롤러는 보호 기능이 있는 것과 없는 두 가지 버전으로 생산됩니다. 보호 기능이 있는 제품은 약간 비쌉니다.

보호는 여러 기능을 수행합니다.

1) 과방전, 과충전, 과부하 및 단락시 배터리를 분리합니다.

오늘 우리는이 스카프를 매우 자세히 확인하고 제조업체가 약속 한 매개 변수가 실제 매개 변수와 일치하는지 이해하고 다른 테스트도 준비합니다. 가자.
보드 매개변수는 아래와 같습니다.

그리고 이것들은 보호 기능이있는 위의 계획, 보호가없는 아래의 계획입니다.

현미경으로 보면 보드의 품질이 매우 우수하다는 것을 알 수 있습니다. 양면 유리 섬유, "양말" 없음, 실크 스크린 인쇄가 있으며 모든 입력 및 출력이 표시되어 있으므로 주의하면 연결을 혼동하는 것은 현실적이지 않습니다.

마이크로 회로는 1A 영역에서 최대 충전 전류를 제공할 수 있으며, 이 전류는 저항 Rx(빨간색으로 강조 표시됨)를 선택하여 변경할 수 있습니다.

그리고 이것은 이전에 지정된 저항의 저항에 따라 출력 전류의 판입니다.

마이크로 회로는 최종 충전 전압(약 4.2볼트)을 설정하고 충전 전류를 제한합니다. 보드에는 빨간색과 파란색의 두 가지 LED가 있습니다.(색상은 다를 수 있습니다.) 첫 번째 LED는 충전 중이고 두 번째 LED는 배터리가 완전히 충전되면 켜집니다.

5볼트의 전압이 공급되는 마이크로 USB 커넥터가 있습니다.

첫 번째 테스트.
점검 해보자 출력 전압배터리가 충전될 배터리는 4.1~4.2V 사이여야 합니다.

맞습니다. 불만은 없습니다.

두 번째 테스트
출력 전류를 확인해 보겠습니다. 이 보드에서 최대 전류는 기본적으로 설정되어 있으며 이는 약 1A입니다.
보호가 작동할 때까지 보드의 출력을 로드하여 입력 또는 방전된 배터리에서 많은 소비를 시뮬레이션합니다.

최대 전류는 선언된 전류에 가깝습니다. 계속 진행하겠습니다.

테스트 3
배터리 대신에 4볼트 영역에서 전압이 미리 설정된 실험실 전원 공급 장치가 연결됩니다. 보호 기능이 배터리를 끌 때까지 전압을 낮추고 멀티 미터가 출력 전압을 표시합니다.

보시다시피 2.4-2.5V에서 출력 전압이 사라졌습니다. 즉, 보호 기능이 작동 중입니다. 그러나이 전압은 임계 값보다 낮습니다. 2.8V가 가장 높을 것이라고 생각합니다. 일반적으로 보호 기능이 작동하는 정도로 배터리를 방전하는 것은 권장하지 않습니다.

테스트 4
보호 동작 전류를 확인합니다.
이러한 목적을 위해 전자 부하가 사용되었으며 점차적으로 전류를 증가시킵니다.

보호 기능은 약 3.5A의 전류에서 작동합니다(비디오에서 명확하게 볼 수 있음).

단점 중 나는 마이크로 회로가 뻔뻔스럽게 가열되고 열 집약적 인 보드조차도 저장하지 않는다는 점에 유의 할 것입니다. 그런데 마이크로 회로 자체에는 효율적인 열 전달을위한 기판이 있으며이 기판은 기판에 납땜되어 있습니다. 방열판 역할을 합니다.

추가할건 없는거 같아요 다들 완벽하게 보셨고 보드도 훌륭합니다 예산 옵션소용량 리튬이온 배터리 1캔용 충전 컨트롤러라면 말이다.
나는 이것이 중국 엔지니어의 가장 성공적인 개발 중 하나라고 생각하며, 이는 무시할 수 있는 가격 때문에 모든 사람이 사용할 수 있습니다.
머물게되어 기쁩니다!

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- 압력 센서 및 자이로스코프의 감도 조정
- 절전 모드로 전환하기 전 유휴 시간 설정
또한 다음 정보에 액세스할 수 있습니다.
- 호버보드의 총 마일리지, km
- 현재 여행에 대한 마일리지, km
- 이동 속도
- 장치 온도
- 전압
- 배터리 잔량

배송 및 지불 조건
배달:
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3) 운송 회사. 무료 배송~ 전에 운송 회사. 러시아의 모든 도시로 추가 배송 - 운송 회사의 요율로.
4) 기타 편리한 방법으로 상품을 배송하는 것이 가능합니다. (주문시 협의)

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6) 은행 송금. 모든 은행 지점을 통해 러시아 지역 개인의 경우.

먼저 용어를 결정해야 합니다.

그대로 충방전 컨트롤러가 존재하지 않습니다. 말도 안되는 소리입니다. 배출 관리에 의미가 없습니다. 방전 전류는 부하에 따라 달라집니다. 필요한 만큼 많이 소요됩니다. 방전할 때 해야 할 유일한 일은 과방전을 방지하기 위해 배터리의 전압을 모니터링하는 것입니다. 이를 위해 신청하십시오.

동시에 별도의 컨트롤러 요금존재할 뿐만 아니라 리튬이온 배터리를 충전하는 과정에서 절대적으로 필요합니다. 필요한 전류를 설정하고 충전이 끝나는 순간을 결정하고 온도를 모니터링하는 사람은 바로 그들입니다. 충전 컨트롤러는 모든 것의 필수적인 부분입니다.

제 경험에 비추어 볼 때 충방전 컨트롤러는 실제로 배터리를 너무 과방전, 반대로 과충전으로부터 보호하기 위한 회로로 이해한다고 말할 수 있습니다.

즉, 충전/방전 컨트롤러에 대해 이야기할 때 거의 모든 리튬 이온 배터리(PCB 또는 PCM 모듈)에 내장된 보호 기능에 대해 이야기하고 있습니다. 저기 그녀가있다:

그리고 여기에도 있습니다.

보호 보드는 다양한 폼 팩터로 제공되며 다양한 방법으로 조립됩니다. 전자 부품. 이 기사에서는 리튬 이온 배터리(또는 원하는 경우 방전/충전 컨트롤러)를 보호하기 위한 옵션을 살펴보겠습니다.

충방전 컨트롤러

이 이름은 사회에서 너무나 잘 알려져 있기 때문에 우리도 그것을 사용할 것입니다. DW01(Plus) 칩에서 아마도 가장 일반적인 옵션부터 시작하겠습니다.

DW01-플러스

리튬 이온 배터리를 위한 이러한 보호 보드는 두 번째 휴대폰 배터리에서 발견됩니다. 그것을 얻으려면 배터리 위에 붙여 놓은 비문이있는 자체 접착제를 찢으십시오.

DW01 칩 자체는 6-레그이며 2개의 전계 효과 트랜지스터는 8-레그 어셈블리 형태로 하나의 패키지에 구조적으로 만들어집니다.

핀 1과 3은 각각 과충전(FET1) 및 과충전(FET2) 보호 키를 제어합니다. 임계 전압: 2.4 및 4.25볼트. 결론 2 - 과전류 보호가 구현되는 전계 효과 트랜지스터의 전압 강하를 측정하는 센서. 트랜지스터의 과도 저항은 측정 션트 역할을 하므로 응답 임계값은 제품 간에 매우 크게 퍼집니다.

전체 구성표는 다음과 같습니다.

8205A로 표시된 오른쪽 미세 회로 - 이것은 FET, 스키마에서 키로 작동합니다.

S-8241 시리즈

SEIKO는 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리를 과방전/과충전으로부터 보호하기 위해 특수 회로를 개발했습니다. 하나의 은행을 보호하려면 신청하십시오. 집적 회로 S-8241 시리즈.

과방전 및 과충전 보호 키는 각각 2.3V 및 4.35V에서 작동합니다. 전류 보호는 FET1-FET2의 전압 강하가 200mV일 때 활성화됩니다.

AAT8660 시리즈

LV51140T

과방전, 과충전, 과충전 및 방전 전류에 대한 보호 기능이 있는 리튬 단일 셀 배터리에 대한 유사한 보호 체계. LV51140T 칩을 사용하여 구현되었습니다.

임계 전압: 2.5 및 4.25볼트. 미세 회로의 두 번째 다리는 전류 과부하 감지기의 입력입니다(제한값: 방전 시 0.2V, 충전 시 -0.7V). 핀 4는 사용되지 않습니다.

R5421N 시리즈

회로 설계는 이전과 유사합니다. 작동 모드에서 초소형 회로는 차단 모드에서 약 0.3μA(지정의 문자 C) 및 1μA(지정의 문자 F)를 약 3μA를 소비합니다.

R5421N 시리즈에는 재충전 중 응답 전압의 크기가 다른 몇 가지 수정 사항이 포함되어 있습니다. 자세한 내용은 표에 나와 있습니다.

SA57608

SA57608 칩에만 있는 충전/방전 컨트롤러의 다른 버전입니다.

미세 회로가 항아리를 외부 회로에서 분리하는 전압은 문자 색인에 따라 다릅니다. 자세한 내용은 표를 참조하십시오.

SA57608은 절전 모드에서 상당히 큰 전류(약 300μA)를 소비하므로 위의 아날로그와 더 나쁘게 구분됩니다(소모된 전류는 마이크로암페어 정도임).

LC05111CMT

마지막으로 LC05111CMT 칩의 충방전 컨트롤러인 On Semiconductor의 전자 부품 생산 분야에서 세계 선두주자 중 하나인 흥미로운 솔루션을 제공합니다.

이 솔루션은 핵심 MOSFET이 마이크로 회로 자체에 내장되어 있으므로 연결된 요소에서 몇 개의 저항과 하나의 커패시터만 남아 있다는 점에서 흥미로운 솔루션입니다.

내장 트랜지스터의 과도 저항은 ~11밀리옴(0.011옴)입니다. 최대 충방전 전류는 10A입니다. 단자 S1과 S2 사이의 최대 전압은 24볼트입니다(배터리를 배터리에 결합할 때 중요).

초소형 회로는 WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag 패키지로 생산됩니다.

회로는 예상대로 과충전/방전, 부하의 과전류 및 과충전 전류에 대한 보호 기능을 제공합니다.

충전 컨트롤러 및 보호 회로 - 차이점은 무엇입니까?

보호 모듈과 충전 컨트롤러가 같은 것이 아니라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 네, 어느 정도 기능이 겹칩니다만, 배터리에 내장된 보호 모듈을 충전 컨트롤러라고 부르는 것은 실수입니다. 이제 차이점을 설명하겠습니다.

모든 충전 컨트롤러의 가장 중요한 역할은 올바른 충전 프로필(일반적으로 CC/CV - 정전류/정전압)을 구현하는 것입니다. 즉, 충전 컨트롤러는 주어진 수준에서 충전 전류를 제한할 수 있어야 하므로 단위 시간당 배터리에 "부어지는" 에너지의 양을 제어할 수 있습니다. 과도한 에너지는 열로 방출되므로 모든 충전 컨트롤러는 작동 중에 매우 뜨거워집니다.

이러한 이유로 충전 컨트롤러는 보호 보드와 달리 배터리에 내장되어 있지 않습니다. 컨트롤러는 올바른 충전기의 일부일 뿐 그 이상은 아닙니다.

또한 보호 보드(또는 보호 모듈, 원하는 대로 호출)는 충전 전류를 제한할 수 없습니다. 보드는 뱅크 자체의 전압만 제어하며, 미리 정해진 한계를 초과하면 출력 키를 열어 외부 세계와 뱅크를 분리합니다. 그건 그렇고, 단락 보호도 동일한 원리로 작동합니다. 단락이 발생하면 뱅크의 전압이 급격히 떨어지고 심방전 보호 회로가 트리거됩니다.

리튬 배터리의 보호 회로와 충전 컨트롤러 간의 혼동은 응답 임계값(~ 4.2V)의 유사성으로 인해 발생했습니다. 보호 모듈의 경우에만 외부 단자에서 캔을 완전히 분리하고, 충전 컨트롤러의 경우 전압 안정화 모드로 전환하여 충전 전류를 점진적으로 감소시킵니다.