Universaali litiumioniakkulaturi - mitä sisällä?: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Harrastajat/valmistajat voivat käyttää tuotteen purkamisen tuloksia selvittääkseen, mitä komponentteja elektronisessa tuotteessa käytetään. Tällainen tieto voi auttaa ymmärtämään järjestelmän toimintaa, mukaan lukien innovatiiviset suunnitteluominaisuudet, ja voi helpottaa piirin käänteistä suunnitteluprosessia. Tämä artikkeli, joka on täynnä litiumioniakun yleislaturin irrotettavia yksityiskohtia, on vaatimaton pyrkimys suuntaan ja on tulosta aika ajoin tehdyistä kokeista.

Vaihe 1: Johdanto

Olen äskettäin hankkinut pienen ulkoisen matkapuhelimen akkulaturin eBaysta. Säädettävän kontaktisarjan avulla laturi pystyy kuitenkin lataamaan lähes kaikki tavalliset ladattavat litiumioniakut.

Vaihe 2: Litiumioniakku ja litiumioniakkulaturi

Litium-ioniakut (Li-ion) ovat suosittuja kannettavassa elektroniikassa, kuten älypuhelimissa, koska niillä on suurin kaupallinen akkutekniikka. Koska litium on erittäin reaktiivinen materiaali (nykyaikaisen litiumionikennon virheellinen lataaminen voi aiheuttaa pysyviä vaurioita tai, mikä vielä pahempaa, epävakautta ja mahdollista vaaraa), litiumioniakut on ladattava huolellisesti säädetyn vakio-/vakiojännitejärjestelmän mukaisesti on ainutlaatuinen tälle solukemialle.

Vaihe 3: Yleinen litiumioniakkulaturi

Seuraavassa on selitys siitä, miten virtalähteenä voidaan käyttää ulkoista yleislaturia, ladata akku laturiin ja ladata se.

• Kytke laturi pistorasiaan (AC180 - 240V)
• Aseta akku alustalle (3,7 V litiumioni)
• Siirrä laturin koskettimet kohdakkain akun "+" ja "-" -napojen kanssa. Laturi tunnistaa automaattisesti napaisuuden "+" ja "-"
• Nyt virran merkkivalo syttyy ja latauksen merkkivalo vilkkuu latauksen aikana
• "Full Charge" -merkkivalo palaa, kun akku on ladattu täyteen

Tämän laturin tärkeä ominaisuus on sisäänrakennettu käänteisen napaisuuden tunnistusmekanismi. Kun asetamme akun paikalleen, järjestelmä säätää automaattisesti lähtötehon napaisuutta nykyisen tilanteen mukaan varmistaakseen turvallisen ja terveen latausprosessin. Lisäksi älykäs mukautuva latausalgoritmi tarjoaa iloisia ominaisuuksia, kuten latauksen loppumisen havaitsemisen, ylimääräisen latauksen, ylikuormitussuojan, tyhjän akun havaitsemisen, lähes kuolleen akun nuorentamisen jne.

Vaihe 4: Katkaisuheijastukset

Sisäelektroniikka: Laturin elektroniikka koostuu kahdesta yhtä tärkeästä osasta; "outoa" smps -virtalähdettä ja "salaperäistä" akkulaturia. Pääkomponentti smps-piirissä on yksi TO-92-transistori 13001, kun taas akkulaturi on rakennettu yhden 8-nastaisen DIP-sirun HT3582DA ympärille HotChipiltä (https://www.hotchip.com.cn). Tietolomakkeen mukaan HT3582DA on universaali akkulaturin ohjaussiru, jossa on automaattinen akun napaisuuden tunnistus, oikosulkusuoja ja ylikuumenemissuoja (maksimivirta 300 mA). yksi laturi monista muista markkinoilla olevista on muutos smps-piirissä (lisää myöhemmin, katso lab-huomautus).

Vaihe 5: Piirikaavio ja laboratoriohuomautus

Nyt on hyvä aika siirtyä karkean näköisen piirilevyn kaavioon (minun jäljittämäni ja vahvistamani).

Lab Huomautus: Kuten edellä on mainittu, tärkein asia, joka erottaa yhden laturin monista muista markkinoilla olevista, on muutos smps -piirissä. Esimerkkinä havaittiin, että R1: n arvo muuttui 1,5 M: ksi tai 2,2 M: ksi ja R2 arvoksi 56R tai 47R joissakin muissa latureissa. Samoin C2 korvattiin tyypillä 10μF/25v.

Vaihe 6: Lopulta…

Valitettavasti SMPS -muuntajasta (X1) ja laturiohjaimen sirusta (IC1) ei ole saatavilla muuta, paitsi kiinalainen tietolomake, joka on täytetty raakadatalla. Seuraava ihme on se, että perinteisen suurjännite-tasavirtasuodattimen/puskurikondensaattorin (yleensä yhden 4,7μF-10μF/400v-tyyppinen) puuttuminen smps: n etupäässä. On kuitenkin selvää, että suurjännitteinen 1N4007 (D1) tulodiodi muuntaa AC-tulon sykkiväksi DC: ksi. 13003 -tehotransistori (T1) kytkee virran smps -muuntajaan (X1) vaihtelevalla taajuudella (luultavasti yli 50 kHz). SMPS -muuntajassa on kaksi ensiökäämiä (pää- ja takaisinkäämitys) ja toisiokäämi. Yksinkertainen takaisinkytkentäpiiri säätää lähtöjännitettä; takaisinkytkennän takaisinkytkentä ja siihen liittyvien komponenttien jännitepalaute yhdistetään 13001 -tehotransistoriin. Transistori ajaa sitten smps -muuntajaa. Toissijaisella (lähtö) puolella 1N4148 -diodi (D3) tasoittaa smps -muuntajan lähdön tasavirtaan, joka suodatetaan 220μF -kondensaattorin (C3) avulla ennen halutun lähtöjännitteen (lähellä 5V) antamista muulle piirille. Koko purkukokeen ajan laturin koskettimissa oli 4,1 V DC (ilman akkua), ja siellä havaittiin myös pulssiaktiivisuutta (akulla).

Ja lopuksi oletetaan, että akun lataussäätimen sirun HT3582DA tuottama PWM -lähtö (tietyllä taajuudella) lataa akun. Sisäänrakennettu ADC ja PWM (ilman nollaa ulkoisia komponentteja) tarjoaa keinon toteuttaa tehokas litiumioniakkulaturi!

Vaihe 7: Kohteliaisuus Huomautus

Tämän artikkelin (kirjoittanut T. K. Hareendran) julkaisi alun perin www. codrey.com vuonna 2017.