DIY-litiumioniakkulaturi: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Paristoilla on tärkeä rooli kaikissa paristokäyttöisissä projekteissa/tuotteissa. Ladattavat akut ovat kalliita, koska meidän on ostettava akkulaturi yhdessä akkujen kanssa (tähän asti) verrattuna akkuihin ja heittämiseen, mutta ne ovat hyvää vastinetta rahalle. Ladattavat akut käyttävät useita erilaisia elektrodimateriaalien ja elektrolyyttien yhdistelmiä, esimerkiksi lyijyhappoa, nikkeli-kadmiumia (NiCd), nikkelimetallihydridiä (NiMH), litiumionia (Li-ioni) ja litiumionipolymeeriä (litiumionipolymeeri).

Käytin litiumioniakkua yhdessä projektissani ja päätin rakentaa laturin kalliiden ostamisen sijaan, joten aloitetaan.

Vaihe 1: Nopea video

Tässä on nopea video, joka vie sinut läpi kaikki vaiheet muutamassa minuutissa.

Katso se youtubesta napsauttamalla tätä

Vaihe 2: Luettelo elektroniikan komponenteista

Tässä on luettelo tämän litiumioniakkulaturin tarvitsemista komponenteista.

• TP4056 -pohjainen litiumioniakkulaturimoduuli, jossa on akkusuoja,
• 12 voltin 2 ampeerin seinäadapteri,
• SPST 2-nastainen kytkin,
• 7805 jännitesäädin (1 kpl) (voit ohittaa tämän, jos sinulla on 5 V: n seinäadapteri),
• 100 nF kondensaattori (4 kpl) (voit ohittaa tämän, jos sinulla on 5 V: n seinäadapteri),
• Li-ion 18650 paristopidike
• DC -liitin ja,
• yleiskäyttöinen piirilevy.

Vaihe 3: Työkaluluettelo

Tässä on luettelo tämän litiumioniakun laturin työkaluista.

• Juotosrauta, juotoslanka,
• Kuuma terä (linkki ohjeeseeni, joka auttaa sinua tekemään tämän terän),
• Liimapistooli, liimapuikot,
• Ruuvimeisseli ja vararuuvit sekä
• Muovikotelo - 8 cm x 7 cm x 3 cm (tämän koon pitäisi toimia).

Nyt kun kaikki työkalut ja komponentit ovat paikallaan, tarkastellaan lopuksi TP4056 -moduuliamme, joka on kiinteä osa akkulaturiamme.

Vaihe 4: TP4056 -pohjainen litiumioniakkulaturimoduuli

Mennään tämän moduulin yksityiskohtiin. Tästä TP4056-pohjaisesta litiumionilatauslautakortista on saatavilla kaksi versiota; akun suojapiirillä ja ilman sitä. Käytämme akun suojapiirillä varustettua laitetta.

Breakout-kortti, joka sisältää akun suojapiirin, tarjoaa suojaa käyttämällä DW01A (akun suoja IC) ja FS8205A (Dual N-Channel Enhancement Mode Power MOSFET) -piirejä. Näin ollen paristosuojalla varustettu katkaisukortti sisältää 3 IC: tä (TP4056+DW01A+FS8205A), kun taas ilman paristosuojaa oleva vain 1 IC (TP4056).

TP4056 on täydellinen vakiovirta/vakiojännite-lineaarinen laturimoduuli yksikennoisille litiumioniakkuille. Sen SOP -paketti ja alhainen ulkoisten komponenttien määrä tekevät TP4056: sta ihanteellisen DIY -sovelluksiin. Se voi toimia USB: n ja seinäsovittimien kanssa. Olen liittänyt kuvan TP4056-nastakaaviosta (kuva nro 2) sekä kuvan lataussyklistä (kuva nro 3), joka näyttää vakio- ja vakiojännitelatauksen. Tämän katkaisukortin kaksi merkkivaloa näyttävät erilaisia toimintatiloja, kuten latausta, latauksen päättämistä jne. (Kuva nro 4).

Jotta 3,7 V: n litiumioniakut voidaan ladata turvallisesti, ne on ladattava 0,2-0,7-kertaisella vakiovirralla niiden kapasiteettiin asti, kunnes niiden päätejännite saavuttaa 4,2 V. 10% alkuperäisestä latausnopeudesta. Emme voi lopettaa lataamista 4,2 V: lla, koska 4,2 V: n kapasiteetti on vain noin 40-70 % koko kapasiteetista. Kaikesta tästä huolehtii TP4056. Nyt yksi tärkeä asia, latausvirta määräytyy PROG -nastaan kytketyn vastuksen avulla, markkinoilla olevissa moduuleissa on yleensä 1,2 KOhm, joka on kytketty tähän nastaan, mikä vastaa 1 ampeerin latausvirtaa (kuva nro 5). Voit pelata tällä vastuksella saadaksesi halutun latausvirran.

Linkki TP4056: n tietolomakkeeseen

DW01A on paristosuoja IC, kuva nro 6 esittää tyypillisiä sovelluspiirejä. MOSFETS M1 ja M2 on kytketty ulkoisesti FS8205A IC: n kautta.

Linkki DW01A: n tietolomakkeeseen

Linkki FS8205A: n tietolomakkeeseen

Kaikki nämä asiat on koottu TP4056-litiumioniakkulaturin katkaisukortille, jonka linkki mainitaan vaiheessa No-2. Meidän on tehtävä vain kaksi asiaa, annettava jännite välillä 4,0- 8,0 V tuloliittimissä ja liitettävä akku TP4056: n B+ ja B- liittimiin.

Seuraavaksi rakennamme loput akkulaturipiiristämme.

Vaihe 5: Piiri

Kytketään nyt sähkökomponentit juotosraudalla ja juotoslangalla piirin loppuun saattamiseksi. Olen liittänyt kuvia Fritzing -kaaviosta ja versiosta fyysisestä piiristä, katsokaa sitä. Alla kuvaus samasta.

1. DC-liittimen "+" -liitin kytketään yhteen kytkimen liittimeen ja DC-liittimen "-" -liitin 7805-säätimen GND-napaan.
2. Toinen kytkimen nasta on kytketty 7805 -säätimen Vin -nastaan.
3. Kytke kolme 100 nF kondensaattoria rinnakkain jännitteen säätimen Vin ja GND -nastan väliin. (Käytä yleiskäyttöistä piirilevyä tähän tarkoitukseen)
4. Liitä 100 nF: n kondensaattori Voutin ja jännitesäätimen GND -nastan väliin. (Käytä yleiskäyttöistä piirilevyä tähän tarkoitukseen)
5. Kytke 7805 -jännitesäätimen Vout -nasta TP4056 -moduulin IN+ -tappiin.
6. Kytke 7805-jännitesäätimen GND-nasta TP4056-moduulin IN-napaan.
7. Kytke paristopidikkeen '+' napa B+ -tapaan ja '-' akun pidikkeen napa TP4056-moduulin B-napaan.

Tehty.

Huomautus:- jos käytät 5 V: n seinäsovitinta, voit ohittaa 7805-säätimen osan (mukaan lukien kondensaattorit) ja kytkeä seinäadapterin "+"- ja "-" -liitännät suoraan TP4056: n IN+- ja IN- nastoihin

Huomaa:- Kun käytät 12 V: n sovitinta, 7805 kuumenee, kun se kuljettaa 1 A: n lämpötilaa, jäähdytyselementti voi olla kätevä

Seuraavaksi kokoamme kaikki kotelossa olevat asiat.

Vaihe 6: Kokoonpano: Osa 1- Kotelon muuttaminen

Muuta koteloa näiden ohjeiden mukaisesti, jotta se mahtuu elektroniikkapiiriin.

1. Merkitse paristopidikkeen mitat koteloon teräveitsellä. (Kuva nro 1)
2. Käytä kuumaa terää kotelon läpi paristopidikkeen merkintöjen mukaisesti. (Kuva nro 2 ja 3)
3. Kun olet tehnyt leikkauksen kuumateräisellä kotelolla, sen pitäisi muistuttaa kuvaa No-4.
4. Merkitse koteloon TP4056: n USB -portin merkinnät. (Kuva nro 5 ja 6)
5. Käytä kuumaa terää leikataksesi kotelon läpi USB-portin merkinnän mukaisesti. (Kuva nro 7)
6. Ota mitat ja merkitse koteloon TP4056: n LEDit. (Kuva nro 8 ja 9)
7. Käytä kuumaa terää kotelon läpi LED-merkkien mukaisesti. (Kuva nro 10)
8. Tee samanlaiset vaiheet tehdäksesi reikiä tasavirtaliittimelle ja -kytkimelle. (Kuva nro 11 ja 12)

Kotelon muokkaamisen jälkeen se mahtuu elektroniikkaan.

Vaihe 7: Kokoonpano: Osa 2 Elektroniikan asettaminen kotelon sisään

Aseta elektroniikka kotelon sisään seuraavasti.

1. Aseta paristopidike paikalleen siten, että kiinnityskohdat ovat kotelon ulkopuolella; käytä liimapistoolia lujan liitoksen tekemiseen. (Kuva nro 1)
2. Aseta TP4056-moduuli siten, että LED-valot ja USB-portti ovat helposti saatavilla kotelon ulkopuolelle, sinun ei tarvitse huolehtia, jos edellisessä vaiheessa tehtiin oikeat mittaukset, asiat laskeutuvat automaattisesti paikalleen, käytä lopuksi liimapistoolia lujan liitoksen tekemiseen. 2)
3. Aseta 7805 jännitesäätimen piiri; käytä liimapistoolia lujan liitoksen tekemiseen. (Kuva nro 3)
4. Aseta tasavirtaliitin ja kytkin vastaaviin paikkoihin ja käytä jälleen liimapistoolia lujan liitoksen tekemiseen. (Kuva nro 4)
5. Lopuksi asennuksen jälkeen sen pitäisi näyttää kuvasta nro 5 kotelon sisällä.
6. Sulje takakansi käyttämällä vararuuveja ja ruuvimeisseliä. (Kuva nro 6)
7. Myöhemmin käytin jopa mustaa eristysteippiä peittämään ei -toivotut ulokkeet, jotka johtuivat kuuman terän leikkaamisesta. (arkistointi on myös hyvä vaihtoehto)

Valmis litium-ioni-laturi näyttää kuvan No-7 mukaiselta. Nyt testataan laturia.

Vaihe 8: Koeajo

Aseta tyhjä litiumioniakku laturin sisään, liitä 12 V DC- tai USB-tulo. Laturin pitäisi vilkkua PUNAISEN merkkivalon kanssa, mikä osoittaa latauksen olevan käynnissä.

Hetken kuluttua, kun akku on latautunut, laturin pitäisi vilkkua SINISELLÄ ledillä.

Olen liittänyt kuvia laturistani, joka suorittaa akun lataamisen ja lopettaa latausprosessin.

Niin. Lopulta olemme valmiit.

Kiitos ajastasi. Muista katsoa myös muut ohjeeni ja youtube -kanavani.