8-900-374-94-44
Статья обновлена: 2018-09-26
Сегодня мы рассмотрим схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. На первый взгляд кажется, что простейшую версию такой схемы можно построить на микросхеме lm317. Но тогда питать зарядное устройство придется от напряжения выше 5 В, т.к. разница между напряжениями на входе и выходе этой микросхемы должна составлять минимум 2 В. Напряжение Li-ion элемента с полным зарядом – порядка 4,2 В. Поэтому разница напряжений не достигает даже 1 В, и от варианта с микросхемой lm317 придется отказаться.
Собрать зарядник для литий-ионных элементов можно с использованием специализированной платы TP4056 1A. Ее можно приобрести и несложно сделать самостоятельно. Простейшая схема зарядки литиевых аккумуляторов представлена на рисунке.
Ниже приведена гибридная схема, в которой напряжение стабилизируется, и ограничивается ток заряда.
Напряжение стабилизируется при помощи микросхемы стабилитрона tl431. Она используется во многих блоках питания импульсного типа, в т. ч. в компьютерном. Усилителем будет транзистор – произвольный вариант обратной проводимости и достаточно высокой мощности: КТ805, 815, 817, 819 и их аналоги. Ток заряда, задаваемый резистором R1, зависит от особенностей подзаряжаемого элемента питания. Резистор R1 рекомендуется брать мощностью 1 Вт, а оставшиеся – 0,25 или 0,125 Вт. Напряжение «банки» типа Li-ion в заряженном состоянии – порядка 4,2 В. Это значение напряжения и нужно поставить на выходе. К этому и сводится настроечный процесс – достаточно подбирать R2, R3 и фиксировать на выходе напряжение 4,2 В. Рассчитать напряжение стабилизации микросхемы tl431 позволяют многие интернет-программы. Чтобы выполнить точную настройку Uвых в нашей схеме контроля зарядки Li-ion аккумуляторов, стоит вместо резистора R2 воспользоваться многооборотным сопротивлением 10 кОм.
Функции индикатора заряда успешно выполнит светодиод.
Предложенная схема может применяться для подзарядки одного литиевого аккумулятора (элемента питания, «банки») популярного типоразмера 18650. Подходит она и для Li-ion аккумуляторов других стандартов, но в таком случае следует установить на выходе из зарядного устройства другое значение напряжения. Если собранная вами схема не работает, убедитесь в наличии напряжения более 2,5 В на управляющем выводе микросхемы. Рабочее напряжение 2,5 В – минимум для наружного источника. Иногда минимум рабочего напряжения берется равным 3 В. Для контроля работоспособности схемы перед пайкой стоит создать простой тестовый стенд. После сборки необходимо досконально проконтролировать монтаж. На практике рекомендуется всегда использовать самостоятельно собранные зарядные устройства и схемы на Li-ion аккумуляторах с BMS платой. Плата защиты не допустит выхода напряжения за допустимые границы, убережет элемент питания от поломки и преждевременного износа.
В фирменных зарядных устройствах для защиты Li-ion аккумуляторов от высокого напряжения используются специальные микросхемы с функциями контроля. Подробнее о том, как правильно заряжать Li-ion аккумулятор стандарта 18650, читайте здесь.
Перейти в раздел зарядные устройства для АКБ
2018-09-26
Комментарии: 0
Просмотры: 10197
Комментарии
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Способ зарядки | Ток — Напряжение |
| Зарядный ток | 1,5 A |
| Конечное напряжение | 12,6 В |
| Тип преобразования | Импульсный |
В статье рассматривается небольшая переделка и доработка готовой конструкции, и за основу был взят импульсный блок питания, ремонт которого был представлен в предыдущей статье
В принципе можно использовать любой, подходящий по параметрам, преобразователь сетевого напряжения импульсного типа со стабилизацией выходного напряжения, и далее будет рассмотрено как переделать стабилизированный блок питания в зарядное устройство батареи аккумуляторов.
Для доработки в первую очередь нужно поднять верхний уровень выходного стабилизированного напряжения до 12,6 В, необходимого для полной зарядки батареи литий-ионных аккумуляторов из трёх элементов. Это напряжение задаётся цепью, состоящей из регулируемого интегрального стабилизатора напряжения параллельного типа TL431 и делителя из резисторов R15 и R16. На сайте «Паяльник» опубликована статья «Буферное зарядное устройство свинцовых аккумуляторов», где описана подобная возможность изменения напряжения стабилизации:
В данном же случае выходное напряжение можно повысить увеличением сопротивления резистора R15, и для этого можно воспользоваться TL431 калькулятором, но более точное значение сопротивления придётся подобрать опытным путём, и далее будет описано как это сделать.
Из расчётов было определено, что для получения выходного напряжения 12,6 Вольт резистор R15 нужно заменить на резистор сопротивлением 4,1 кОм. Для получения такого сопротивления на плату, вместо бывшего резистора, были установлены два параллельно соединённых резистора с сопротивлением 4,7 кОм и 33 кОм. Для расчёта общего сопротивления параллельно соединённых резисторов можно воспользоваться онлайн калькулятором
Сначала на плату был установлен резистор с сопротивлением 4,7 кОм, и с помощью мультиметра были отобраны несколько резисторов номинала 33 кОм с небольшим разбросом сопротивления. Далее, поочерёдно устанавливая каждый резистор и мультиметром замеряя выходное напряжение блока питания, нужно добиться максимально точного значения 12,6 Вольт. При сильно отличающемся напряжении в ту или иную сторону батарея не будет заряжаться до конца. При слишком низком значении, напряжения просто не хватит для полной зарядки, а при слишком высоком, зарядный ток в конце процесса зарядки не будет падать и плата защиты батареи преждевременно отключит её от цепи.
Всё это касалось повышения выходного напряжения дорабатываемого блока питания, но для правильной его работы как зарядного устройства, нужно ещё обеспечить постоянство зарядного тока в определённых пределах. Для этого на плате адаптера была разрезана, зачищена и просверлена токопроводящая дорожка положительного полюса вторичного питания, соединяющая два электролитических конденсатора фильтра. В этом месте был установлен токоизмерительный шунт R1 для модуля стабилизации и индикации тока зарядки. Так же был добавлен красный индикаторный светодиод LED2 с токоограничивающим резистором R2. Порядковые номера добавленных радиокомпонентов были заданы сначала, и они не пересекаются с уже имеющимися. Все изменённые и добавленные радиоэлементы на схеме выделены красным цветом:
Кроме этого был разработан и установлен модуль измерения/стабилизации и индикации зарядного тока.
Модуль разрабатывался в несколько этапов и каждый раз его параметры улучшались по мере доработки. Изначально пороговым элементом являлся германиевый транзистор прямой проводимости типа МП41, а шунт имел сопротивление 0,33 Ом:
Резисторы R1, R2 и светодиод LED2 установлены на плате самого блока питания, а остальные компоненты были собраны на отдельной плате и двойными точками на схеме отмечены места соединения плат между собой.
Стабилизация работала, так же и индикация, но измерительный шунт заметно нагревался, а ток стабилизации сильно зависел от температуры внутри блока питания, что потребовало доработку модуля и применение кремниевого измерительного транзистора.
Но у кремниевых транзисторов пороговое напряжение открывания выше чем у германиевых, и для компенсации этого в схему была установлена стабильная вольт-добавка на таком же транзисторе:
Доработанная схема работала намного лучше, а сопротивление шунта, и следовательно выделение тепла на нём, получилось немного снизить.
В отзывах читателей указанной статьи было несколько хороших рекомендаций, которые далее были учтены и добавлены в первоначальную схему. Схема данного измерительного модуля так же была доработана и более точно были подобраны номиналы некоторых резисторов. Окончательный вариант схемы модуля представлен на рисунке:
Двойными точками с цифрами так же отмечены места подключения модуля с основной платой зарядного устройства, а полная схема доработанного выходного узла блока питания вместе с модулем измерения и индикации тока зарядки выглядит следующим образом:
После включения в сеть, пока через нагрузку не течёт ток, дополнительно установленный модуль не влияет на работу адаптера, и выходное напряжение стабилизировано на уровне 12,6 Вольт. При подключении заряжаемого аккумулятора через шунт протекает ток, который обнаруживается транзистором Q1 и далее усиливается транзистором Q3. Коллекторной нагрузкой последнего является светодиод оптрона обратной связи, который начинает светиться всё ярче с ростом протекающего через нагрузку тока, а так как с увеличением яркости его свечения скважность импульсов генератора преобразователя так же увеличивается, то выходное напряжение уменьшается и ток нагрузки стабилизируется. Этот ток зависит от порога открывания измерительного транзистора и задаётся сопротивлением резистора токового шунта.
В активном режиме стабилизации тока транзистор Q4 входит в насыщение и светодиод LED2 светится, сигнализируя о процессе зарядки аккумулятора. Транзистор Q2 играет ключевую роль в значении порога срабатывания измерительного транзистора Q1.
На нём создаётся стабильная вольт-добавка, которая складываясь с напряжением на шунте прикладывается к переходу база-эмиттер транзистора Q1 и понижает порог его срабатывания, уменьшая тем самым количество выделяемого на шунте тепла.
Модуль был собран из миниатюрных радиокомпонентов на небольшом отрезке платы подходящих размеров методом навесного монтажа:
Плата была расположена в пространстве между радиаторами силового транзистора и диодной сборки, над импульсным понижающим трансформатором, в перевёрнутом виде, и соединена с основной платой жёсткими разноцветными проводами в двойной изоляции:
В дальнейшем так же была разработана печатная плата для изготовления модуля, на которой оставлена большая часть фольги для экономии вытравливающего раствора и соединения с массой и проводом заземления адаптера (не общим проводом, и не минусом питания), если такой имеется:
Вид печатной платы со стороны расположения радиоэлементов
Вид печатной платы со стороны проводников
Плата рассчитана на установку транзисторов типа КТ209В и КТ315Б, но их можно заменить любыми маломощными соответствующей структуры с коэффициентом передачи тока базы более 50.
Ещё лучшие результаты работы будут, если применить транзисторные сборки, но тогда придётся изменить чертёж печатной платы.
Токо-измерительный шунт представляет из себя сложенный вдвое отрезок нихромовой проволоки с подобранным необходимым сопротивлением, но при наличии можно установить обычный низкоомный резистор, или резистор поверхностного монтажа. От его сопротивления в большей степени зависит уровень тока зарядки — чем меньше сопротивление, тем больше ток зарядки, который естественно должен уметь обеспечивать переделываемый блок питания:
Налаживание устройства заключается в установке выходного напряжения 12,6 В без нагрузки, подбором сопротивления верхнего резистора R15 делителя напряжения, и установке желаемого тока заряда подбором сопротивления измерительного шунта.
Для этого нужно взять заведомо большую длину нихромового провода, и подключив к выходу разряженную батарею установить необходимое сопротивление шунта, постепенно укорачивая провод и контролируя силу тока низкоомным амперметром.
Подключать батарею нужно обязательно разряженную, так как в конце зарядки ток постепенно будет падать и не удастся установить его номинальное значение.
Производить наладку лучше с реальной батареей, а не с резистивной нагрузкой, так как заряжаемая батарея представляет из себя динамическую нагрузку, и если настраивать не в реальных условиях, то в дальнейшем показания будут отличаться.
Оба резистора, как для настройки выходного напряжения, так и тока нагрузки, расположены в удобных и доступных для многократной пайки местах:
Во время включения с подсоединённой аккумуляторной батареей светится зелёный светодиод индикатора наличия генерации и вторичного напряжения, и дополнительно установленный красный светодиод индикатора зарядки. Не нужно забывать о технике безопасности во время работы с высоким напряжением, и не следует дотрагиваться до оголённых и токопроводящих элементов устройства, находящихся под сетевым напряжением:
Для проверки и налаживания зарядного устройства использовался многофункциональный измеритель параметров заряда/разряда аккумуляторов, включённый по схеме с дополнительным питанием:
Максимальный ток зарядки был установлен в пределах 1,5 А при полностью разряжённой батареи, а по мере зарядки ток незначительно падал, и резко снижался в самом её конце.
В этот момент индикаторный светодиод снижал яркость своего свечения, но всё равно оставался информативным, и полностью погасал по достижении полного(почти) заряда батареи, так как установленный в батарее контроллер размыкал цепь.
В завершение устройство было помещено в корпус, а на конец выходного кабеля был установлен унифицированный разъём XT60 с контактами типа «папа», применяющийся в литий-ионных и литий-полимерных батареях:
В последствии была изготовлена батарея на контроллере с установленной системой балансировки, и проверена возможность её зарядки сконструированным здесь зарядным устройством. Следите за новыми публикациями и оставляйте свои отзывы и рекомендации, которые возможно будут учтены при написании дальнейших статей. Смотрите так же дополнительные материалы по теме:
8| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Транзисторы | |||||||
| Q1, Q2 | Биполярный транзистор | КТ209В | 2 | PNP | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Q3, Q4 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 2 | NPN | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Индикатор | |||||||
| LED2 | Светодиод | 10 mA | 1 | Красный | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резисторы | |||||||
| R1 | Резистор | 0. | 1 | Проволочный | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R2, R3 | Резистор | 1 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | 220 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R5 | Резистор | 4.7 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R6 | Резистор | 3.3 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R7 | Резистор | 820 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Добавить все | |||||||
Скачать список элементов (PDF)
Преимущества литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов укрепили их положение в качестве основного источника питания для портативной электроники, несмотря на один недостаток, заключающийся в том, что разработчикам приходится ограничивать время зарядки.
скорости, чтобы избежать повреждения ячейки и создания опасности. К счастью, современные литий-ионные аккумуляторы более надежны и могут заряжаться гораздо быстрее с использованием методов «быстрой зарядки».
В этой статье более подробно рассматриваются разработки литий-ионных аккумуляторов, оптимальный электрохимический цикл зарядки и некоторые схемы быстрой зарядки. В статье также объясняются недостатки ускоренной зарядки, что позволяет инженерам сделать осознанный выбор конструкции следующего зарядного устройства.
Концепция литий-ионных (Li-ion) батарей проста, но все же потребовалось четыре десятилетия усилий и много долларов на исследования, чтобы разработать технологию, которая теперь надежно питает большинство современных портативных устройств.
Самые ранние аккумуляторы были хрупкими и склонными к перегреву во время зарядки, но при разработке эти недостатки были преодолены. Тем не менее, перезарядка по-прежнему должна следовать точному режиму, который ограничивает зарядные токи, чтобы гарантировать достижение полной емкости без перезарядки с сопутствующим риском необратимого повреждения.
Хорошая новость заключается в том, что последние разработки в области материаловедения и электрохимии увеличили подвижность ионов клетки. Большая мобильность позволяет использовать более высокие зарядные токи и ускоряет «постоянно-токовую» часть цикла зарядки.
Эти разработки позволяют заряжать смартфоны, оснащенные литий-ионными аккумуляторами последнего поколения, с 20% до 70% емкости за 20-30 минут. Кратковременное обновление батареи до емкости на три четверти привлекает потребителей, которым не хватает времени, открывая сектор рынка для зарядных устройств, которые могут безопасно поддерживать быструю зарядку. Производители чипов ответили тем, что предложили разработчикам микросхемы, которые обеспечивают различные скорости зарядки для ускорения перезарядки аккумуляторов литий-ионных элементов. Результатом является более быстрая зарядка, но, как всегда, приходится идти на компромисс.
Улучшения портативного питания
Литий-ионные элементы изготовлены на основе интеркаляционных соединений.
Соединения представляют собой материалы со слоистой кристаллической структурой, которые позволяют ионам лития мигрировать из слоев или находиться между ними. Во время разрядки литий-ионной батареи ионы перемещаются от отрицательного электрода через электролит к положительному электроду, заставляя электроны двигаться в противоположном направлении по цепи для питания нагрузки. Как только ионы в отрицательном электроде израсходованы, ток прекращается. Зарядка батареи заставляет ионы двигаться обратно через электролит и внедряться в отрицательный электрод, готовый к следующему циклу разрядки (рис. 1).
Рис. 1. В литий-ионном аккумуляторе ионы лития перемещаются от одного промежуточного соединения к другому, в то время как электроны текут по цепи, питая нагрузку. (Источник изображения: Digi-Key). это намного безопаснее. Для отрицательного электрода используется графит (углерод).
Хотя эти материалы удовлетворительны, все не идеально. Каждый раз, когда ионы смещаются, некоторые из них реагируют с электродом, становятся неотъемлемой частью материала и, таким образом, теряются в электрохимической реакции.
В результате запас свободных ионов постепенно истощается, а срок службы батареи сокращается. Что еще хуже, каждый цикл зарядки вызывает объемное расширение электродов. Это нагружает кристаллическую структуру и вызывает микроскопические повреждения, которые уменьшают способность электродов аккомодировать свободные ионы. Это накладывает ограничение на количество циклов перезарядки.
Устранение этих недостатков было в центре внимания недавних исследований литий-ионных аккумуляторов, основной целью которых было наполнение электродов большим количеством ионов лития для увеличения плотности энергии, определяемой как энергия на единицу объема или веса. Это облегчает вход и выход ионов из электродов, а также облегчает прохождение ионов через электролит (т. е. повышает подвижность ионов).
Время зарядки (для заданного тока) в конечном счете определяется емкостью аккумулятора. Например, батарея смартфона емкостью 3300 мАч будет заряжаться примерно в два раза дольше, чем батарея емкостью 1600 мАч, если обе заряжаются током 500 мА.
Чтобы учесть это, инженеры определяют скорость зарядки в терминах «C», где 1 C равен максимальному току, который батарея может обеспечить в течение одного часа. Например, в случае аккумулятора емкостью 2000 мА·ч C = 2 А. Та же методика применима и к зарядке. Применение тока заряда 1 А к аккумулятору емкостью 2000 мА·ч соответствует скорости 0,5 C.
Из этого следует, что увеличение зарядного тока уменьшит время перезарядки. Это верно, но только до определенной степени. Во-первых, ионы имеют конечную подвижность, поэтому увеличение зарядного тока выше определенного порога не приводит к их более быстрому перемещению. Вместо этого энергия фактически рассеивается в виде тепла, повышая внутреннюю температуру батареи и рискуя необратимым повреждением. Во-вторых, неограниченная зарядка высоким током в конечном итоге приводит к тому, что в отрицательный электрод встраивается так много ионов, что электрод распадается, а батарея разрушается.
Последние разработки значительно улучшили подвижность ионов новейших литий-ионных элементов, что позволяет использовать более высокий зарядный ток без опасного повышения внутренней температуры.
Но даже в самых современных продуктах по-прежнему существует риск перезарядки, поскольку это является прямым результатом физического строения элемента. Следовательно, производители литий-ионных аккумуляторов предписывают строгий режим зарядки, чтобы защитить свою продукцию от повреждений.
Аккуратно делает
Зарядка литий-ионных аккумуляторов соответствует профилю, разработанному для обеспечения безопасности и длительного срока службы без ущерба для производительности (рис. 2). Если литий-ионный аккумулятор сильно разряжен (например, ниже 3 В), применяется небольшой «предварительный» заряд около 10% от тока полного заряда. Это предотвращает перегрев элемента до тех пор, пока он не сможет принимать полный ток фазы постоянного тока. В действительности эта фаза требуется редко, поскольку большинство современных мобильных устройств рассчитаны на отключение, когда еще остается заряд, поскольку глубокая разрядка, как и перезарядка, может привести к повреждению элемента.
Рисунок 2: Профиль зарядки Li-ion с использованием метода постоянного тока до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет 4,1 В, с последующим «доливом» с использованием метода постоянного напряжения. (Источник изображения: Texas Instruments)
Затем аккумулятор обычно заряжают постоянным током 0,5 C или меньше, пока напряжение аккумулятора не достигнет 4,1 или 4,2 В (в зависимости от конкретной электрохимии). Когда напряжение батареи достигает 4,1 или 4,2 В, зарядное устройство переключается на фазу «постоянного напряжения», чтобы исключить перезарядку. Усовершенствованные зарядные устройства обеспечивают плавный переход от постоянного тока к постоянному напряжению, обеспечивая достижение максимальной емкости без риска повреждения аккумулятора.
Поддержание постоянного напряжения постепенно снижает ток, пока он не достигнет около 0,1 C, после чего зарядка прекращается. Если зарядное устройство оставлено подключенным к аккумулятору, периодически применяется «подпитка» для противодействия саморазряду аккумулятора.
Подзарядка обычно начинается, когда напряжение холостого хода батареи падает ниже 3,9–4 В, и прекращается, когда снова достигается напряжение полной зарядки от 4,1 до 4,2 В.
Как уже упоминалось, перезарядка значительно сокращает срок службы батареи и потенциально опасна. Как только ионы перестают двигаться, большая часть электрической энергии, подаваемой на батарею, преобразуется в тепловую энергию. Это вызывает перегрев, что может привести к взрыву из-за выделения электролита. В результате производители аккумуляторов выступают за точное управление и подходящие функции безопасности зарядного устройства.
Недостаточный заряд, хотя и не опасен, также может отрицательно сказаться на емкости аккумулятора. Например, недозаряд всего на 1% может снизить емкость аккумулятора примерно на 8% (рис. 3).
Рис. 3: Недостаточный заряд всего на доли процента может привести к значительному снижению емкости литий-ионного аккумулятора. По этой причине важно, чтобы конечное напряжение во время зарядки было точно измерено.
По этим причинам зарядное устройство должно контролировать конечное напряжение в пределах ±50 мВ от 4,1 или 4,2 В и быть в состоянии определить, когда батарея полностью заряжена. Методы обнаружения включают определение момента, когда ток падает до 0,1 C на стадии постоянного напряжения, и, в более простых зарядных устройствах, зарядку только в течение заранее определенного времени и при условии, что батарея полностью заряжена. Многие зарядные устройства также включают средства для определения температуры батареи, поэтому зарядка может быть прекращена при превышении порогового значения. [1]
Ускоренная зарядка
Поскольку батареи последнего поколения отличаются повышенной подвижностью ионов, возможна более быстрая зарядка без риска перегрева. На сегодняшний день производители микросхем предоставили широкий спектр интегрированных решений для управления литий-ионными батареями, чтобы упростить конструкцию зарядных устройств. Теперь они также предлагают кремний, который позволяет инженерам разрабатывать продукты, использующие преимущества более быстрой зарядки в фазе постоянного тока.
(Обратите внимание, что не существует принятого в отрасли определения «быстрой или быстрой зарядки» для литий-ионных аккумуляторов. Скорее этот термин качественно применяется к любому режиму зарядки, который ускоряет зарядку по сравнению с «типичной» скоростью заряда 0,5 C.)
Компания Maxim Integrated, например, предлагает зарядное устройство MAX8900 на основе импульсного понижающего («понижающего») источника питания. Устройство может выдавать до 1,2 А при напряжении питания от 3,6 до 6,3 В, позволяя разработчику регулировать параметры заряда с помощью внешних компонентов.
Например, разработчик может реализовать быструю зарядку постоянным током, как только напряжение батареи превысит напряжение предварительного кондиционирования и пока напряжение не достигнет 4,2 В. Максимальный ток быстрой зарядки определяется резистором между контактом SETI и землей ( См. рисунок 4).
Рисунок 4: Зарядный ток в фазе постоянного тока зарядки литий-ионного аккумулятора, обеспечиваемый MAX8900 от Maxim Integrated, можно настроить с помощью резистора R SETI , показанного здесь внизу в центре этой прикладной схемы.
( Схема, нарисованная с помощью Digi-Key Схема-it , на основе оригинального изображения, предоставленного Maxim Integrated)
Например, для R SETI = 2,87 кОм, ток быстрой зарядки равен 1,186 А, а для R SETI = 34 кОм ток равен 0,1 А. На рис. 5 показано, как ток зарядки зависит от R SETI . Maxim предлагает удобный комплект для разработки MAX8900A, который позволяет разработчику экспериментировать со значениями компонентов, чтобы изучить их влияние не только на скорость зарядки постоянным током, но и на скорость зарядки в других частях цикла зарядки.
Рисунок 5: Изменение зарядного тока в фазе постоянного тока зарядки литий-ионного аккумулятора, обеспечиваемой MAX8900 с номиналом резистора R SETI .
В MAX8900 встроены некоторые меры безопасности, чтобы предотвратить опасное повышение температуры батареи во время быстрой зарядки. Они соответствуют спецификациям Японской ассоциации производителей электроники и информационных технологий (JEITA) в отношении безопасной зарядки литий-ионных аккумуляторов.
Для литий-ионных аккумуляторов при температуре от 0°С до 15°С ток быстрой зарядки ограничивается 50% от запрограммированного значения, а если температура аккумулятора поднимается выше 60°С, ток полностью отключается до достижения температуры снижается до безопасного уровня. Сам чип защищен термической защитой, которая ограничивает ток заряда до 25% от максимального уровня, если внутренняя температура превышает 85°C.
Компания Maxim не единственная, кто предоставляет разработчикам гибкость в выборе быстрой скорости зарядки. Импульсное зарядное устройство MC32BC3770 от NXP Semiconductors обеспечивает контроль над режимом зарядки, позволяя разработчику не только устанавливать рабочие параметры через интерфейс I 2 C, но также устанавливать ток завершения заряда, напряжение регулирования батареи, предварительное — ток заряда, пороговое значение напряжения быстрой зарядки и пороговое напряжение снижения заряда в дополнение к току быстрой зарядки.
Сам ток быстрой зарядки программируется от 100 до 2000 мА, по умолчанию установлено значение 500 мА.
В целях безопасности ток быстрой зарядки всегда ограничивается настройкой предела входного тока. MC32BC3770 может работать от входного напряжения до 20 В и имеет один вход для USB и двухканальный выход для питания устройства, если батарея полностью разряжена.
FAN5400 компании Fairchild Semiconductor также позволяет разработчику программировать скорость зарядки и режимы работы микросхемы с помощью I 2 Интерфейс С. Устройство представляет собой USB-совместимое зарядное устройство на основе импульсного источника питания, работающего от входного напряжения 6 В (макс.) и обеспечивающего зарядный ток до 1,25 А.
Конструкция FAN5400 минимизирует время зарядки при соблюдении требований USB. Разработчик может выбрать как максимальный зарядный ток, так и пороговое значение тока для прекращения зарядки во время фазы постоянного напряжения через хост I 2 C. Функции безопасности включают таймер, который отключает питание, если цикл зарядки превышает заданную продолжительность, а ток зарядки ограничивается, если температура чипа превышает 120°C.
Компания Texas Instruments, со своей стороны, предлагает bq25898, импульсное устройство управления зарядом батареи, поддерживающее быструю зарядку с высоким входным напряжением. Устройство может принимать входное напряжение до 12 В и выдавать до 4 А на выходе, что делает его пригодным для зарядки аккумуляторов большей емкости в смартфонах и планшетах последнего поколения.
Подобно решениям NXP Semiconductors и Fairchild, bq25898 настраивается через последовательный интерфейс I 2 C, который позволяет разработчику устанавливать зарядный ток и минимальное напряжение системы. Функции безопасности включают контроль температуры батареи, таймер зарядки и защиту от перенапряжения.
Компромисс быстрой зарядки
Разработчик должен знать о компромиссе, связанном с быстрой зарядкой: чем быстрее зарядка, тем ниже емкость, когда батарея переключается на относительно медленную часть постоянного напряжения режим зарядки. Например, зарядка при 0,7°С обеспечивает емкость от 50 до 70% при достижении напряжения 4,1 или 4,2 В, тогда как зарядка при температуре менее 0,2°С может привести к полному заряду батареи, как только напряжение достигнет 4,1 или 4,2 В.
В других случаях Другими словами, если потребителю требуется быстрое обновление, скажем, с 25 до 50 процентов, быстрая зарядка идеальна, но если потребитель обычно подключается к сети для полной подзарядки, обычно быстрее сделать это при умеренной скорости заряда 0,5 C, чем скорость быстрой зарядки на 1 C или выше, которая затем требует более длительной и относительно медленной «дозарядки».
Другой компромисс заключается в том, что повышенная внутренняя температура, создаваемая быстрой зарядкой, даже если она может быть ниже «безопасного» порога, установленного производителем конкретного литий-ионного элемента, может вызвать небольшое повреждение, что в конечном итоге приведет к снижению емкость и меньше циклов перезарядки. Тем не менее, с усовершенствованием аккумуляторной технологии, увеличивающей надежность элементов, скорость быстрой зарядки должна быть экстремальной, чтобы сократить срок службы батареи до уровня, меньшего, чем «полезное» существование портативного продукта (определяемое как время между покупкой продукта потребителем и замена на новую модель).
Заключение
В то время как в лаборатории разрабатываются новые аккумуляторные технологии, литий-ионный элемент, похоже, в течение некоторого времени станет основным источником энергии для портативных устройств. Таким образом, технология будет по-прежнему интенсивно развиваться, устраняя ее недостатки. Ионная подвижность входит в число этих слабых мест и, вероятно, улучшится даже по сравнению с батареями последнего поколения, что приведет к более быстрой зарядке постоянным током.
Разработчики могут воспользоваться преимуществами более быстрой зарядки, выбрав микросхему управления батареями, которая обеспечивает гибкость в выборе скорости зарядки путем выбора одного или двух внешних компонентов или программирования через интерфейс I 2 C. Также стоит учитывать функции безопасности, встроенные в устройства управления батареями, поскольку, хотя современные литий-ионные элементы намного надежнее своих предшественников, быстрая зарядка по-прежнему представляет некоторые потенциальные опасности, которые разработчикам необходимо учитывать при их разработке.
Ссылка:
1. « Разработка доступных систем питания со смешанными сигналами для зарядных устройств », Терри Кливленд, Скотт Дирборн, Microchip Technology Inc.
различными авторами и/или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.
В следующем посте описаны четыре простых, но безопасных способа зарядки литий-ионных аккумуляторов с использованием обычных ИС, таких как LM317 и NE555, которые можно легко собрать дома. любым новым любителем.
Хотя литий-ионные аккумуляторы являются уязвимыми устройствами, их можно заряжать с помощью более простых схем, если скорость зарядки не вызывает значительного нагревания аккумулятора, и если пользователь не возражает против небольшой задержки периода зарядки элемента.
Пользователям, которым нужна быстрая зарядка аккумулятора, не следует использовать описанные ниже концепции, вместо этого они могут использовать одну из этих профессиональных интеллектуальных конструкций.
Прежде чем изучать процедуры изготовления зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов, нам важно знать основные параметры, связанные с зарядкой ионно-литиевых аккумуляторов.
В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы можно заряжать при значительном начальном токе, который может достигать номинальной емкости аккумулятора в Ач. Это называется зарядкой со скоростью 1C, где C — это значение батареи в ампер-часах.
Сказав это, никогда не рекомендуется использовать эту экстремальную скорость, так как это будет означать зарядку батареи в очень напряженных условиях из-за повышения ее температуры. Таким образом, нормой 0,5°С считается стандартное рекомендуемое значение.
0,5C означает зарядный ток, равный 50% от значения емкости Ач батареи. В условиях тропического лета даже этот показатель может превратиться в невыгодный для аккумулятора показатель из-за существующей высокой температуры окружающей среды.
Абсолютно нет. На самом деле это очень удобная форма батареи, и ее можно заряжать с минимальными усилиями, хотя эти минимальные соображения необходимы и должны соблюдаться в обязательном порядке.
Несколько важных, но простых в реализации соображений: автоматическое отключение при полном уровне заряда, постоянное напряжение и постоянный ток на входе.
Следующее объяснение поможет лучше понять это.
На следующем графике показана идеальная процедура зарядки стандартного литий-ионного аккумулятора 3,7 В, рассчитанного на 4,2 В в качестве полного уровня заряда.
Этап № 1 : На начальном этапе № 1 мы видим, что напряжение батареи повышается с уровня 0,25 В до уровня 4,0 В примерно за один час при скорости зарядки постоянным током 1 ампер.
На это указывает СИНЯЯ линия. 0,25 В используется только для справки, фактическая батарея 3,7 В никогда не должна разряжаться ниже 3 В.
Стадия №2: На этапе №2 зарядка переходит в состояние заряда насыщения , когда пиковое напряжение достигает уровня полного заряда 4,2 В, а потребление тока начинает падать. Это падение текущего курса продолжается в течение следующих нескольких часов. Зарядный ток показан КРАСНОЙ пунктирной линией.
Стадия №3 : Когда ток падает, он достигает самого низкого уровня, который составляет менее 3% от номинальной емкости ячейки.
Как только это произойдет, входное питание ОТКЛЮЧАЕТСЯ, и ячейке дают отстояться еще 1 час.
Через один час напряжение элемента указывает на реальное состояние State-Of-Charge или SoC элемента. SoC элемента или батареи — это оптимальный уровень заряда, которого они достигли после курса полной зарядки, и этот уровень показывает фактический уровень, который можно использовать для данного приложения.
В этом состоянии мы можем сказать, что состояние ячейки готово к использованию.
Стадия № 4 : В ситуациях, когда элемент не используется в течение длительного времени, время от времени применяется подзарядка, при этом ток, потребляемый элементом, составляет менее 3% от его значения Ач.
Помните, хотя на графике показано, что аккумулятор заряжается даже после того, как он достиг 4,2 В, это категорически не рекомендуется во время практической зарядки литий-ионного аккумулятора . Питание должно быть автоматически отключено, как только ячейка достигнет уровня 4,2 В.
Если у вас нет автоматического отключения, просто ограничьте постоянное напряжение вход до 4,1 В.
Если вы ищете самую дешевую и простую схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов, то лучшего варианта, чем этот, не найти.
ПРИМЕЧАНИЕ. Эта конструкция не имеет регулирования температуры, поэтому рекомендуется меньший входной ток.Один полевой МОП-транзистор, предустановка или подстроечный резистор и резистор 470 Ом мощностью 1/4 Вт — это все, что вам нужно для создания простой и безопасной схемы зарядного устройства.
Перед подключением выхода к литий-ионному аккумулятору убедитесь в нескольких вещах.
1) Поскольку в приведенной выше конструкции не предусмотрена регулировка температуры, входной ток должен быть ограничен до уровня, который не вызывает значительного нагрева элемента.
2) Отрегулируйте предустановку, чтобы получить ровно 4,1 В на зарядных клеммах, к которым должен быть подключен аккумулятор. Отличный способ исправить это — подключить прецизионный стабилитрон вместо предустановленного и заменить резистор 470 Ом на резистор 1 кОм.
Для тока обычно достаточно постоянного входного тока около 0,5C, что составляет 50% от значения мАч элемента.
Добавление регулятора тока
Если источник входного сигнала не управляется по току, в этом случае мы можем быстро модернизировать приведенную выше схему с помощью простого каскада управления током BJT, как показано ниже:
RX = 07 / Макс. ток зарядки Основное преимущество литий-ионных аккумуляторов заключается в их способности быстро и эффективно заряжаться. Однако литий-ионные аккумуляторы имеют плохую репутацию из-за того, что они слишком чувствительны к неблагоприятным воздействиям, таким как высокое напряжение, большой ток и, что наиболее важно, условия перезарядки.
При зарядке в любом из вышеперечисленных условий элемент может стать слишком горячим, и если условия сохраняются, это может привести к утечке жидкости из элемента или даже к взрыву, что в конечном итоге приведет к необратимому повреждению элемента.
При любых неблагоприятных условиях зарядки первое, что происходит с элементом, — это повышение его температуры, и в предлагаемой концепции схемы мы используем эту характеристику устройства для реализации необходимых операций безопасности, при которых элемент никогда не может достигать высоких значений. температуры, сохраняя параметры в соответствии с требуемыми характеристиками ячейки.
В этом блоге мы наткнулись на множество схем зарядных устройств с использованием микросхем LM317 и LM338, которые являются наиболее универсальными и наиболее подходящими устройствами для обсуждаемых операций.
Здесь мы также используем микросхему LM317, хотя это устройство используется только для создания необходимого регулируемого напряжения и тока для подключенного литий-ионного элемента.
Фактическая функция обнаружения выполняется парой NPN-транзисторов, расположенных таким образом, что они вступают в физический контакт с заряжаемой ячейкой.
Глядя на приведенную принципиальную схему, мы получаем три типа защит одновременно:
При подаче питания на установку ИС 317 ограничивает и формирует выход равный 3,9V к подключенному литий-ионному аккумулятору.
Мы знаем, что если вывод ADJ IC 317 заземлен, ситуация полностью отключает от него выходное напряжение.
Это означает, что проводимость транзисторов вызовет короткое замыкание контакта ADJ на землю, что приведет к отключению выхода на батарею.
Имея в руках описанную выше функцию, пара Дарлингтомов выполняет несколько интересных функций безопасности.
Резистор 0,8, подключенный к его базе и земле, ограничивает максимальный ток примерно до 500 мА. Если ток стремится превысить этот предел, напряжение на резисторе 0,8 Ом становится достаточным для активации транзисторов, которые «заглушают» выходной сигнал IC и препятствует дальнейшему увеличению тока. Это, в свою очередь, помогает уберечь аккумулятор от нежелательного тока.
Однако основная функция безопасности, выполняемая транзисторами, заключается в обнаружении повышения температуры литий-ионной батареи.
Транзисторы, как и все полупроводниковые устройства, проводят ток более пропорционально повышению температуры окружающей среды или их тела.
Как уже говорилось, эти транзисторы должны располагаться в тесном физическом контакте с батареей.
Теперь предположим, что в случае, если температура элемента начнет повышаться, транзисторы отреагируют на это и начнут проводить проводимость, проводимость мгновенно заставит вывод ADJ микросхемы подвергаться большему воздействию потенциала земли, что приведет к снижению выходного напряжения.
При снижении зарядного напряжения нагревание подключенной литий-ионной батареи также уменьшится. Результатом является управляемая зарядка элемента, гарантирующая, что элемент никогда не выйдет из строя, и поддерживает безопасный профиль зарядки.
Приведенная выше схема работает по принципу температурной компенсации, но не включает функцию автоматического отключения при перезарядке, поэтому максимальное зарядное напряжение фиксируется на уровне 4,1 В.
Если вы хотите избежать проблем с контролем температуры, вы можете просто игнорировать пару Дарлингтона BC547 и использовать вместо нее один BC547.
Теперь это будет работать только как источник питания с управлением по току/напряжению для литий-ионного элемента. Вот требуемый измененный дизайн.
Трансформатор может быть трансформатором 0-6/9/12 В. Поскольку здесь не используется контроль температуры, убедитесь, что значение Rc правильно рассчитано для скорости 0,5 °C.
Для этого можно использовать следующую формулу:
Rc = 0,7 / 50% от значения Ah
Предположим, что значение Ah напечатано как 2800 mAh. Тогда приведенную выше формулу можно решить следующим образом:
Rc = 0,7 / 1400 мА = 0,7 / 1,4 = 0,5 Ом
Мощность будет равна 0,7 x 1,4 = 0,98, или просто 1 ватт.
Аналогично, убедитесь, что предустановка 4k7 настроена точно на 4,1 В на выходных клеммах.
После внесения вышеперечисленных настроек вы можете безопасно заряжать предполагаемый литий-ионный аккумулятор, не беспокоясь о каких-либо неблагоприятных ситуациях.
Так как при напряжении 4,1 В мы не можем считать аккумулятор полностью заряженным.
Чтобы устранить вышеуказанный недостаток, функция автоматического отключения становится более удобной, чем описанная выше концепция.
В этом блоге я обсуждал множество схем автоматического зарядного устройства на операционных усилителях, любая из них может быть применена для предлагаемой конструкции, но, поскольку мы заинтересованы в том, чтобы конструкция была дешевой и простой, можно попробовать альтернативную идею, показанную ниже.
.
Если вас интересует только автоматическое отключение без контроля температуры, вы можете попробовать описанную ниже конструкцию на основе SCR. SCR используется через ADJ и землю IC для операции фиксации. Затвор настроен на выход таким образом, что, когда потенциал достигает примерно 4,2 В, SCR срабатывает и фиксируется, отключая питание батареи на постоянной основе.
Порог можно отрегулировать следующим образом:
Первоначально установите предустановку 1K на уровень земли (крайний справа), подайте внешний источник напряжения 4,3 В на выходные клеммы.
Теперь медленно изменяйте предустановку, пока не сработает SCR (светодиод загорится).
Устанавливает схему автоматического отключения.
Сначала удерживайте центральный ползунок предустановки в соприкосновении с заземляющей шиной цепи.
Теперь, не подключая питание переключателя батареи, проверьте выходное напряжение, которое, естественно, будет показывать полный уровень заряда, установленный резистором 700 Ом.
Затем, очень умело и осторожно регулируйте предустановку до тех пор, пока SCR просто не сработает, отключив выходное напряжение до нуля.
Вот и все, теперь можно считать, что схема настроена.
Подключите разряженную батарею, включите питание и проверьте реакцию, предположительно SCR не сработает, пока не будет достигнут установленный порог, и отключится, как только батарея достигнет установленного порога полного заряда.
Вторая простая конструкция объясняет простую, но точную схему автоматического зарядного устройства для ионно-литиевых аккумуляторов с использованием повсеместно распространенной микросхемы IC 555.
Как мы все знаем, литий-ионную батарею необходимо заряжать в контролируемых условиях, поскольку зарядка обычными средствами может привести к повреждению или даже взрыву батареи.
Обычно литий-ионные аккумуляторы не любят перезарядки своих элементов. Как только элементы достигают верхнего порога, зарядное напряжение должно быть отключено.
Следующая схема зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов очень эффективно соответствует вышеуказанным условиям, так что подключенному аккумулятору никогда не разрешается превышать предел перезарядки.
Когда IC 555 используется в качестве компаратора, его контакты № 2 и № 6 становятся эффективными измерительными входами для определения нижнего и верхнего пределов порогового напряжения в зависимости от настройки соответствующих предустановок.
Контакт № 2 отслеживает пороговый уровень низкого напряжения и переключает выход на высокий логический уровень, если уровень падает ниже установленного предела.
И наоборот, контакт № 6 контролирует верхний порог напряжения и возвращает выходной сигнал в низкий уровень при обнаружении уровня напряжения выше установленного верхнего предела обнаружения.
Как правило, верхнее отключение и нижнее включение должны быть установлены с помощью соответствующих предустановок, удовлетворяющих стандартным спецификациям микросхемы, а также подключенной батареи.
Предустановка для контакта №2 должна быть установлена таким образом, чтобы нижний предел соответствовал 1/3 от Vcc, и аналогичная предустановка, связанная с контактом №6, должна быть установлена таким образом, чтобы верхний предел отсечки соответствовал 2/3 от Vcc , в соответствии со стандартными правилами IC 555.
Все функционирование предлагаемой схемы зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов с использованием IC 555 происходит, как описано в следующем обсуждении:
Предположим, что к выходу показанной ниже схемы подключена полностью разряженная литий-ионная батарея (около 3,4 В).
Предполагая, что нижний порог установлен где-то выше уровня 3,4 В, контакт № 2 немедленно определяет ситуацию с низким напряжением и устанавливает высокий уровень на выходе № 3.
Высокий уровень на контакте №3 активирует транзистор, который включает входное питание на подключенную батарею.
Аккумулятор постепенно начинает заряжаться.
Как только батарея достигает полного заряда (при 4,2 В), при условии, что верхний порог отсечки на контакте № 6 установлен на уровне около 4,2 В, уровень измеряется на контакте № 6, что немедленно возвращает выходной сигнал к низкому уровню.
Низкий уровень на выходе мгновенно отключает транзистор, что означает, что зарядный вход теперь заблокирован или отключен от батареи.
Включение транзисторного каскада также обеспечивает возможность зарядки литий-ионных аккумуляторов с большим током.
Трансформатор должен быть выбран с напряжением, не превышающим 6 В, и номинальным током 1/5 от номинального тока батареи.
Если вы считаете, что описанная выше конструкция слишком сложна, вы можете попробовать следующую конструкцию, которая выглядит намного проще:
Подсоедините полностью заряженную батарею к указанным точкам и отрегулируйте предустановку таким образом, чтобы реле просто деактивировалось из положения N/C в положение N/O.
… сделайте это без подключения зарядки Вход постоянного тока в цепь.
Как только это будет сделано, вы можете считать, что схема настроена и может использоваться для автоматического отключения питания батареи при полной зарядке.
Во время фактической зарядки убедитесь, что входной зарядный ток всегда ниже, чем номинальная мощность аккумулятора в Ач, то есть, если предположим, что аккумуляторная батарея равна 9 Ач00 мАч, вход не должен превышать 500 мА.
Батарея должна быть удалена, как только реле выключится, чтобы предотвратить саморазряд батареи через предустановку 1K.
IC1 = IC555
Все резисторы 1/4 Вт CFR
IC 555 Распиновка
излишество.
Объясняется простой, но эффективный и безопасный способ зарядки литий-ионного аккумулятора в этом посте , и эта схема может быть применима ко всем типам батарей, поскольку она прекрасно заботится о двух важнейших параметрах: постоянном токе и автоматическом отключении при полной зарядке.
Предполагается, что постоянное напряжение доступно от источника зарядки.
В статье описана простая схема, которую можно использовать для быстрой зарядки не менее 25 литий-ионных аккумуляторов, соединенных параллельно, от одного источника напряжения, например, 12-вольтовой батареи или Солнечная панель 12В.
Идея была предложена одним из активных подписчиков этого блога, давайте послушаем:
Можете ли вы помочь мне разработать схему для зарядки 25 литий-ионных аккумуляторов (3,7 В- 800 мА каждый) одновременно. Мой источник питания от батареи 12v-50AH. Также дайте мне знать, сколько ампер 12-вольтовой батареи будет потребляться с этой установкой в час … заранее спасибо.
Когда дело доходит до зарядки, литий-ионные элементы требуют более строгих параметров по сравнению со свинцово-кислотными батареями.
Это становится особенно важным, поскольку литий-ионные элементы имеют тенденцию выделять значительное количество тепла в процессе зарядки, и если это выделение тепла выходит из-под контроля, это может привести к серьезному повреждению элемента или даже к возможному взрыву.
Однако у литий-ионных аккумуляторов есть один положительный момент: их можно заряжать при полной скорости 1C, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые не допускают заряда со скоростью выше C/5.
Вышеупомянутое преимущество позволяет литий-ионным элементам заряжаться в 10 раз быстрее, чем свинцово-кислотным аналогам.
Как обсуждалось выше, поскольку управление теплом становится критическим вопросом, если этот параметр надлежащим образом контролируется, остальные вещи становятся довольно простыми.
Это означает, что мы можем заряжать литий-ионные элементы на полной скорости 1C, не беспокоясь ни о чем, пока у нас есть что-то, что контролирует выделение тепла этими элементами и инициирует необходимые корректирующие меры.
Я попытался реализовать это, подключив отдельную схему измерения тепла, которая контролирует тепло от элементов и регулирует зарядный ток в случае, если тепло начинает отклоняться от безопасного уровня.
На первой принципиальной схеме ниже показана точная схема датчика температуры с использованием микросхемы LM324.
Здесь использовались три его операционных усилителя.
Диод D1 представляет собой 1N4148, который здесь эффективно действует как датчик температуры. Напряжение на этом диоде падает на 2 мВ с каждым градусом повышения температуры.
Это изменение напряжения на D1 побуждает A2 изменить свою выходную логику, что, в свою очередь, инициирует постепенное увеличение выходного напряжения A3 соответственно.
Выход A3 подключен к светодиоду оптопары. В соответствии с настройкой P1 выход A4 имеет тенденцию к увеличению в ответ на тепло от элемента, пока в конечном итоге не загорится подключенный светодиод и не откроется внутренний транзистор оптопары.
Когда это происходит, оптотранзистор подает 12 В на схему LM338 для инициирования необходимых корректирующих действий.
На второй схеме показан простой регулируемый блок питания на микросхеме LM338. Потенциометр 2k2 настроен так, чтобы на подключенных литий-ионных элементах вырабатывалось ровно 4,5 В.
Предыдущая схема IC741 является схемой отключения при перегрузке, которая отслеживает заряд элементов и отключает питание, когда напряжение превышает 4,2 В.
BC547 слева рядом с ICLM338 введен для применения соответствующих корректирующих действий, когда ячейки начинают нагреваться.
В случае, если элементы начинают перегреваться, питание от оптопары датчика температуры попадает на транзистор LM338 (BC547), транзистор проводит и мгновенно отключает выход LM338, пока температура не упадет до нормальных значений, этот процесс продолжается до тех пор, пока элементы не будут полностью заряжены, когда IC 741 активирует и навсегда отключит элементы от источника.
Все 25 ячеек могут быть подключены к этой цепи параллельно, каждая положительная линия должна включать отдельный диод и резистор 5 Ом мощностью 1 Вт для равномерного распределения заряда.
Весь блок элементов должен быть закреплен на общей алюминиевой платформе, чтобы тепло равномерно рассеивалось по алюминиевой пластине.
D1 должны быть соответствующим образом приклеены к этой алюминиевой пластине, чтобы датчик D1 оптимально воспринимал рассеянное тепло.
1 Ом