Универсальное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов - что внутри?: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Результаты разборки продукта могут быть использованы любителями / производителями, чтобы узнать, какие компоненты используются в электронном продукте. Такие знания могут помочь понять, как работает система, включая новаторские конструктивные особенности, и могут облегчить процесс обратного проектирования схемы. Эта статья, содержащая подробные сведения о разборке универсального зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов, представляет собой скромное усилие в этом направлении и результат ряда экспериментов, проводимых время от времени.

Шаг 1: Введение

Недавно я купил на eBay небольшое внешнее зарядное устройство для аккумулятора мобильного телефона. Однако с помощью регулируемого набора контактов зарядное устройство способно заряжать почти все распространенные литий-ионные аккумуляторные батареи. Зарядное устройство представляет собой китайский продукт за 1 доллар, доступный под разными торговыми марками.

Шаг 2: литий-ионный аккумулятор и зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы стали популярными для портативной электроники, такой как смартфоны, потому что они обладают самой высокой плотностью энергии среди всех коммерческих аккумуляторных технологий. Поскольку литий является высокореактивным материалом (неправильная зарядка современного литий-ионного элемента может привести к необратимому повреждению или, что еще хуже, к нестабильности и потенциальной опасности), литий-ионные аккумуляторы необходимо заряжать в тщательно контролируемом режиме постоянного тока / постоянного напряжения. уникален для этой клеточной химии.

Шаг 3. Универсальное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Ниже приводится объяснение того, как обеспечить питание универсального внешнего зарядного устройства, установить аккумулятор в зарядное устройство и зарядить его.

• Подключите зарядное устройство к розетке переменного тока (AC180 - 240V)
• Установите аккумулятор на основание (литий-ионный 3,7 В).
• Переместите контакты зарядного устройства, чтобы совместить их с выводами «+» и «-» аккумулятора. Зарядное устройство автоматически определит полярность «+» и «-».
• Теперь горит индикатор «питание», а индикатор «зарядка» будет мигать во время зарядки.
• Индикатор «Полная зарядка» загорается, когда аккумулятор полностью заряжен.

Важной особенностью этого зарядного устройства является встроенный механизм определения обратной полярности. Когда мы вставляем аккумулятор, система автоматически регулирует его выходную полярность в соответствии с текущей ситуацией, чтобы обеспечить безопасный и здоровый процесс зарядки. Кроме того, интеллектуальный адаптивный алгоритм зарядки предлагает приятные функции, такие как обнаружение окончания заряда, пополнение заряда, защита от перезарядки, обнаружение разряда батареи, восстановление почти разряда батареи и т. Д.

Шаг 4: Размышления о разборке

Внутренняя электроника: Электроника зарядного устройства состоит из двух одинаково важных частей; «странный» блок питания smps и «загадочное» зарядное устройство. Основным компонентом в схеме smps является транзистор 13001 TO-92, а зарядное устройство построено на одной 8-контактной микросхеме DIP HT3582DA от HotChip (https://www.hotchip.com.cn). Согласно даташиту HT3582DA - это универсальная микросхема управления зарядным устройством с автоматической идентификацией полярности батареи, защитой от короткого замыкания и перегрева (максимальный ток 300 мА). Я также заметил, что сама печатная плата очень универсальна - главное, что разделяет Одно из зарядных устройств, представленных на рынке, - это модификация схемы smps (подробнее см. лабораторную заметку).

Шаг 5: принципиальная схема и лабораторное примечание

Теперь самое время перейти к схеме грязно выглядящей печатной платы (отслеженной и проверенной мной).

Лабораторное примечание: как указывалось ранее, главное, что отличает одно зарядное устройство от многих других, представленных на рынке, - это изменение схемы smps. В качестве примера было замечено, что значение R1 изменилось до 1,5M или 2,2M, а R2 - до 56R или 47R в некоторых других зарядных устройствах. Аналогичным образом был заменен C2 на тип 10 мкФ / 25 В.

Шаг 6. В конце…

К сожалению, больше ничего не известно о трансформаторе smps (X1) и микросхеме контроллера зарядного устройства (IC1), за исключением китайской таблицы данных, заполненной некоторыми необработанными данными. Следующее чудо - отсутствие традиционного высоковольтного фильтра постоянного тока / буферного конденсатора (обычно один тип 4,7 мкФ - 10 мкФ / 400 В) на входе в SMPS. Однако очевидно, что высоковольтный входной диод 1N4007 (D1) преобразует входной переменный ток в пульсирующий постоянный ток. Силовой транзистор 13003 (T1) переключает питание на трансформатор smps (X1) с переменной частотой (вероятно, выше 50 кГц). Трансформатор smps имеет две первичные обмотки (основная обмотка и обмотка обратной связи) и вторичная обмотка. Простая схема обратной связи регулирует выходное напряжение; колебания обратной связи от обмотки обратной связи и обратная связь по напряжению от связанных компонентов объединены в силовом транзисторе 13001. Затем транзистор управляет трансформатором smps. На вторичной (выходной) стороне диод 1N4148 (D3) выпрямляет выход трансформатора smps в постоянный ток, который фильтруется конденсатором 220 мкФ (C3) перед подачей желаемого выходного напряжения (около 5 В) на остальную часть схемы. На протяжении всего времени проведения эксперимента по разборке на контактах зарядного устройства (без аккумулятора) было обнаружено 4,1 В постоянного тока, и там также наблюдалось наличие импульсной активности (с аккумулятором).

И, наконец, предполагается, что выходной сигнал ШИМ (с определенной частотой), генерируемый микросхемой контроллера заряда аккумулятора HT3582DA, заряжает аккумулятор. Встроенные АЦП и ШИМ (без внешних компонентов) позволяют реализовать эффективное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов!

Шаг 7: Вежливость

Эта статья (написанная Т. К. Хариендраном) изначально была опубликована на сайте www. codrey.com в 2017 году.