Cargador para baterías Li-lon. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Actualmente, las baterías de iones de litio (Li-Ion) y de polímero de litio (Li-Pol) son ampliamente utilizadas. Su característica distintiva es una gran capacidad con menos peso y dimensiones. En los teléfonos móviles se utiliza una gama bastante amplia de este tipo de baterías.
La especificidad de cargar tales dispositivos de almacenamiento de energía radica en la estricta observancia de los modos de carga, cuyo incumplimiento conduce a la falla y, a veces, a la explosión de las baterías.
Para cargar las baterías de iones de litio, se producen microcircuitos especializados para garantizar una carga segura. Ofrezco un cargador basado en el chip MC34674. El IC es un dispositivo listo para usar completamente integrado para cargar baterías Li-Ion y Li-Pol de una sola celda. Este microcircuito proporciona una corriente de carga máxima de 1 A a una tensión de entrada de 4,3 ... 10 V.
El microcircuito brinda protección contra el alto voltaje de entrada (pero no más de 28 V), el sobrecalentamiento del microcircuito y la batería. El IC permite cargar baterías completamente descargadas con baja corriente. Las dimensiones del chip son de 2x3 mm, por lo que el cargador ensamblado ocupa muy poco espacio y permite integrarlo en un producto portátil.
El proceso de carga consta de tres etapas.
1. La llamada "carga por goteo", la batería está completamente descargada, el voltaje en ella es inferior a 2,7 V. La carga se realiza con un voltaje de entrada variable, aproximadamente 60 mV más alto que el voltaje en la batería.
2. El voltaje de la batería es superior a 2,7 V. Carga de CC.
3. Voltaje de la batería - 4,2 V.
Recargando a un voltaje constante, la corriente cae gradualmente a cero.
Durante el proceso de carga, se controla la magnitud de la corriente y el voltaje.
Si un consumidor de energía está conectado en paralelo con el cargador, y durante su funcionamiento el voltaje en la batería cae a 4,1 V, el modo de carga de CC (máximo posible) se enciende nuevamente. Cuando la temperatura del cristal sube a 110°C durante la carga, la carga se detiene para evitar fallas en el microcircuito. El microcircuito le permite ajustar la corriente de carga de la batería en función de su temperatura (para ello, se debe incorporar un termistor NTC en la batería.
Las baterías de los teléfonos móviles suelen tener un termistor de este tipo).
En el cargador (Fig. 1), la tensión de alimentación a través de la interfaz USB o de una fuente externa se suministra al conector X2, pasa a través del fusible FU1, es filtrada y suavizada por el estrangulador L1 y el condensador C3 y se alimenta a la entrada del microcircuito D1. El condensador C4 y el varistor R6 se utilizan para amortiguar las sobretensiones en el circuito de alimentación.
El voltaje de carga del pin 8 D1 se suministra a la batería "+" GB1.
Usando la cadena R1-R2-Rt-C2, se establece una "ventana de temperatura" en la que se realiza la carga.
(haga clic para agrandar)
Con estos valores de resistencias (en Rt+R2=120 kOhm) la temperatura de corte superior es de +55°C, la inferior (en Rt+R2=290 kOhm) es de -40°C.
La entrada EN (pin 4) D1 se utiliza para encender (lógica "0") o apagar (lógica 1) externamente el microcircuito. Las salidas GRN (pin 2) y RED (pin 3) se utilizan para indicar el modo de funcionamiento del cargador.
En este circuito, estos pines se conectan a los puertos libres del microcontrolador del dispositivo portátil.
Si el circuito no prevé el uso de un microcontrolador, entonces el pin 4 debe estar conectado a tierra, las resistencias de las resistencias R3 y R4 deben reducirse a 470 ohmios, conectarse en lugar de +5 V al pin 1 D1 y encender los LED en serie con las resistencias para indicar el modo de funcionamiento del cargador. Si Uvx_norma=0 y Zar_Bat=1, la batería está cargada. Si Uvx_norma=1 y Zar_Bat=0, la batería se está cargando.
El dispositivo está ensamblado en una placa de circuito impreso de un solo lado con dimensiones de 9x13 mm (Fig. 2). Utiliza componentes de chip: C1, C2, C4 - tamaño 0402, C3 - 1206, R1, R5 - 0402, R6 - 0805, L1 - 3216, FU1 - 0402.
Autor: S.Abramov, Oremburgo
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