Jednoduchá nabíjačka pre lítium-iónové batérie s indikáciou nabitia batérie

Jednoduchá nabíjačka pre lítium-iónové batérie s indikáciou nabitia batérie
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  473 zobrazení
6
 0
Zaujímavé zapojenia

Typická jednoduchá nabíjačka pre lítium-iónové batérie postavená na integrovanom obvode MCP73812 od spoločnosti Microchip zvyčajne v základe neposkytuje žiaden spôsob indikácie stavu nabíjania či nabitia batérie. Túto "nedokonalosť" môžete v celku jednoducho napraviť veľmi jednoduchým spôsobom, a to pridaním iba štyroch ďalších komponentov (obrázok 2). Pridaním ešte jednej diódy LED a získate indikáciu úplného nabitia akumulátora. Táto konfigurácia pomocou dvoch LED diód má výhodu v tom, že jedna z LED diód je vždy rozsvietená, čo indikuje, že je nabíjačka napájaná a druhá sa rozsvieti až na stav napätia na batérii ak napätie dosiahne úroveň nabitej batérie. Dalo by sa to vyriešiť aj výmenou LED diódy D2 za dvoj diódu, ale potom by mohol nastať stav, kedy by sa miešali farby svitu a nemuseli by ste si všimnúť ukončenie nabíjania. Takto jasne vidíte, či svieti iba LED dióda signalizujúca napájanie, alebo aj LED signalizujúca už nabitý článok.

MCP73812 od Microchip

Tento integrovaný obvod od spoločnosti Microchip sa štandardne dodáva v 5 pinovom púzdre (obrázok 1) pre povrchovú montáž SOT-23. Jedná sa o  riadiaci obvod pre nabíjanie Li-Ion/Li-Polymer batérie. Obsahuje integrované snímanie prúdu a ochranu proti spätnému vybíjaniu batérie, a aj vďaka svojim rozmerom, výborným vlastnostiam a cene sa preto určite jedná o zaujímavé riešenie pre priame zabudovanie do cieľového zariadenia.

Základné vlastnosti obvodu

  • Presnosť regulácie napätia na výstupe +/1%
  • Výstup regulovaného napätia na výstupe 4.2 VDC
  • Výstupný nabíjací prúd 500 mADC
  • Rozsah napájacieho napätia VCC - 3.75VDC - 6VDC
  • Regulácia teploty na čipe
  • Rezistorom programovateľný nabíjací prúd (až 500mA) (Výstup PROG)

1. Zapojenie vývodov MCP73812 v púzdre SOT-23

Schéma zapojenia

Zapojenie nabíjačky ako takej a to aj s dodatočnou úpravou je veľmi jednoduché a v konečnom dôsledku aj miniatúrne.

1. Pridaním niekoľkých komponentov  do nabíjačky lítium-iónových článkov získate indikáciu stavu nabitia a nabíjania batérie.

Kým je nabíjaný článok v režime nabíjania konštantným prúdom, tak nabíjací prúd o veľkosti 401 mA preteká diódou D1 - 1N4001. Dodatočný prúd 1 mA je napájací prúd riadiaceho čipu. Pretože 1N4001 je zapojená medzi bázu a emitor tranzistora Q1 2N3904, tak zabraňuje jeho prechodu do vodivého stavu, pokiaľ napätie na ňom nedosiahne úrovne približne 450 mV. Q1 potom začne viesť a aktivuje červenú diódu LED D2, ktorá indikuje stav nabíjania batérie. Pretože pokles napätia na zelenej LED D3 je 2.1VDC a je zvyčajne vyšší ako pri červenej LED D2 1.7VDC  a napätie na Q1 je menšie ako zapínacie napätie zelenej LED D3, ktorá signalizuje stav nabitia zostáva vypnutá .

V poslednej časti nabíjacieho cyklu sa regulátor prepne do režimu konštantného napätia. Keď sa napätie článku priblíži ku koncovému napätiu 4.2 VDC , prúd cez D1 poklesne a pri 15 až 40 mA budú svietiť obe LED diódy D2 a D3.

Pri výbere najvhodnejšieho tranzistora pre tento rozsah bolo skúšaných niekoľko tranzistorov 2N3904 (NPN 0,2A/60V 0,625W). Ďalší skúšaný rranzistor 2N4401 (NPN 0,6A/40V 0,25W) poskytol nižší rozsah prúdu a to 4 až 18 mA. Keď prúd poklesne pod asi 15 mA, Q1 vypne diódu D2. Napätie na D3 teraz stúpne nad prahovú hodnotu predpätia a rozsvieti sa zelená LED dióda, ktorá signalizuje ukončené nabíjanie.



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

Webwiki ButtonSeo servis