Hoje, muitos usuários acumularam várias baterias de lítio funcionando e não utilizadas que aparecem ao substituir telefones celulares por smartphones.
Ao usar baterias em telefones com carregador próprio, devido ao uso de microcircuitos especializados para controle de carga, praticamente não há problemas com o carregamento. Mas ao usar baterias de lítio em vários caseiro surge a pergunta, como e como carregar essas baterias. Algumas pessoas acreditam que as baterias de lítio já contêm controladores de carga embutidos, mas, na verdade, eles possuem esquemas de proteção embutidos, essas baterias são chamadas de protegidas. Os esquemas de proteção neles destinam-se principalmente a proteger contra descargas e sobretensões profundas ao carregar acima de 4,25V, ou seja, Esta é uma proteção de emergência, não um controlador de carregamento.
Alguns "amigos" no site aqui também escreverão que, com um pouco de dinheiro, você pode solicitar uma placa especial da China, com a qual você pode carregar baterias de lítio. Mas isso é apenas para os fãs de "compras". Não faz sentido comprar algo que seja fácil de montar em poucos minutos a partir de peças baratas e comuns. Não se esqueça que a taxa solicitada terá que esperar cerca de um mês. Sim, e o dispositivo adquirido não traz satisfação suficiente faça você mesmo.
O carregador proposto é capaz de repetir quase todos. Este esquema é muito primitivo, mas lida completamente com sua tarefa. Tudo o que é necessário para o carregamento de alta qualidade de baterias de íon de lítio é estabilizar a tensão de saída do carregador e limitar a corrente de carga.
O carregador é caracterizado pela confiabilidade, compacidade e alta estabilidade da tensão de saída e, como é sabido, para baterias de íon-lítio, essa é uma característica muito importante ao carregar.
Diagrama do carregador para bateria de iões de lítio
O circuito do carregador é feito em um regulador de tensão ajustável TL431 e em um transistor NPN bipolar de média potência. O circuito permite limitar a corrente de carga da bateria e estabiliza a tensão de saída.
O papel do elemento regulador é o transistor T1. O resistor R2 limita a corrente de carga, cujo valor depende apenas dos parâmetros da bateria. Um resistor de 1 watt é recomendado. Outros resistores podem ter uma potência de 125 ou 250 mW.
A escolha do transistor é determinada pela corrente de carga necessária configurada para carregar a bateria. Para o caso em consideração, pode ser usada a carga de baterias de telefones celulares, transistores NPN de média potência nacionais ou importados (por exemplo, KT815, KT817, KT819). Com uma alta tensão de entrada ou ao usar um transistor de baixa potência, é necessário instalar o transistor em um radiador.
O LED1 (destacado em vermelho no diagrama) é usado para sinalizar visualmente a carga da bateria. Quando você liga uma bateria descarregada, o indicador brilha intensamente e diminui à medida que é carregado. A luz indicadora é proporcional à corrente de carga da bateria. Mas deve-se notar que, quando o LED estiver completamente apagado, a bateria ainda será carregada com uma corrente inferior a 50mA, o que requer monitoramento periódico do dispositivo para evitar sobrecarga.
Para melhorar a precisão do monitoramento do fim da carga, uma opção adicional para indicar a carga da bateria (destacada em verde) no LED2, transistor PNP de baixa potência KT361 e sensor de corrente R5 foi adicionada ao circuito do carregador. O dispositivo pode usar qualquer variante do indicador, dependendo da precisão necessária do controle de carga da bateria.
O circuito apresentado foi projetado para carregar apenas uma bateria de íon de lítio. Mas este carregador também pode ser usado para carregar outros tipos de baterias. Só é necessário definir a tensão de saída e a corrente de carga necessárias.
Fabricação de carregador
1. Compramos ou selecionamos os componentes disponíveis para montagem, de acordo com o esquema.
2. Montagem do circuito.
Para verificar a operacionalidade do circuito e suas configurações, montamos o carregador na placa de circuito.
O diodo no circuito de energia da bateria (barramento negativo - fio azul) foi projetado para impedir a descarga de uma bateria de íons de lítio na ausência de tensão na entrada do carregador.
3. Configurando a tensão de saída do circuito.
Conectamos o circuito a uma fonte de energia com uma voltagem de 5 ... 9 volts. Usando a resistência de corte R3, configuramos a tensão de saída do carregador na faixa de 4,18 - 4,20 volts (se necessário, meça sua resistência no final da configuração e coloque um resistor com a resistência desejada).
4. Configurando a corrente de carga do circuito.
Depois de conectar a bateria descarregada ao circuito (quando o LED acende), ajustamos o valor da corrente de carga (100 ... 300 mA) usando o testador R2. Com uma resistência R2 inferior a 3 ohms, o LED pode não acender.
5. Preparamos uma placa para montagem e solda de peças.
Recortamos o tamanho necessário da placa universal, processamos cuidadosamente as bordas da placa com uma lima, limpamos e arrumamos as faixas de contato.
6. Instalação de um circuito depurado em uma placa de trabalho
Transferimos as peças da placa de circuito para a de trabalho, soldamos as peças, executamos a fiação ausente das conexões com um fino fio de montagem. No final da montagem, verificamos cuidadosamente a instalação.
O carregador pode ser montado de qualquer maneira conveniente, incluindo montagem na parede. Quando instalado sem erros e peças reparáveis, começa a funcionar imediatamente após a ligação.
Quando conectada a um carregador, uma bateria descarregada começa a consumir corrente máxima (limitada por R2). Quando a tensão da bateria se aproximar do aparelho, a corrente de carga cairá e quando a tensão da bateria atingir 4,2 volts, a corrente de carga será praticamente zero.
No entanto, não é recomendável deixar a bateria conectada ao carregador por um longo tempo, porque ele não gosta de recarregar mesmo com uma corrente pequena e pode explodir ou pegar fogo.
Se o dispositivo não funcionar, é necessário verificar se há tensão no terminal de controle (1) do TL431.Seu valor deve ser de pelo menos 2,5 V. Esse é o menor valor permitido da tensão de referência para este chip. O chip TL431 é bastante comum, especialmente em PSUs de computadores.