Зарядно за литиево-йонни акумулаторни батерии
/kn34pc.com/конструкции/...
Понякога необходимостта от едно устройство, което липсва в домашната ми лаборатория, ме кара да запълня тази празнина. Естествено, или чрез покупка, или като сам си го направя. Така се случи и сега. След като завърших проектите си за радиоуправление на модели с Arduino и радиомодула nRF24L01, реших, че вместо да си купувам всяка седмица батерии за моделите, е по-добре да ги заместя с презареждаеми батерии, например литиево – йонни или полимерни (Li-Ion, Li-Po). По-разпространеното наименование у нас е акумулаторни батерии. Да-а-а-а, но те трябва да се зареждат. И ето така стигнах до този малък конструктивен проект. Закупих набързо специализирани захранващи модули, реализирани с интегрална схема TP4056 и буквално нахвърлих монтажа на бъдещото зарядно устройство на бредборд. Тестът беше един зарадно-разряден цикъл. След като се убедих, че "джаджата" работи, сглобих конструкцията. Но ето простичката електрическа схема, по която реализирах зарядното устройство:
По време на експеримента реших, че за да имам на разположение
заредени батерии в комбинация от различни напрежения, мога да изпълня зарядното
в три блока. Това виждате на горната схема. Всеки блок е независим. По този
начин мога да зареждам една, две или три батерии едновременно. Така си осигурих батерии с напрежение 3.7V, 7.4V и 11.1V.
Модулът TP4056 е предназначен за зареждане на литиево–йонни
батерии през USB конектора на лаптоп или компютър, чието напрежение е около 5V.
Препоръчва се модулът да се захранва с напрежение от 4.8V до 5.5V. Именно затова
съм свързал последователно на захранването два изправителни диода 1N4001/1A,
чиято цел е да предпази схемата от обратна полярност, но и да намали подаваното
входно напрежение от 6V до 5.3V-5.4V (с пада на напрежението върху прехода).
Модулите ТР4056 представляват специалициран заряден чип
осигуряващ константен ток и автоматично изключване на напрежението при достигане
на праг 4.2V, считан за праг на пълното зареждане на Li-Ion батерия. При напълно
заредени батерии си осигурявам напрежения 4.2V, 8.4V и 12.6V. Модулите са
снабдени с два светодиода – червен индикатор на зареждане и зелен за индикация
на заредено състояние, последното при достигане на 4.2V. След достигане на този
праг зарядното автоматично се изключва и процеса на зареждане прекъсва.
Модулите допускат регулиране на зарядния ток в широки граници
чрез промяната на един резистор, което може да видите от характеристиките на
интегралната схема ТР4056.
След като направих експериментите и тестовете на бредборд,
изчертах печатна платка, а след като я получих от фабриката, наредих блоковете
върху нея и получих тази красота:
 |
 |
 |
Както може да забележите на снимките, печатната платка следва
логиката и подреждането на модулите, както е показано на примерната принципна
схема в началото на статията. Използваните държачи за батерии са за печатен
монтаж с размер "АА". Както
казах по-горе, зарядното позволява зареждане на една, две или три Li-Ion
батерии, поединично или едновременно. Токът на зареждане е около 220 mA, а
зарядното автоматично се самоизключва при пълно зареждане на батериите,
достигайки напрежение на заряда 4.2V.
На следващата снимка може да видите зарядното в цикъл.
Например, две от батериите се зареждат, респективно червените светодиоди светят,
а едната е достатъчно заредена и зеления светодиод индицира пълен заряд:
Архив [zip,pcb][2kb]
Справочни данни:
1.
TP4056 [zip,pdf][48kb]
Валери Терзиев
15 юни 2017 година