Carregador de bateria universal de ions de Li: què hi ha a dins ?: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Els aficionats / fabricants poden utilitzar el resultat d'un desglossament del producte per esbrinar quins components s'estan utilitzant al producte electrònic. Aquest coneixement pot ajudar a comprendre el funcionament del sistema, incloses les característiques de disseny innovadores, i pot facilitar el procés d'enginyeria inversa dels circuits. Aquest article, ple de detalls del desmuntatge d’un carregador de bateries universal de ions de li, és un esforç humil en la direcció i és el resultat de nombrosos experiments realitzats de tant en tant.

Pas 1: Introducció

Recentment he llançat un petit carregador de bateria de telèfon mòbil extern d’Ebay. Amb l'ajut d'un conjunt de contactes ajustable, el carregador és capaç de carregar gairebé tots els paquets de bateries recarregables de ions de Li habituals.

Pas 2: bateria d'ió-liti i carregador de bateria d'ió-liti

Les bateries de ions de liti (Li-ion) s’han popularitzat en l’electrònica portàtil, com ara els telèfons intel·ligents, perquè tenen la densitat d’energia més alta que qualsevol altra tecnologia comercial de bateries. Atès que el liti és un material molt reactiu (la càrrega incorrecta d’una cèl·lula moderna de ions de Li pot causar danys permanents o, pitjor encara, inestabilitat i potencial perill), les bateries de ions de Li han de carregar-se seguint un règim de corrent / tensió constant és exclusiu d’aquesta química cel·lular.

Pas 3: carregador de bateria universal de ions de liti

A continuació es mostra una explicació sobre com alimentar el carregador de bateria extern universal, carregar una bateria al carregador i carregar-la.

• Connecteu el carregador a la presa de corrent altern (AC180 - 240V)
• Col·loqueu la bateria a la base (Li-ion de 3,7 V)
• Mou els contactes del carregador per alinear-los amb els terminals “+” i “-” de la bateria. El carregador detectarà automàticament la polaritat “+” i “-”
• Ara l'indicador de "potència" s'encén i l'indicador de "càrrega" parpellejarà durant la càrrega
• L'indicador de "càrrega completa" s'encén quan la bateria està completament carregada

Una característica important d’aquest carregador és el mecanisme integrat de detecció de polaritat inversa. Quan inserim una bateria, el sistema ajusta automàticament la polaritat de sortida segons la situació actual per garantir un procés de càrrega segur i saludable. A més, l’algoritme de càrrega adaptativa intel·ligent ofereix funcions alegres com la detecció de final de càrrega, la càrrega top-off, la protecció contra sobrecàrrega, la detecció de la bateria morta, el rejoveniment de la bateria quasi mort, etc.

Pas 4: Reflexions de desgarrament

Electrònica interior: l'electrònica del carregador consta de dues seccions igualment importants; una font d'alimentació "estranya" i un carregador de bateries "misteriós". El component principal del circuit SMPS és un transistor TO-92 13001, mentre que el carregador de bateria es basa en un xip DIP de 8 pins HT3582DA de HotChip (https://www.hotchip.com.cn). Segons el full de dades, HT3582DA és un xip de control del carregador de bateria universal amb identificació automàtica de polaritat de la bateria, protecció contra curtcircuits i protecció contra la temperatura (corrent màxim de 300 mA). un carregador de molts altres del mercat és l'alteració del circuit SMPS (més informació a la nota de laboratori posterior).

Pas 5: diagrama de circuits i nota de laboratori

Ara és un bon moment per passar a l’esquema de la placa de circuits de mala imatge (traçat i verificat per mi).

Nota de laboratori: com s’ha indicat abans, el principal que separa un carregador de molts altres del mercat és l’alteració del circuit SMPS. Com a exemple, es va observar que el valor de R1 es va modificar a 1,5M o 2,2M, i R2 a 56R o 47R en alguns altres carregadors. De la mateixa manera, C2 es va substituir per un tipus 10μF / 25v.

Pas 6: al final …

Malauradament, no hi ha res més disponible sobre el transformador smps (X1) i el xip del controlador de carregador (IC1), excepte un full de dades xinès ple d'algunes dades en brut. La següent meravella és l’absència d’un condensador de tampó / filtre de corrent continu d’alta tensió tradicional (normalment un tipus de 4,7μF - 10μF / 400v) a la part frontal del SMPS. Tot i això, és clar que el díode d’entrada 1N4007 (D1) d’alta tensió converteix l’entrada de CA en CC pulsant. El transistor de potència 13003 (T1) commuta la potència al transformador SMPS (X1) a una freqüència variable (probablement superior a 50 kHz). El transformador SMPS té dos bobinatges primaris (el bobinat principal i un de retroalimentació) i un bobinat secundari. Un senzill circuit de retroalimentació regula la tensió de sortida; l'oscil·lació de retroalimentació del bobinatge de retroalimentació i la retroalimentació de voltatge dels components associats es combinen al transistor de potència 13001. El transistor acciona el transformador SMPS. Al costat secundari (sortida), el díode 1N4148 (D3) rectifica la sortida del transformador SMPS a CC, que és filtrat pel condensador de 220μF (C3) abans de proporcionar la tensió de sortida desitjada (prop de 5V) a la resta del circuit. Durant tot el temps de l'experiment de demolició, es va trobar 4,1 V CC a través dels contactes del carregador (sense bateria) i també es va observar la presència d'una activitat de pols (amb bateria).

I, finalment, es suposa que la sortida PWM (a una freqüència determinada) generada pel xip del controlador de càrrega de la bateria HT3582DA carrega la bateria. L’ADC i el PWM integrats (amb zero components externs) proporcionen un mitjà per implementar un carregador de bateries de ions de liti eficient.

Pas 7: Nota de cortesia

Aquest article (escrit per T. K. Harendran) va ser publicat originalment per www. codrey.com l'any 2017.