Дата: П`ятниця, 04.07.2014, 10:17 | Повідомлення # 7
Адміністратор
Країна:
повідомлень: 28502
Статус:
Зарядний пристрій для Li-Ion акумуляторів
на основіMAX1555
Оскільки літій-іонні акумулятори набувають все більшої популярності, пропоную ознайомитись з наступною нескладною схемою їх заряджання, побудованій на мікросхемі-контролері MAX1555 (MAX1551).
В даній статті розглянемо контролер MAX1555 (контролер MAX1551 відрізняється від MAX1555 тільки тим, що замість сигналу «процес заряджання активний» у нього вбудований сигнал «джерело живлення увімкнено»).
ОПИС МІКРОСХЕМИ: MAX1555 здійснює заряджання акумулятора струмом, а також значно знижує струм заряджання, коли акумулятор має повний заряд. Ще хороша тим, що здійснює індикацію процесу заряджання батареї (лінія CHG має низький рівень) і індикацію кінця процесу заряджання (лінія CHG має високий рівень).
Мікросхема має функцію обмеження струму при заряджанні сильно розряджених батарей щоб не пошкодити їх. Якщо напруга такої батареї менше 3 В, то контролер встановлює струм заряджання 40 мА. Коли напруга на акумуляторі досягне значення 3 В, контролер підвищує струм заряджання до 280 мА (якщо увімкнено заряджання від зовнішнього джерела DC), і до 100 мА (якщо увімкнено заряджання від USB-гнізда).
Мікросхема може здійснювати заряджання як від джерела USB, так і від зовнішнього джерела (DC). Чіп автоматично виявляє активне джерело живлення і здійснює заряджання від нього. Якщо ввімкнено DC і USB разом, то мікросхема віддає перевагу DC (але якщо його напруга не менша 3,95 В). Якщо ж напруга на обох джерелах буде меншою 3,52 В, то контролер припинить заряджання.
УВАГА!!! Вхідна напруга від DC не повинна перевищувати 7В, від USB 6В.
Крім того, в мікросхему вбудовано захист чіпу від перегрівання. Якщо температура досягає значення 110 градусів по Цельсію, то чіп зменшує струм заряджання на 17 мА з кожним наступним градусом.
Зарядний пристрій дляLi-Ionна основіMAX1555
Перед першим використанням не вставляйте пристрій в USB-порт комп’ютера (особливо ноутбуку). Перевірте чи немає в схемі замикань, а потім візьміть зарядку від мобільника на 5 В. В будь-якому випадку краще вже спалити схему ніж південний міст ПК.
В схемі встановлено запобіжники (в моєму випадку такі, що самовідновлюються) по лініям живлення від USB і зовнішнього джерела DC.
Перед DC (вивід 4) я поставив інтегральний стабілізатор 7805, щоб на вході мікросхеми була стабілізована напруга 5В, а також щоб на вхід всієї схеми можна було подавати напругу від 8 до 30 В (все ж таки не бажано подавати напругу вище 15 В). Поясню чому. Я схему розробив так, щоб живити її від 12 В. В цьому випадку на 7805 буде спадати напруга 12-5 = 7В. Струм заряджання становить 280 мА. Тому потужність, яка розсіюється на 7805 Р=U*I =7*0,280=1,96 Вт. 78l05 в корпусі SOT-89 не підійде, так як максимальна потужність розсіювання її становить 400мВт, тому 7805 вибрано в корпусі ТО-220, на яку можна встановити маленький радіатор, якщо 7805 буде сильно грітися.
Зарядний пристрій для Li-Ion на основі MAX1555 Друкована плата розмірами 1,5 х 2,4 см (фото клікабельно)
Можна обійтись і без 7805, для чого треба з’єднати перемичкою вхід IN і вихід OUT мікросхеми 7805. В цьому випадку, можна в якості зовнішнього джерела (DC) взяти зарядний пристрій від мобільника на 5В. Тільки перед використанням перевірте, щоб напруга на ньому не була вищою 7 В!!!
Зарядний пристрій для Li-Ion на основі MAX1555
Про роботу мікросхеми.
Сигнал CHG приймає низький рівень, коли батарея заряджається і струм заряджання більше 50 мА. Як видно зі схеми, світлодіод підключено до батареї, тож при заряджанні він світиться, коли ж заряд припиниться, то він погасне, що й сигналізує про кінець заряджання. Резистор світлодіода можна брати від 1 до 4,7 кОм.
При заряджанні від зовнішнього джерела DC у мене мікросхема сильно нагрівається.
Дехто в інтернеті стверджує, що це можливо із-за китайських підробок даних мікросхем. Ще є відгуки, що якщо хоча б на один з входів живлення чи DC чи USB не поставити керамічний конденсатор (на схемі С2 і С3), то КМОП-логіка, яка вибирає джерело заряджання, із-за шумів і наведень постійно здійснює переключення між джерелами, а тому й гріється – так зване самозбудження. Я особисто вважаю, що причина нагрівання в занадто маленькому корпусі даного контролера для таких параметрів струму і напруги.
Розглянемо на розрахунках. Згідно data sheet, при заряджанні від джерела DC на мікросхемі може розсіюватись максимально допустима потужність 720 мВт. Дійсно, якщо на вході (вивід 1) - 5 В на виході (вивід 5) - 2,5 В (випадок розрядженого акумулятора), то потужність, яка розсіюється на мікросхемі Р=U*I=2,5*0,280=0,7 Вт. Виходом з ситуації є поставити пару діелектричних термопрокладок і через них притулити плату до радіатора.
При заряджанні від USB-гнізда корпус мікросхеми ледь теплий. А ще краще, щоб не спалити USB-порт користуватись зарядкою від мобільника на 5 В, яка має USB-гніздо.
Li-Ion акумулятор ємністю 1,2 А/год схема заряджала приблизно 5 годин. Коли світлодіод погас, я протримав схему на зарядці ще годину. Після цього я спробував розрядити акумулятор в світлодіодному ліхтарі. В результаті за 40 хв світіння напруга впала на 0,3 В. Світіння таке саме яскраве. Тож збіркою я задоволений і раджу Вам! Щасти!
