اليوم ، تراكم لدى العديد من المستخدمين العديد من بطاريات الليثيوم العاملة وغير المستخدمة التي تظهر عند استبدال الهواتف المحمولة بالهواتف الذكية.
عند استخدام البطاريات في الهواتف المزودة بشاحن خاص بها ، نظرًا لاستخدام الدوائر الصغيرة المتخصصة للتحكم في الشحن ، لا توجد مشاكل في الشحن عمليًا. ولكن عند استخدام بطاريات الليثيوم في مختلف محلية الصنع السؤال الذي يطرح نفسه ، وكيفية وكيفية شحن هذه البطاريات. يعتقد بعض الناس أن بطاريات الليثيوم تحتوي بالفعل على وحدات تحكم شحن مضمنة ، ولكن في الواقع ، لديهم مخططات حماية مدمجة ، تسمى هذه البطاريات محمية. تهدف خطط الحماية فيها بشكل أساسي إلى الحماية من التفريغ العميق والجهد الزائد عند الشحن فوق 4.25 فولت ، أي هذه حماية طارئة ، وليست وحدة تحكم بالشحن.
سيكتب بعض "الأصدقاء" على الموقع هنا أيضًا أنه مقابل القليل من المال ، يمكنك طلب لوحة خاصة من الصين ، والتي يمكنك من خلالها شحن بطاريات الليثيوم. ولكن هذا فقط لمحبي "التسوق". ليس من المنطقي شراء شيء يسهل تجميعه في بضع دقائق من الأجزاء الرخيصة والعامة. لا تنس أن الرسوم المطلوبة ستنتظر حوالي شهر. نعم ، والجهاز الذي تم شراؤه لا يجلب الرضا كما تم صنعه افعلها بنفسك.
الشاحن المقترح قادر على تكرار الجميع تقريبًا. هذا المخطط بدائي للغاية ، لكنه يتواءم تمامًا مع مهمته. كل ما هو مطلوب للشحن عالي الجودة لبطاريات Li-Ion هو تثبيت جهد الخرج للشاحن والحد من تيار الشحن.
يتميز الشاحن بالموثوقية والصغر والاستقرار العالي لجهد الخرج ، وكما هو معروف لبطاريات الليثيوم أيون ، هذه خاصية مهمة جدًا عند الشحن.
مخطط شاحن لبطارية ليثيوم أيون
تتكون دائرة الشاحن من منظم جهد قابل للتعديل TL431 وترانزستور NPN ثنائي القطب متوسط الطاقة. تسمح لك الدائرة بتحديد تيار الشحن للبطارية واستقرار جهد الخرج.
دور العنصر التنظيمي هو الترانزستور T1. يحد المقاوم R2 من تيار الشحن ، الذي تعتمد قيمته فقط على معلمات البطارية. يوصى بمقاوم 1 واط. قد تكون للمقاومات الأخرى طاقة 125 أو 250 ميجاوات.
يتم تحديد اختيار الترانزستور من خلال مجموعة الشحن المطلوبة لشحن البطارية. بالنسبة للحالة قيد النظر ، وشحن البطاريات من الهواتف المحمولة ، يمكن للمرء استخدام ترانزستورات NPN المحلية أو المستوردة من الطاقة المتوسطة (على سبيل المثال ، KT815 ، KT817 ، KT819). مع جهد إدخال عالي أو عند استخدام ترانزستور منخفض الطاقة ، من الضروري تثبيت الترانزستور على المبرد.
يُستخدم LED1 (مظلل باللون الأحمر في الرسم التخطيطي) للإشارة بصريًا إلى شحن البطارية. عندما تقوم بتشغيل بطارية فارغة ، يضيء المؤشر بشكل ساطع ويخفت أثناء الشحن. يتناسب ضوء المؤشر مع تيار شحن البطارية. ولكن تجدر الإشارة إلى أنه مع توقف LED تمامًا ، ستظل البطارية مشحونة بتيار أقل من 50 مللي أمبير ، الأمر الذي يتطلب مراقبة دورية للجهاز لمنع الشحن الزائد.
لتحسين دقة مراقبة نهاية الشحن ، تمت إضافة خيار إضافي للإشارة إلى شحن البطارية (مظلل باللون الأخضر) على LED2 وترانزستور PNP منخفض الطاقة KT361 ومستشعر التيار R5 إلى دائرة الشاحن. يمكن للجهاز استخدام أي شكل من أشكال المؤشر ، اعتمادًا على الدقة المطلوبة للتحكم في شحن البطارية.
تم تصميم الدائرة المقدمة لشحن بطارية Li-ion واحدة فقط. ولكن يمكن أيضًا استخدام هذا الشاحن لشحن أنواع أخرى من البطاريات. من الضروري فقط ضبط جهد الخرج المطلوب وشحن التيار.
تصنيع الشاحن
1. نقوم بالشراء أو الاختيار من المكونات المتاحة للتجميع وفقًا للمخطط.
2. تجميع الدائرة.
للتحقق من عمل الدائرة وإعداداتها ، نقوم بتجميع الشاحن على لوحة الدائرة.
تم تصميم الصمام الثنائي في دائرة طاقة البطارية (ناقل سلبي - سلك أزرق) لمنع تفريغ بطارية ليثيوم أيون في حالة عدم وجود جهد عند مدخل الشاحن.
3. تحديد الجهد الناتج من الدائرة.
نقوم بتوصيل الدائرة بمصدر طاقة بجهد 5 ... 9 فولت. مع مقاومة التشذيب R3 ، قمنا بتعيين جهد الخرج للشاحن في نطاق 4.18 - 4.20 فولت (إذا لزم الأمر ، قم بقياس مقاومته في نهاية الإعداد ووضع المقاوم بالمقاومة المطلوبة).
4. ضبط تيار الشحن للدائرة.
بعد توصيل البطارية التي تم تفريغها بالدائرة (أثناء تشغيل LED) ، قمنا بتعيين قيمة الشحن الحالية (100 ... 300 مللي أمبير) باستخدام جهاز الاختبار R2. مع مقاومة R2 أقل من 3 أوم ، قد لا يضيء LED.
5. نقوم بإعداد لوح لتركيب الأجزاء واللحام.
نقطع الحجم المطلوب من اللوحة العالمية ، ونعالج حواف اللوحة بعناية بملف ، وننظف ونرتب مسارات الاتصال.
6. تركيب دائرة تصحيح على لوحة عمل
نقوم بنقل الأجزاء من لوحة الدارات الكهربائية إلى لوحة العمل ، ونلحم الأجزاء ، وننفذ الأسلاك المفقودة للتوصيلات بسلك تركيب رفيع. في نهاية التجميع ، نتحقق من التثبيت بدقة.
يمكن تجميع الشاحن بأي طريقة مناسبة ، بما في ذلك التركيب على الحائط. عند تثبيته بدون أخطاء وأجزاء قابلة للصيانة ، فإنه يبدأ في العمل فور تشغيله.
عند التوصيل بشاحن ، تبدأ البطارية التي تم تفريغها في استهلاك الحد الأقصى من التيار (محدود بـ R2). عندما يقترب جهد البطارية من المجموعة ، ينخفض تيار الشحن وعندما يصل الجهد على البطارية إلى 4.2 فولت ، سيكون تيار الشحن صفرًا تقريبًا.
ومع ذلك ، لا يوصى بترك البطارية متصلة بالشاحن لفترة طويلة ، لأن لا يحب إعادة الشحن حتى مع تيار صغير ويمكن أن ينفجر أو يشتعل.
إذا لم يعمل الجهاز ، فمن الضروري التحقق من طرف التحكم (1) من TL431 للجهد.يجب أن تكون قيمته 2.5 فولت على الأقل. هذه هي أصغر قيمة مسموح بها للجهد المرجعي لهذه الشريحة. شريحة TL431 شائعة جدًا ، خاصةً في وحدات PSU للكمبيوتر.