リチウムイオンバッテリー用充電器。スキーム、説明

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リチウムイオン電池用の充電器です。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現在、リチウムイオン (Li-Ion) 電池とリチウムポリマー (Li-Pol) 電池が広く使用されています。その際立った特徴は、重量と寸法が小さくても大容量であることです。このような電池はかなり広範囲に携帯電話に使用されています。

このようなエネルギー貯蔵装置の充電の特徴は、充電モードを厳守することにあり、これを遵守しないとバッテリーの故障や場合によっては爆発が発生することがあります。

リチウムイオン電池を充電するために、安全な充電を保証する特殊なマイクロ回路が製造されています。 MC34674 チップをベースにした充電器を提供しています。この IC は、単一セルのリチウムイオンおよびリチウムポリマー電池を充電するための完全に統合された既製のデバイスです。この超小型回路は、1 ～ 4,3 V の入力電圧で 10 A の最大充電電流を提供します。

このマイクロ回路は、高入力電圧 (ただし 28 V 以下)、マイクロ回路とバッテリーの過熱に対する保護を提供し、完全に放電したバッテリーを低電流で充電することができます。チップの寸法は 2x3 mm であるため、組み立てられた充電器はスペースをほとんどとらず、ウェアラブル製品に組み込むことができます。

充電プロセスは XNUMX つの段階で構成されます。

1. いわゆる「トリクル充電」では、バッテリーが完全に放電され、バッテリーの電圧が 2,7 V 未満になります。充電は、バッテリーの電圧より約 60 mV 高い、変化する入力電圧で実行されます。

2. バッテリー電圧が 2,7 V より高い。DC 充電。

3. バッテリー電圧 - 4,2 V。

一定の電圧で再充電すると、電流は徐々にゼロに下がります。

充電プロセス中、電流と電圧が制御されます。

エネルギー消費装置が充電器と並列に接続されており、その動作中にバッテリーの電圧が 4,1 V に低下すると、直流 (可能な最大値) による充電モードが再びオンになります。充電中にクリスタルの温度が 110°C に上昇すると、マイクロ回路の故障を避けるために充電が停止します。この超小型回路により、温度に応じてバッテリーの充電電流を調整できます (このためには、NTC サーミスターをバッテリーに組み込む必要があります)。

携帯電話のバッテリーには通常、このようなサーミスターが付いています)。

充電器(図1)では、USBインターフェースまたは外部ソースからの電源電圧がコネクタX2に供給され、ヒューズFU1を通過し、インダクタL1とコンデンサC3によってフィルタリングおよび平滑化され、マイクロ回路の入力に供給されます。 D1. コンデンサ C4 とバリスタ R6 は、電源回路内のパルス放射を減衰するために使用されます。

D8 のピン 1 からの充電電圧は、バッテリー GB1 の「+」に供給されます。

R1-R2-Rt-C2 チェーンを使用して、充電が実行される「温度ウィンドウ」が設定されます。

（クリックして拡大）

これらの抵抗定格 (Rt+R2=120 kOhm の場合) では、シャットダウン温度の上限は +55°С、下限 (Rt+R2=290 kOhm の場合) - -40°С になります。

入力 EN (ピン 4) D1 は、マイクロ回路を外部からオン (論理「0」) またはオフ (論理 1) にするために使用されます。出力 GRN (ピン 2) と RED (ピン 3) は、充電器の動作モードを示すのに役立ちます。

この回路では、これらのピンはポータブルデバイスのマイクロコントローラーの空きポートに接続されます。

回路でマイクロコントローラーを使用できない場合は、ピン 4 を接地し、抵抗 R3 と R4 の抵抗を 470 オームに下げ、+5 V の代わりに D1 のピン 1 に接続し、LED を抵抗と直列にオンになり、充電器の動作モードを示します。 Uvx_norma=0 および Zar_Bat=1 の場合、バッテリーは充電されています。 Uvx_norma=1 および Zar_Bat=0 の場合、バッテリーは充電中です。

このデバイスは、9x13 mm の片面プリント基板上に組み立てられます (図 2)。チップコンポーネントを使用します: C1、C2、C4 - サイズ 0402、C3 - 1206、R1、R5 - 0402、R6 - 0805、L1 - 3216、FU1 - 0402。

リチウム電池用充電器

著者：S。アブラモフ、オレンブルク

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