小型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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小型リチウムイオン電池用の充電器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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知られているように、出力電圧を調整できる統合型電圧安定化装置 (IVS) K142EN3 および K142EN4 には、過熱と過電流に対する保護システムが組み込まれており、外部信号によってオン/オフを切り替えることができます (これらの詳細については、記事を参照してください) Yu. Ignatiev著「Microcircuits K142EN3およびK142EN4」、「Radio」、1986年、No.4-6に掲載）。出力電圧の安定性が高いため、小型リチウムイオン電池の充電装置などに使用できます。

小型リチウムイオンバッテリー充電器
図。 1

このようなデバイスの考えられるバージョンの図を図に示します。 1. K142EN3 (DA1) マイクロ回路は標準回路に従って接続されています。内蔵 ISN 保護ユニットによって最大負荷電流を制限するように設計された抵抗 R4 は、バッテリの電圧が分圧器 R125-R6 で設定された値 8 V に達するまで充電電流を 4,2 mA に設定します。が減少し、12,5、XNUMX mA になると充電が停止します。

充電をオフにするには、入力 (ピン 6) を使用して ISN DA1 をオン/オフにします。その状態は、要素 VT1、VD1、R1 ～ R3 上のノードによって制御されます。充電の開始時、抵抗 R2 の両端の電圧は 0,75 ～ 0,85 V の範囲にあり (ダイオード VD1 の種類に応じて)、トランジスタ VT1 は開いています。ピン 6 と比較してピン 8 には低い電圧レベル (約 -0,7 V) があるため、DA1 チップがオンになり、バッテリー G1 が充電されます。 HL1 LEDが明るく光ります。充電の終了時、電流が減少すると、ダイオード VD1 が閉じ、トランジスタ VT1 のエミッタ接合の電圧は、抵抗 R2 を流れる充電電流によって決まります。前述のように、それが 12,5 mA まで減少すると、この抵抗器の両端の電圧降下はトランジスタ VT1 を開いた状態に維持するには不十分になり、トランジスタ VT6 が閉じます。抵抗器 R1 を介してピン 1 に供給される入力電圧により、DA1 マイクロ回路がオフになり、HLXNUMX LED の輝度が急激に低下することから分かるように、充電は消灯するまで停止します。

ダイオード VD1 は、充電中の抵抗 R2 の両端の電圧降下を制限し、ピン 6 のマイクロ回路にとって安全な負の電圧レベル (ピン 8 に対して) を確保します。また、VD2 は、充電完了後、充電されたバッテリからの LED をオフにします。コンデンサ C2 により、電力が供給されたときにデバイスが確実にオンになります。

著者のバージョンのデバイスは、公称電圧 052030 V、容量 3,7 Ah の小型リチウムポリマー電池 LP0,25 (EEMB 製) を充電するように設計されています。充電電流が低いため、K142EN3 チップ用のヒートシンクは必要ありませんでした。すべての部品は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に配置されます。その図を図に示します。 2.

小型リチウムイオンバッテリー充電器
図。 2

抵抗 - 電力損失図に示されている小型のもの、コンデンサ C3 - セラミック KM、残り - 輸入された酸化物、トランジスタ VT1 - 静的ベース電流伝達係数 h を持つ低電力 npn 構造_21e DA200 チップはプリント導体の側に取り付けられ、残りの部分は反対側にあります。実装基板の外観を図に示します。 1. 繰り返しのはんだ付けによりプリント導体を損傷しないように、設定時に選択した抵抗 R3、R2、R4 をプリント導体ではなく、直径 8 の錫メッキ線スタンドに仮はんだ付けすることをお勧めします。 ..0,5mm。

小型リチウムイオンバッテリー充電器
図。 3

このデバイスは、任意の文字インデックスを備えた K142EN3 および K142EN4 マイクロ回路 (金属セラミックケース内) を使用します。 KR142EN3、KR142EN4 (プラスチックケース入り) を使用し、それに応じて基板上のプリント導体の配線を変更することもできます。

充電電流は1Aまで増やすことができます。これを行うには、もちろん、抵抗R2、R4の抵抗を減らし、VD1ダイオードをより強力なものに交換し、マイクロ回路をヒートシンクに取り付ける必要があります。ターンオフしきい値の安定性への影響を軽減するには、初期充電電流に近い最大許容電流を持つダイオードを選択する必要があります。

9 ～ 11 V の出力電圧で必要な充電電流を提供するものはどれも電源として適しています (より高い値は 1 A の充電電流に対応します)。 K142EN3、K142EN4 スタビライザのレギュレータ要素での電圧降下が増加するため、入力電圧を増加する必要があります。降圧変圧器と整流器ブリッジをベースにした電源を使用する場合、出力に容量 1000 ～ 10000 μF、充電電流 0,1.1 A の平滑コンデンサをそれぞれ取り付ける必要があります。

この順序でデバイスをセットアップします。バッテリーを接続せずに、DA6マイクロ回路のピン8と1をワイヤージャンパーで接続し、入力に供給電圧を印加することにより、抵抗R8を選択すると、コンデンサC4の電圧が4,2Vに設定されます(許容偏差 - ±25以下) mV）。この操作を容易にするために、一時的に抵抗 R8 を付属のトリミングレオスタット (抵抗 22...33 kOhm) に置き換えることができます。その助けを借りて必要な電圧に近い電圧を達成したら、回路に導入された抵抗の部分の抵抗を測定し、利用可能なものから同様の抵抗の固定抵抗を選択し、出力電圧が接続されていないものをボードに取り付けます。上記の制限を超えてください。入手可能なほとんどのタイプのトリミング抵抗では、モーターと抵抗素子の間の抵抗の安定性が不十分であるため、選択した定数の代わりにトリミング抵抗をデバイス内に残すことはお勧めしません。

次に、放電したバッテリーと電流計を直列に接続し（ワイヤーは最小限の長さで！）、選択した抵抗 R4 を接続して、充電電流を 0,5 C に設定します（この場合、C はバッテリー容量です - 0,25Ah）。この後、超小型回路の端子間のジャンパー線を取り外し、バッテリーを充電します。最後に、充電電流が 0,05 C まで減少すると、抵抗 R2 を選択することによって (HL1 LED が急激にほぼ完全に消灯することによって)、マイクロ回路がオフになります。

著者: S.グリビン

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