Vlastnosti nabíjania lítiových batérií a nabíjačiek pre ne

Moderný človek používa rôzne elektronické prístroje. Jedná sa o notebook, mobilný telefón, tablet, fotoaparát a mnoho ďalších. Väčšina z týchto zariadení je napájaná lítiovými batériami. Koniec koncov, vážime si ich práve preto, že ide o mobilné zariadenia. Prenosnosť však stojí za cenu neustáleho dobíjania batérií. Potrebujete na to lítiovú batériu. Vo väčšine prípadov sa nabíjačky dodávajú so samotným zariadením. Jedná sa o rovnaký napájací adaptér pre notebook alebo telefón. V ideálnom prípade by sa samozrejme malo na nabíjanie použiť bežné nabíjanie. Čo však robiť, ak je stratené alebo nefunkčné. Musíte nájsť správnu nabíjačku. Čo vziať do úvahy, budeme diskutovať v tomto článku.

Všeobecne by nabíjačka mala mať na výstupe napätie 5 voltov a prúd, ktorého hodnota zodpovedá (0,5─1) * SN. Cn je nominálna kapacita batérie. Napríklad pre lítiový článok s kapacitou 2200 mAh by nabíjanie malo dodávať prúd 1,1 ampéra.

Väčšina nabíjačiek od renomovaných výrobcov nabíja Li batérie v niekoľkých fázach. Prvý stupeň prebieha pri konštantnej hodnote prúdu 0,2 - 1 C a napätí 4,1 - 4,2 V (tu máme na mysli napätie na prvok alebo banku). Táto fáza trvá približne 40-50 minút. Druhý stupeň sa vykonáva pri konštantnom napätí. Existujú zariadenia, ktoré používajú pulzný režim na urýchlenie procesu nabíjania. V prípade lítium-iónových systémov s grafitovým systémom musí byť napätie obmedzené na 4,1 voltu na článok.

Ak použijete napätie vyššie ako 4,1 voltov, môžete zvýšiť hustotu energie batérie. Oxidačné reakcie sa však naštartujú a životnosť batérie sa skráti. V neskorších modeloch bol tento problém eliminovaný prísadami. A na nich možno napätie počas nabíjania zvýšiť na 4,2 voltu s odchýlkou \u200b\u200b0,05 na prvok.

Ak hovoríme o lítiových batériách na priemyselné použitie a pre vojenskú sféru, potom nabíjačky pre ne podporujú napätie 3,9 voltov. To zaručuje dlhú životnosť a spoľahlivosť.

Ak nabíjačka dodáva prúd 1 ° C, batéria sa nabije asi za 2 - 3 hodiny. Keď sa dosiahne úplné nabitie a napätie dosiahne hraničnú hodnotu, prúd prudko poklesne a predstavuje niekoľko percent pôvodnej hodnoty.

Je potrebné povedať, že s nárastom nabíjacieho prúdu sa doba nabíjania prakticky neznižuje. Pri vyššom prúde stúpa napätie v prvej fáze procesu rýchlejšie, avšak druhá etapa dobíjania v tomto prípade trvá dlhšie.

Existujú nabíjačky, ktoré dokážu lítiovú batériu nabiť asi za hodinu. Takáto nabíjačka pre lítiové batérie nemá druhý stupeň a batéria je po dokončení prvého stupňa pripravená na prevádzku. Úroveň nabitia článku batérie potom bude 70 percent. Ale vzhľadom na povahu lítiových batérií to pre ne nie je rozhodujúce.

Na vyššie uvedenom grafe môžete vidieť tri fázy nabíjania batérie Li:

• Najprv. Batériou preteká maximálny možný (1C) nabíjací prúd. Tento stupeň končí, keď napätie stúpne na prahovú hodnotu;
• Druhý. Napätie zostáva na svojom maxime (4,1-4,2 voltov) a nabíjací prúd klesá na 3 percentá pôvodnej hodnoty;
• Po tretie. Vyrovnávací poplatok počas skladovania (vykonáva sa približne raz za 20 dní).

Počas fázy skladovania lítiových batérií nie je možné udržiavacie nabíjanie, pretože vedie k metalizácii Li. Krátkodobé poplatky za konštantný prúd však kompenzujú stratu náboja. Toto nabíjanie by sa malo vykonať, keď napätie článku klesne na 4,05 voltu. Proces nabíjania sa zastaví na 4,2 voltov.

A ešte jeden dôležitý bod. Články lítiovej batérie sú veľmi citlivé na prebitie. Aj pri miernom prebití sa na povrchu zápornej elektródy začína metalizácia lítia. Je veľmi aktívny a interaguje s elektrolytom. V dôsledku reakcie sa kyslík uvoľňuje na katóde, tlak stúpa. V dôsledku toho môže dôjsť k odtlakovaniu buniek, vznieteniu a dokonca k malej explózii.

Okrem toho, ak počas nabíjania dôjde k neustálemu prekračovaniu limitu napätia, životnosť lítiových batérií sa zníži. Preto je vo väčšine lítiových batérií okrem samotných článkov aj ochranná doska.

Doska riadi proces nabíjania a vybíjania článkov pri dolnej a hornej hranici napätia. Teplotné snímače sa často používajú na vypnutie prvkov pri teplote 90 stupňov Celzia. Niektoré typy batérií majú mechanický ventil, ktorý sa otvára, keď tlak vo vnútri krytu stúpne nad určitú hranicu.

Existujú výnimky. Napríklad batérie s obsahom mangánu túto ochranu nemajú. Mangán silne inhibuje metalizáciu na anóde a tvorbu kyslíka. Preto nie je takáto ochrana nevyhnutná.

To všetko si treba uvedomiť pri výbere nabíjačky. Ak budete lítiový článok nabíjať priamo bez ovládača, musí byť napätie neustále sledované. Oveľa lepšie je ale používať zariadenia s automatickým ovládaním alebo nabíjať batériu cez ochrannú dosku.

Nabíjačky pre rôzne vychytávky

Nabíjačky batérií pre smartphony

Ak ste stratili bežnú nabíjačku z telefónu, pomôže vám „žaba“. Toto je jedno z najbežnejších zariadení. Náboj dostal meno pre svoj charakteristický tvar.

Ľahko sa používa. Nabíjačka má 2 kontakty s možnosťou nastavenia šírky: plus a mínus. Musíte ich umiestniť do polohy vhodnej pre nabíjanú batériu. Potom je batéria vložená tak, aby bola v kontakte s jej svorkami, a je upevnená hornou upínacou lištou. Pri inštalácii musí byť samozrejme dodržaná polarita. Potom sa zariadenie vloží do zásuvky s napätím 220 voltov a nabíja sa, kým indikátor neukáže koniec procesu.

Moderné elektronické zariadenia (napríklad mobilné telefóny, notebooky alebo tablety) sú napájané lítium-iónovými batériami, ktoré nahradili alkalické protějšky. Nikelkadmiové a nikel-metalhydridové batérie ustúpili batériám Li─Ion vďaka najlepším technickým a spotrebným vlastnostiam týchto batérií. Poplatok dostupný od okamihu výroby v takýchto batériách je od štyroch do šiestich percent, potom sa začne používaním znižovať. Počas prvých 12 mesiacov sa kapacita batérií zníži o 10 až 20%.

Originálne nabíjačky

Nabíjačky iónovej batérie sú veľmi podobné podobným zariadeniam pre olovené a kyselinové batérie, majú však na batériách vyššie napätie, ktoré sa pre ich vonkajšiu podobnosť nazýva „banky“, takže existujú prísnejšie požiadavky na toleranciu (napríklad povolený rozdiel napätia je iba 0, 05 c). Najbežnejší formát pre plechovku iónových batérií je 18650, čo znamená, že má priemer 1,8 cm a výšku 6,5 cm.

Na poznámku. Nabíjanie štandardnej lítium-iónovej batérie trvá až tri hodiny, presnejšie je čas určený jej pôvodnou kapacitou.

Výrobcovia lítium-iónových batérií odporúčajú na nabíjanie používať iba originálne nabíjačky, ktoré zaručene poskytnú potrebné napätie pre batériu a nezničí časť jej kapacity nabitím článku a narušením chemického systému; úplné nabitie batérie je tiež nežiaduce.

Poznámka! Pri dlhodobom skladovaní by lítiové batérie mali mať optimálne malé (nie viac ako 50%) nabitie; je tiež potrebné ich z jednotiek vybrať.

Ak majú lítiové batérie ochrannú dosku, nehrozí im prebitie.

Zabudovaná ochranná doska odpojí počas nabíjania nadmerné napätie (viac ako 3,7 voltu na článok) a odpojí batériu, ak úroveň nabitia klesne na minimum, zvyčajne 2,4 voltu. Regulátor nabíjania detekuje, keď napätie na banke dosiahne 3,7 voltu, a odpojí nabíjačku od batérie. Toto základné zariadenie tiež monitoruje teplotu batérie, aby sa zabránilo prehriatiu a nadprúdu. Ochrana je zostavená na základe mikroobvodu DV01-P. Po prerušení obvodu regulátorom sa automaticky obnoví, keď sa parametre normalizujú.

Červený indikátor na mikroobvode znamená nabitie a zelený alebo modrý indikátor znamená, že je batéria nabitá.

Ako správne nabíjať lítiové batérie

Známi výrobcovia li-ion batérií (napríklad Sony) používajú vo svojich nabíjačkách princíp dvoj alebo trojstupňového nabíjania, čo výrazne predlžuje životnosť batérie.

Na výstupe má nabíjačka napätie päť voltov a hodnota prúdu sa pohybuje od 0,5 do 1,0 nominálnej kapacity batérie (napríklad pre článok s kapacitou 2 400 miliampérov za hodinu by mal byť prúd nabíjačky od 1,1 ampéra.)

V počiatočnom štádiu je po pripojení nabíjania lítiových batérií aktuálna hodnota od 0,2 do 1,0 nominálnej kapacity, zatiaľ čo napätie je 4,1 voltu (na článok). Za týchto podmienok sa batérie nabíjajú 40 až 50 minút.

Aby sa dosiahol konštantný prúd, musí byť obvod nabíjačky schopný zvýšiť napätie na svorkách batérie, kedy nabíjačka pre väčšinu lítium-iónových batérií funguje ako konvenčný regulátor napätia pre elektrický prúd.

Dôležité! Ak je potrebné nabiť lítium-iónové batérie, ktoré majú zabudovanú ochrannú dosku, potom by napätie v otvorenom obvode nemalo byť väčšie ako šesť až sedem voltov, inak sa to zhorší.

Keď napätie dosiahne 4,2 voltov, kapacita batérie bude 70 až 80 percent, čo signalizuje koniec počiatočnej fázy nabíjania.

Ďalšia etapa sa vykonáva za prítomnosti konštantného napätia.

Ďalšie informácie. Niektoré jednotky používajú na rýchlejšie nabíjanie pulznú metódu. Ak má lítium-iónová batéria grafitový systém, musí sa pri nich dodržať limit napätia 4,1 voltu na článok. Ak sa tento parameter prekročí, hustota energie batérie sa zvýši a iniciuje oxidačné reakcie, ktoré skracujú životnosť batérie. V moderných modeloch batérií sa používajú špeciálne prísady, ktoré vám umožňujú zvýšiť napätie pri pripojení nabíjačky k lítium-iónovým batériám až do 4,2 voltu plus / mínus 0,05 voltu.

V jednoduchých lítiových batériách nabíjačky udržujú úroveň napätia na 3,9 voltu, čo je pre nich spoľahlivá záruka dlhej životnosti.

Pri dodávke prúdu na 1 hodnotu kapacity batérie bude čas na získanie optimálne nabitej batérie od 2 do 3 hodín. Akonáhle je náboj nabitý, napätie dosiahne hraničnú hodnotu, aktuálna hodnota rýchlo klesá a zostáva na úrovni niekoľkých percent pôvodnej hodnoty.

Ak sa nabíjací prúd umelo zvýši, doba používania nabíjačky na napájanie lítium-iónových batérií sa ťažko zníži. V tomto prípade napätie spočiatku stúpa rýchlejšie, ale zároveň sa zvyšuje doba trvania druhého stupňa.

Niektoré nabíjačky dokážu batériu úplne nabiť za 60 - 70 minút, počas tohto nabíjania je vylúčený druhý stupeň a batériu je možné používať po úvodnej fáze (úroveň nabitia bude tiež na 70 percent kapacity).

V tretej záverečnej fáze nabíjania sa uskutoční vyrovnávacie nabíjanie. Vykonáva sa to nie vždy, ale iba raz za 3 týždne pri skladovaní (a nepoužívaní) batérií. Nie je možné použiť udržovacie nabíjanie za podmienok skladovania, pretože dochádza k metalizácii lítia. Krátkodobé dobíjanie prúdom s konštantným napätím však pomáha zabrániť stratám pri nabíjaní. Ukončenie nabíjania končí, akonáhle napätie dosiahne 4,2 voltu.

Metalizácia lítia je nebezpečná uvoľňovaním kyslíka a náhlym nárastom tlaku, ktorý môže viesť k požiaru alebo dokonca k výbuchu.

Nabíjačka batérií pre domácich majstrov

Nabíjačka lítium-iónových batérií je lacná, ale ak máte malé znalosti elektroniky, môžete si ju sami vyrobiť. Ak nie sú k dispozícii presné informácie o pôvode prvkov batérie a existujú pochybnosti o presnosti meracích prístrojov, mali by ste nastaviť prah nabíjania v oblasti od 4,1 do 4,15 voltov. Platí to najmä vtedy, ak batéria nemá ochrannú dosku.

Na zostavenie nabíjačky pre lítiové batérie vlastnými rukami stačí jeden zjednodušený obvod, z ktorého je na internete veľa voľne dostupných.

Ako indikátor môžete použiť LED typu nabíjania, ktoré sa rozsvieti pri výraznom znížení nabitia batérie a po vybití na nulu zhasne.

Nabíjačka je zostavená v nasledujúcom poradí:

• existuje vhodný prípad;
• je pripojený päťvoltový napájací zdroj a ďalšie podrobnosti obvodu (dôsledne dodržujte postupnosť!);
• pár mosadzných pásikov je vyrezaných a pripevnených k otvorom zásuvky;
• pomocou matice sa určí vzdialenosť medzi kontaktmi a pripojenou batériou;
• je nainštalovaný spínač na zmenu polarity (voliteľné).

Ak je úlohou zostaviť nabíjačku pre 18650 batérií vlastnými rukami, bude potrebný zložitejší obvod a viac technických zručností.

Všetky lítium-iónové batérie je potrebné z času na čas nabiť, malo by sa však zabrániť prebíjaniu a prebíjaniu. Udržiavanie výkonu batérií a dlhodobé udržiavanie ich pracovnej kapacity je možné pomocou špeciálnych nabíjačiek. Je vhodné používať originálne nabíjačky, ale môžete si ich zostaviť sami.

Video

Takmer všetky moderné lítium-iónové batérie majú vynikajúcu energetickú kapacitu a vysoký kompaktný výkon. S ich pomocou môžete napájať vysoko výkonné zariadenia s najvyššou účinnosťou. A to nie je absolútne nevyhnutné na to, aby ste si v obchode kúpili hotovú nabíjačku, pretože existuje viac rozpočtových možností, ktoré sa rádioamatérom budú obzvlášť páčiť - zostaviť nabíjačku pre lítium-iónové batérie vlastnými rukami.

Preventívne opatrenia: prebíjanie nie je povolené

Pred začatím montáže batérie je nesmierne dôležité pamätať na jednu jednoduchú vec - je prísne zakázané nabíjať lítiové batérie. Majú veľmi prísne požiadavky na nabíjací a prevádzkový režim, takže ich nemožno nabíjať na napätie väčšie ako 4,2 V. Lepšie je, ak sa budete riadiť informáciami o bezpečnej prahovej hodnote pre každú jednotlivú osobu. Mimochodom, dá sa tam určiť aj nižšia hranica, ktorá sa v tomto prípade považuje za prijateľnú.

Ešte lepšie je, že ak sa chystáte nabíjať lítiové batérie pomocou DIY, niekoľkokrát skontrolujte použité materiály a vybavenie. Ak máte pochybnosti o presnosti nameraných hodnôt voltmetra alebo o pôvode plechoviek, ako aj o maximálnom prípustnom výkone ich náboja, je lepšie nastaviť medznú hodnotu ešte nižšie. Optimálne to bude v rozmedzí 4,1-4,15 V. V takom prípade bude pre vás bezpečné nabíjanie batérií, ktoré nemajú zabudovanú ochrannú dosku.

V opačnom prípade existuje vysoká pravdepodobnosť silného zahriatia a opuchu plechoviek, nadmerného uvoľňovania plynu so štipľavým nepríjemným zápachom a dokonca aj ich následného výbuchu. Pred začatím montáže a nabíjania všetko niekoľkokrát skontrolujte.

Nabíjačka lítiových batérií pre domácich majstrov

Na zostavenie nabíjačky pre lítiové batérie bude stačiť jedna zjednodušená schéma. Pamäť vytvorená podľa tejto schémy nebude musieť byť prakticky regulovaná a na prevádzku budete potrebovať:

• Nastaviť Uout \u003d 4,2 V bez pripojenej batérie (pomocou R8);
• Nastaviť nabíjací prúd pomocou R6 a R

LED dióda typu „nabíjanie“ sa bude perfektne zobrazovať ako indikátor činnosti nabíjačky. Rozsvieti sa, ak je pripojená batéria vybitá, a po úplnom nabití sa vypne.

Postup zbierania nabíjania lítiových batérií vlastnými rukami je nasledovný:

1. vyberte vhodný prípad;
2. pripojte k nej napájací zdroj (5 V) a prvky označeného obvodu (nezabudnite v správnom poradí);
3. vezmite mosadz a vyrežte z nej dva pásy, pripevnite ich k hniezdam;
4. pomocou matice nastavte vzdialenosť medzi kontaktmi a batériou, ktorú sa chystáte pripojiť;
5. pripojte prepínač, ak chcete následne zmeniť polaritu zásuviek (ak nie, nechajte všetko tak, ako je).

Ako zostaviť nabíjačku pre lítium-iónové batérie vlastnými rukami?

Pretože Li-Ion batérie sú počas nabíjania citlivé na náhle napätie, sú v značkových batériách zabudované špeciálne mikroobvody. Poskytujú kontrolu napätia a zabraňujú prestreleniu. Preto, aby ste si mohli zostaviť nabíjačku lítiových batérií 18650 vlastnými rukami, potrebujete zložitejší obvod, ako je ten, ktorý je uvedený vyššie.

Táto verzia batérie sa bude vyrábať oveľa ťažšie ako predchádzajúca a doma je to možné, iba ak máte určité zručnosti a príslušné skúsenosti. Teoreticky môžete získať nabíjačku, ktorá nie je nijako horšia z hľadiska výkonu ako značkové batérie. Ale v praxi to tak nie je vždy.

Predstavujeme malú zbierku dobrých nabíjacích obvodov pre Li-Ion batérie. Všetky schémy sú zhromažďované zo spoľahlivých internetových zdrojov a majú vynikajúce hodnotenie. Najprv trochu teórie. Na nabíjanie lítium-iónových batérií sa používa metóda konštantného napätia a konštantného prúdu, ktorej podstatou je obmedzenie napätia na batérii. Pre lítium-iónové batérie je menovité napätie článkov 3,6 V, tolerancia tohto napätia (± 0,05 V) a absencia pomalého dobíjania po úplnom nabití. Typické maximálne nabíjacie napätie je 4,2 alebo 4,1 voltov v závislosti od modelu batérie; ukončovacie napätie výboja 3,0 voltu; odporúčaný nabíjací prúd je 0,5 C, vybíjací (záťažový) prúd je 1 C alebo menej; ak je napätie na batérii menšie ako 2,9 voltov, potom je odporúčaný nabíjací prúd 0,1 C; hlboké vybitie môže batériu poškodiť (to znamená, treba dodržiavať všeobecné pravidlo - li-ion batérie sú radšej v nabitom stave ako vo vybitom stave a je možné ich nabíjať kedykoľvek bez čakania na vybitie); keď sa napätie na batérii blíži k maximálnej hodnote, nabíjací prúd klesá. Koniec vybíjania by mal nastať, keď nabíjací prúd poklesne na (0,1… 0,07) C, v závislosti od modelu batérie. Po skončení nabíjania sa nabíjací prúd úplne zastaví. Uvedené údaje sa môžu u batérií od iných výrobcov líšiť v jednom alebo druhom smere. Poďme teraz priamo k obvodom pamäte. Prvý obvod na špecializovanom mikroobvode napájaný z USB portu počítača.

1. Nabíjačka pre li-ion batérie

Z USB portu môžeme pre vlastnú potrebu odobrať 500 alebo 100 miliampérov sieťového prúdu. Inteligentné radiče portov je potrebné nakonfigurovať na odber 500 mA. Bez nastavenia môžete zvoliť až 100 mA. V niektorých prevedeniach základných dosiek a notebookov nie je prúd obmedzený ničím iným ako poistkou. Preto je možné zvoliť všetkých 500 mA bez úpravy. Mikroobvod nevie, ku ktorej verzii portu bol pripojený, takže obmedzuje nabíjací prúd batérie na 100mA, aby sa neobťažoval s nastavením portu. Má však ešte jeden vstup - je možné k nemu pripojiť akýkoľvek zdroj energie s napätím 4,3 až 7 voltov, vrátane čínskej „kocky“, ktorá sa jednoducho zapojí do zásuvky a potom sa začne zahrievať. V takom prípade bude nabíjací prúd už 350 mA. Ak pripojíte dva zdroje naraz - USB aj napájací zdroj, potom si mikroobvod vyberie ten druhý, v zmysle nie posledného pripojeného, \u200b\u200bale zdroja napájania. LED dióda VD2 svieti, kým sa batéria nenabije. LED dióda VD1 indikuje prítomnosť energie z USB portu. Doska je vyrobená tak, že všetky komponenty vrátane SMD LED sú po pripojení k USB portu umiestnené v spodnej časti. Aby ste boli videní „na svetle“, musíte zvoliť tenké sklolaminát alebo vymeniť sedadlá za výstupné 3mm LED a spájkovať ich zo zadnej strany. Na ochranu USB portu sa používa F1 resetovacia poistka SMD s udržovacím prúdom 200mA. Namiesto toho môžete použiť rezistor 0603 1 Ohm alebo prepojku, ale v prípade chyby v inštalácii alebo zlyhania mikroobvodu môže dôjsť k zlyhaniu portu. Po skončení svietenia LED sa batéria určitý čas naďalej nabíja malým prúdom, čo však predstavuje 5% kapacity. Ak je napätie článku menšie ako 3 volty, mikroobvod ho dobije prúdom 40 mA.

2. Nabíjačka pre lítium-iónové batérie

Aby lítium-iónové batérie slúžili dlhšiu dobu, musia byť správne nabité. Na konci nabíjania by malo napätie klesnúť a po nabití batérie, t.j. nabíjací prúd bude takmer nulový, nabíjanie by sa malo zastaviť. Táto schéma plne spĺňa tieto požiadavky. Batéria k nej pripojená je nabitá prúdom ~ 300mA, na konci nabíjania prúd klesne na 30mA a potom sa rozsvieti LED dióda VD2, ktorá signalizuje ukončenie nabíjania. LED dióda VD1 signalizuje činnosť zariadenia, indikátor VD3 sa rozsvieti, keď je pripojená batéria. Obvod využíva operačný zosilňovač LM358N, je možné ho nahradiť KR574UD2, odlišné je len rozmiestnenie pinov. LED diódy v červenej, zelenej a žltej farbe. Po zostavení obvod nevyžaduje nastavenie a okamžite začne pracovať.

3. Nabíjačka pre lítium-iónové batérie

Nabíjačka sa skladá z týchto uzlov, skutočný stabilizátor na LM317T a TL431, obmedzovač a prúdový snímač sú zostavené na rezistoroch R3-R7. Obvod funguje nasledovne - keď je batéria pripojená podľa polarity a zariadenie do siete, stlačte tlačidlo SB1, nabíjací prúd začne tiecť. Keď prúd preteká odpormi R3-R7, klesá okolo neho napätie asi 3V, spustí sa relé K2, ktoré svojimi kontaktmi zapne relé K1. Relé K1 so svojimi kontaktmi blokuje tlačidlo SB1. LED HL2 indikuje, že je pripojené k sieti, a HL1 sa nabíja. Úprava spočíva v nastavení napätia na výstupe LM317 podľa akumulátora s maximálnou možnou presnosťou. Relé K1 s ovládacím napätím 12V s prúdom cez kontakty najmenej 2A, pas K2 PEC64A RS4 569 724. Namontujte LM317T na chladič. V mojej verzii je prúd, pri ktorom pracuje K2, asi 300 mA, uvoľňovací prúd je 80 mA. Keď je výstup zatvorený a je stlačené tlačidlo SB1, prúd nepresiahol 1,4A, čo nestačí na deaktiváciu LM317T. Transformátor 220 / 12V a prúd 1-1,2 A. Diódový mostík pre prúd najmenej 3–5 A.

Je to jednoduché nabíjačka lítium-iónových batérií, ako aj lítium-polymérové \u200b\u200bbatérie postavené na známom modeli LM317.

Proces nabíjania je znázornený na nižšie uvedenom grafe. V prvom okamihu nabíjacieho procesu je nabíjací prúd konštantný, keď sa dosiahne cieľová úroveň napätia (Umax) na batérii, nabíjačka prejde do režimu, kde napätie zostáva konštantné a prúd má asymptoticky sklon k nule.

Výstupné napätie lítium-iónových a lítium-polymérových batérií je zvyčajne 4,2 V (pri niektorých typoch 4,1 V). Výstupné napätie sa zvyčajne nezhoduje s menovitým napätím, ktoré je 3,7 V (niekedy 3,6 V).

Neodporúča sa nabíjať tento typ batérie na celých 4,2 V, pretože to zníži životnosť batérie. Ak znížite výstupné napätie na 4,1 V, kapacita klesne o 10%, zároveň sa však životnosť (počet cyklov) takmer zdvojnásobí. Pri prevádzke na batérie nesmiete uviesť menovité napätie pod 3,4… 3,3 V.

Popis nabíjačky

Ako už bolo spomenuté, nabíjanie je založené na stabilizátore LM317. Li-Ion a Li-Pol sú pomerne náročné na presnosť nabíjacieho napätia. Ak sa chcete nabíjať na plné napätie (zvyčajne 4,2 V), musíte toto napätie nastaviť s presnosťou na plus / mínus 1%. Po nabití na 90% kapacity (4,1 V) môže byť presnosť o niečo menšia (asi 3%).

Obvod využívajúci LM317 poskytuje pomerne presnú stabilizáciu napätia. Cieľové napätie je nastavené pomocou R2. Stabilizácia prúdu nie je taká kritická ako stabilizácia napätia, takže ho stačí stabilizovať pomocou bočného odporu Rx a NPN tranzistora (VT1).

Ak pokles napätia na rezistore Rx dosiahne asi 0,95 V, potom sa tranzistor začne otvárať. To znižuje napätie na "spoločnom" kontakte stabilizátora Lm317 a tým stabilizuje prúd.

Požadovaný nabíjací prúd pre konkrétnu lítium-iónovú (Li-Ion) a lítium-polymérovú (Li-Pol) batériu sa volí zmenou odporu Rx. Odpor Rx zodpovedá približne nasledujúcemu pomeru: 0,95 / Imax. Hodnota odporu Rx uvedená v diagrame zodpovedá prúdu 200 mA.

Vstupné napájacie napätie nabíjačky musí byť v rozmedzí 9 až 24 voltov. Prekročenie tejto úrovne zvyšuje stratu výkonu v obvode LM317, jej zníženie spôsobí narušenie správnej činnosti (musíte prepočítať pokles napätia v bočníku a minimálne napätie na „spoločnom“ kontakte). Tranzistor VT1 môže byť nahradený BC237, KC507, C945 alebo domácim