شارژر باتری یونیورسال Li -Ion - داخلش چیست؟: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

علاقمندان/سازندگان می توانند از نتیجه پاره شدن محصول استفاده کنند تا دریابند چه اجزایی در محصول الکترونیکی استفاده می شود. چنین دانش می تواند به درک نحوه عملکرد سیستم ، از جمله ویژگی های طراحی نوآورانه ، کمک کند و می تواند روند مهندسی معکوس مدار را تسهیل کند. این مقاله ، حاوی جزئیات قطره قطره شارژر باتری یونیورسال Li-ion ، تلاشی فروتنانه در این راستا است و نتیجه آزمایش های متعددی است که هر از گاهی انجام شده است.

مرحله 1: معرفی

اخیراً من یک شارژر کوچک باتری تلفن همراه خارجی را از eBay تهیه کردم. با این حال ، با کمک یک مجموعه تماس قابل تنظیم ، شارژر می تواند تقریباً تمام بسته های باتری قابل شارژ لیتیوم یون را شارژ کند. این شارژر در اینجا قاب چینی 1 دلاری را با نام های تجاری مختلف ارائه می دهد.

مرحله 2: باتری یون لیتیوم و شارژر باتری لیتیوم یون

باتری های لیتیوم-یونی (Li-ion) در وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های هوشمند محبوبیت زیادی پیدا کرده اند زیرا دارای بالاترین چگالی انرژی در هر فناوری باتری تجاری هستند. از آنجا که لیتیوم یک ماده بسیار واکنش پذیر است (شارژ نادرست یک سلول لیتیوم یونی مدرن می تواند باعث آسیب دائمی ، یا بدتر از آن بی ثباتی و خطر بالقوه شود) ، باتری های لیتیوم یونی باید تحت یک جریان ولتاژ ثابت/جریان ثابت با دقت کنترل شده شارژ شوند. منحصر به این شیمی سلول است.

مرحله 3: شارژر باتری جهانی لیتیوم یون

در زیر توضیحاتی در مورد نحوه تغذیه شارژر خارجی باتری خارجی ، قرار دادن یک باتری در شارژر و شارژ آن ارائه شده است.

• شارژر را به پریز برق AC وصل کنید (AC180 - 240V)
• بسته باتری را روی پایه (3.7V Li-ion) قرار دهید
• مخاطبین شارژر را به تراز پایانه های "+" و "-" باتری منتقل کنید. شارژر به طور خودکار قطبیت "+" و "-" را تشخیص می دهد
• اکنون نشانگر "روشن" روشن می شود و نشانگر "شارژ" هنگام شارژ چشمک می زند
• با شارژ کامل باتری نشانگر "شارژ کامل" روشن می شود

از ویژگی های مهم این شارژر ، مکانیزم تشخیص قطبیت معکوس است. هنگامی که یک باتری را وارد می کنیم ، سیستم به طور خودکار قطبی خروجی خود را مطابق شرایط فعلی تنظیم می کند تا از یک فرایند شارژ ایمن و سالم اطمینان حاصل شود. علاوه بر این ، الگوریتم شارژ تطبیقی هوشمند ویژگی های شادی مانند تشخیص پایان شارژ ، شارژ خاموش ، حفاظت از شارژ بیش از حد ، تشخیص باتری خاموش ، جوان سازی باتری نزدیک به حالت عادی و غیره را ارائه می دهد.

مرحله 4: بازتاب های Teardown

داخلی لوازم الکترونیکی: الکترونیک شارژر شامل دو بخش به همان اندازه مهم است. منبع تغذیه smps "عجیب" و شارژر باتری "مرموز". م componentلفه اصلی مدار smps یک ترانزیستور TO-92 13001 است ، در حالی که شارژر باتری در اطراف یک تراشه 8 پین DIP HT3582DA از HotChip (https://www.hotchip.com.cn) ساخته شده است. بر اساس داده ها ، HT3582DA یک تراشه کنترل کننده شارژر باتری با قابلیت تشخیص قطبیت خودکار باتری ، حفاظت از اتصال کوتاه و حفاظت در برابر دما (حداکثر جریان فعلی 300 میلی آمپر) است. من همچنین متوجه شدم که برد مدار خود بسیار عمومی است-اصلی ترین چیزی که جدا می کند یکی از شارژرهای دیگر در بازار ، تغییر در مدار smps است (در ادامه به یادداشت آزمایشگاه مراجعه کنید).

مرحله 5: نمودار مدار و یادداشت آزمایشگاهی

در حال حاضر زمان مناسبی برای حرکت به روی شماتیک مدار گردنبند (مشاهده و تأیید شده توسط من) است.

نکته آزمایشگاهی: همانطور که قبلاً نشان داده شد ، اصلی ترین چیزی که یک شارژر را از بسیاری دیگر در بازار متمایز می کند ، تغییر در مدار smps است. به عنوان مثال مشاهده شد که مقدار R1 به 1.5M یا 2.2M و R2 به 56R یا 47R در برخی از شارژرهای دیگر تغییر یافته است. به طور مشابه ، C2 با نوع 10μF/25v جایگزین شد.

مرحله ششم: در پایان…

متأسفانه ، در مورد ترانسفورماتور smps (X1) ، و تراشه کنترل کننده شارژر (IC1) ، هیچ چیز در دسترس نیست ، به جز یک برگه داده چینی که با برخی از داده های خام پر شده است. شگفتی بعدی عدم وجود خازن فیلتر DC با ولتاژ بالا/بافر (معمولاً یک نوع 4.7μF-10μF/400v) در قسمت جلویی smps است. با این حال ، واضح است که دیود ورودی ولتاژ بالا 1N4007 (D1) ورودی AC را به DC تپنده تبدیل می کند. ترانزیستور قدرت 13003 (T1) قدرت را به ترانسفورماتور smps (X1) با فرکانس متغیر (احتمالاً بالاتر از 50 کیلوهرتز) تغییر می دهد. ترانسفورماتور smps دارای دو سیم پیچ اصلی (سیم پیچ اصلی و سیم پیچ بازخورد) و یک سیم پیچ ثانویه است. یک مدار بازخورد ساده ولتاژ خروجی را تنظیم می کند. نوسان بازخورد از سیم پیچ بازخورد و بازخورد ولتاژ از اجزای مرتبط در ترانزیستور قدرت 13001 ترکیب شده است. سپس ترانزیستور ترانسفورماتور smps را هدایت می کند. در سمت ثانویه (خروجی) ، دیود 1N4148 (D3) خروجی ترانسفورماتور smps را به DC تصحیح می کند ، که قبل از ایجاد ولتاژ خروجی مورد نظر (نزدیک 5V) به بقیه مدار ، توسط خازن 220μF (C3) فیلتر می شود. در طول زمان آزمایش چاقی ، 4.1 ولت DC در سراسر مخاطبین شارژر (بدون باتری) یافت شد و حضور فعالیت نبض نیز در آنجا (با باتری) مشاهده شد.

و در نهایت ، فرض بر این است که خروجی PWM (با فرکانس مشخص) تولید شده توسط تراشه کنترل کننده شارژ باتری HT3582DA باتری را شارژ می کند. ADC و PWM داخلی (با صفر اجزای خارجی) وسیله ای برای پیاده سازی یک شارژر باتری لیتیوم یونی کارآمد فراهم می کند!

مرحله 7: توجه مودبانه

این مقاله (نوشته T. K. Hareendran) در اصل توسط www منتشر شده است. codrey.com در سال 2017.