شارژر باتری لیتیوم یون DIY: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

باتری ها نقش مهمی در هر پروژه/محصول باتری ایفا می کنند. باتری های قابل شارژ گران هستند ، زیرا ما باید در مقایسه با استفاده از شارژر باتری (تا کنون) را بخریم و باتری ها را پرتاب کنیم ، اما نسبت به هزینه آنها بسیار مناسب است. باتری های قابل شارژ از ترکیبات مختلفی از مواد الکترود و الکترولیت ها استفاده می کنند ، به عنوان مثال ، سرب اسید ، نیکل کادمیوم (NiCd) ، نیکل فلز هیدرید (NiMH) ، یون لیتیوم (Li-ion) و پلیمر یون لیتیوم (پلیمر Li-ion).

من در یکی از پروژه هایم از باتری لیتیوم یون استفاده کردم و تصمیم گرفتم به جای خرید یک شارژر گران قیمت ، شارژر بسازم ، بنابراین بیایید شروع کنیم.

مرحله 1: فیلم سریع

در اینجا یک ویدیو سریع وجود دارد که طی چند دقیقه همه مراحل را انجام می دهد.

برای مشاهده آن در یوتیوب اینجا را کلیک کنید

مرحله 2: لیست قطعات الکترونیکی

در اینجا لیستی از اجزای مورد نیاز این شارژر باتری لیتیوم یون وجود دارد.

• ماژول شارژر باتری لیتیوم یون مبتنی بر TP4056 با حفاظت از باتری ،
• آداپتور دیواری 12 ولت 2 آمپر ،
• سوئیچ 2 پین SPST ،
• تنظیم کننده ولتاژ 7805 (1 عدد در مقدار) (اگر آداپتور دیواری 5 ولت دارید می توانید از آن بگذرید) ،
• خازن 100 nF (تعداد 4 عدد) (اگر آداپتور دیواری 5 ولت دارید می توانید این مورد را رد کنید) ،
• نگهدارنده باتری Li-ion 18650
• جک DC و ،
• برد مدار عمومی

مرحله 3: فهرست ابزارها

در اینجا لیستی از ابزارهای مورد استفاده در این شارژر باتری Li-ion آمده است.

• آهن لحیم کاری ، سیم لحیم ،
• تیغه داغ (پیوند به دستورالعمل من ، که به شما در ساخت این تیغه کمک می کند) ،
• تفنگ چسب ، چسب چوب ،
• پیچ گوشتی و پیچ یدکی و ،
• محفظه پلاستیکی - 8 سانتی متر در 7 سانتی متر در 3 سانتی متر (در این اندازه باید کار کند).

اکنون که همه ابزارها و اجزاء در دسترس هستند ، اجازه دهید نگاهی نزدیک به ماژول TP4056 خود داشته باشیم ، که بخشی جدایی ناپذیر از شارژر باتری ما است.

مرحله 4: ماژول شارژر باتری لیتیوم یون TP4056

اجازه دهید به جزئیات این ماژول بپردازیم. دو نسخه از این برد برک آوت شارژر Li-ion بر اساس TP4056 در بازار موجود است. با و بدون مدار حفاظت از باتری ما از یکی با مدار حفاظت از باتری استفاده می کنیم.

برد بریکت که شامل مدار حفاظت از باتری است ، با استفاده از IC های DW01A (IC حفاظت از باتری) و FS8205A (حالت تقویت دوگانه N-Channel Power MOSFET) محافظت می کند. از این رو ، صفحه شکست با محافظ باتری شامل 3 IC (TP4056+DW01A+FS8205A) است ، در حالی که صفحه بدون محافظ باتری فقط 1 IC (TP4056) دارد.

TP4056 یک ماژول شارژر خطی با جریان ثابت/ولتاژ ثابت کامل برای باتری های لیتیوم یونی تک سلولی است. بسته SOP و تعداد کم اجزای خارجی آن TP4056 را برای برنامه های DIY ایده آل می کند. می تواند با USB و همچنین آداپتورهای دیواری کار کند. من تصویری از نمودار پین TP4056 (تصویر شماره 2) را به همراه تصویر یک چرخه شارژ (تصویر شماره 3) ضمیمه کرده ام که جریان ثابت و شارژ ولتاژ ثابت را نشان می دهد. دو LED در این برد برک آوت وضعیت عملکردهای مختلف مانند شارژ ، خاتمه شارژ و غیره را نشان می دهد (تصویر شماره 4).

برای شارژ ایمن باتری های لیتیوم یون 3.7 ولت آنها باید با جریان ثابت 0.2 تا 0.7 برابر ظرفیت خود شارژ شوند ، تا زمانی که ولتاژ پایانی آنها به 4.2 ولت برسد ، بعداً باید در حالت ولتاژ ثابت شارژ شوند تا جریان شارژ به 10 درصد نرخ شارژ اولیه ما نمی توانیم شارژ را با 4.2 ولت خاتمه دهیم زیرا ظرفیت رسیده به 4.2 ولت تنها حدود 40-70 of از ظرفیت کامل است. همه اینها توسط TP4056 انجام شده است. در حال حاضر یک نکته مهم این است که جریان شارژ توسط مقاومت متصل به پین PROG تعیین می شود ، ماژول های موجود در بازار عموماً دارای 1.2 کیلو اهم به این پین متصل هستند که مربوط به 1 جریان شارژ آمپر است (تصویر شماره 5). می توانید با این مقاومت بازی کنید تا جریان شارژ مورد نظر را بدست آورید.

پیوند به برگه اطلاعات TP4056

DW01A یک IC محافظ باتری است ، تصویر شماره 6 مدارهای کاربردی معمولی را نشان می دهد. MOSFETS M1 و M2 از طریق IC FS8205A به خارج متصل می شوند.

پیوند به برگه اطلاعات DW01A

پیوند به برگه اطلاعات FS8205A

همه این موارد بر روی برد شکستن شارژر باتری Li-ion TP4056 مونتاژ شده است که پیوند آن در مرحله شماره 2 ذکر شده است. ما فقط باید دو کار انجام دهیم ، ولتاژی در محدوده 4.0 تا 8.0 ولت در پایانه های ورودی و اتصال باتری در پایانه های B+ و B- TP4056.

در مرحله بعد ، ما بقیه مدار شارژر باتری خود را می سازیم.

مرحله 5: مدار

اکنون ، اجازه دهید اجزای الکتریکی را با استفاده از آهن لحیم کاری و سیم لحیم ، برای تکمیل مدار متصل کنیم. من تصاویری از شماتیک Fritzing و نسخه خود از مدار فیزیکی را ضمیمه کرده ام ، به آن نگاه کنید. در ادامه توضیحات مربوط به آن آمده است.

1. ترمینال "+" جک DC به یک ترمینال سوئیچ و "-" پایانه جک DC به پین GND تنظیم کننده 7805 متصل می شود.
2. پین دیگر سوئیچ به پین Vin تنظیم کننده 7805 متصل است.
3. سه خازن 100 nF را به طور موازی بین پین Vin و GND تنظیم کننده ولتاژ وصل کنید. (برای این منظور از برد مدار عمومی استفاده کنید)
4. یک خازن 100 nF را بین پین Vout و GND تنظیم کننده ولتاژ وصل کنید. (برای این منظور از برد مدار عمومی استفاده کنید)
5. پین Vout تنظیم کننده ولتاژ 7805 را با پین IN+ ماژول TP4056 وصل کنید.
6. پین GND تنظیم کننده ولتاژ 7805 را با پین ماژول TP4056 وصل کنید.
7. پایانه "+" نگهدارنده باتری را به پین B+ و "-" پایانه نگهدارنده باتری را به پین B ماژول TP4056 وصل کنید.

انجام شده.

توجه:- اگر از آداپتور دیواری 5 ولت استفاده می کنید ، می توانید قسمت تنظیم کننده 7805 (از جمله خازن ها) را رد کرده و ترمینال "+" و "-" آداپتور دیواری را به ترتیب به IN+ و پین های TP4056 وصل کنید

توجه:- هنگام استفاده از آداپتور 12V ، 7805 وقتی 1A را حمل می کند داغ می شود ، سینک حرارتی می تواند مفید باشد

در مرحله بعد ، ما همه چیز را در پوشش مونتاژ می کنیم.

مرحله 6: مونتاژ: قسمت 1- اصلاح محفظه

این مراحل را برای اصلاح محفظه به منظور تناسب در مدارات الکترونیکی دنبال کنید.

1. ابعاد نگهدارنده باتری را روی محفظه با استفاده از چاقوی تیغه علامت گذاری کنید. (تصویر شماره 1)
2. با استفاده از تیغه داغ محفظه را بر اساس علامت نگهدارنده باتری برش دهید. (تصویر شماره 2 و 3)
3. پس از ایجاد برش با استفاده از محفظه تیغه داغ ، باید شبیه تصویر شماره 4 باشد.
4. پورت USB TP4056 را روی محفظه علامت گذاری کنید. (تصویر شماره 5 و 6)
5. مطابق علامت گذاری درگاه USB ، از تیغه داغ برای برش محفظه استفاده کنید. (تصویر شماره -7)
6. ابعاد را در نظر بگیرید و علائم LED های TP4056 را روی محفظه مشخص کنید. (تصویر شماره 8 و 9)
7. مطابق علامت LED ها ، از تیغه داغ برای برش محفظه استفاده کنید. (تصویر شماره 10)
8. مراحل مشابه را برای ایجاد سوراخ نصب برای جک و سوئیچ DC دنبال کنید. (تصویر شماره 11 و 12)

پس از اصلاح محفظه ، اجازه دهید در وسایل الکترونیکی جا شود.

مرحله 7: مونتاژ: قسمت 2- قرار دادن وسایل الکترونیکی داخل محفظه

برای قرار دادن وسایل الکترونیکی داخل محفظه ، این مراحل را دنبال کنید.

1. نگهدارنده باتری را طوری قرار دهید که نقاط نصب خارج از محفظه باشد. برای ایجاد یک اتصال محکم از تفنگ چسب استفاده کنید. (تصویر شماره 1)
2. محل ماژول TP4056 ، به گونه ای که LED ها و پورت USB از خارج از محفظه قابل دسترسی هستند ، بدون اندازه گیری مناسب در مرحله قبلی ، نگران نباشید ، همه چیز به طور خودکار در جای خود قرار می گیرد ، در نهایت از اسلحه چسب برای اتصال محکم استفاده کنید. (تصویر شماره- 2)
3. محل مدار تنظیم کننده ولتاژ 7805 ؛ برای ایجاد یک اتصال محکم از تفنگ چسب استفاده کنید. (تصویر شماره 3)
4. جک DC و Switch را در محل های مربوطه خود قرار دهید و دوباره از تفنگ چسب برای اتصال محکم استفاده کنید. (تصویر شماره 4)
5. سرانجام پس از مونتاژ باید چیزی شبیه تصویر شماره 5 در داخل محفظه به نظر برسد.
6. برای بستن درب پشتی از پیچ های اضافی و پیچ گوشتی استفاده کنید. (تصویر شماره -6)
7. بعدها حتی از نوار عایق مشکی برای پوشاندن برآمدگی های نامطلوب ناشی از برش تیغه داغ استفاده کردم. (تشکیل پرونده نیز گزینه مناسبی است)

شارژر لیتیوم یون تمام شده مطابق تصویر شماره 7 به نظر می رسد. حالا بیایید شارژر را آزمایش کنیم.

مرحله 8: اجرای آزمایشی

یک باتری لیتیوم یونی تخلیه شده را درون شارژر قرار دهید ، یک ورودی 12 ولت DC یا یک ورودی USB را وصل کنید. شارژر باید دارای چراغ قرمز قرمز باشد که نشان می دهد شارژ در حال انجام است.

پس از مدتی ، هنگامی که باتری شارژ می شود ، شارژر باید به رنگ آبی LED چشمک بزند.

من تصاویری از شارژر خود را در حال انجام شارژ باتری و خاتمه فرآیند شارژ پیوست کرده ام.

بنابراین. بالاخره کارمان تمام شد.

ممنون بابت وقتی که گذاشتید. فراموش نکنید که دستورالعمل های دیگر من و کانال یوتیوب من را بررسی کنید..