Universal Li-Ion Battery Charger - Ano ang Nasa loob ?: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang kinalabasan ng isang luha ng produkto ay maaaring magamit ng mga hobbyist / gumagawa upang malaman kung anong mga sangkap ang ginagamit sa elektronikong produkto. Ang nasabing kaalaman ay maaaring makatulong sa pag-unawa sa kung paano gumagana ang system, kasama ang mga makabagong tampok sa disenyo, at maaaring mapabilis ang proseso ng reverse engineering ng circuitry. Ang artikulong ito, na naka-pack na may mga detalye ng luha ng isang Li-ion Universal Battery Charger, ay isang mapagpakumbabang pagsisikap sa direksyon, at isang resulta ng bilang ng mga eksperimento na isinasagawa paminsan-minsan.

Hakbang 1: Intro

Kamakailan-lamang ay kumuha ako ng isang maliit na panlabas na charger ng baterya ng mobile phone mula sa eBay. Sa tulong ng isang naaayos na hanay ng contact, ang charger, gayunpaman, ay maaaring singilin ang halos lahat ng mga karaniwang Li-ion na rechargeable na mga pack ng baterya. Naka-frame dito ang charger na magagamit ang $ 1 na produktong Tsino sa ilalim ng iba't ibang mga pangalan ng tatak.

Hakbang 2: Baterya ng Lithium-ion & Charger ng Baterya ng Lithium-ion

Ang mga baterya ng Lithium-ion (Li-ion) ay naging tanyag para sa portable electronics tulad ng mga smart phone dahil ipinagmamalaki nila ang pinakamataas na density ng enerhiya ng anumang komersyal na teknolohiya ng baterya. Dahil ang Lithium ay isang napaka-reaktibo na materyal (ang maling pagsingil ng isang modernong Li-ion cell ay maaaring maging sanhi ng permanenteng pinsala, o mas masahol pa, kawalang-tatag at potensyal na panganib), ang mga baterya ng Li-ion ay kailangang singilin kasunod ng isang maingat na kinokontrol na pare-pareho na kasalukuyang / pare-parehong boltahe na rehimen na natatangi sa cell chemistry na ito.

Hakbang 3: Lithium-ion Universal Battery Charger

Ang sumusunod ay isang paliwanag sa kung paano paandar ang unibersal na panlabas na charger ng baterya, i-load ang isang baterya sa charger, at singilin ito.

• I-plug ang charger sa AC wall outlet (AC180 - 240V)
• Ilagay ang pack ng baterya sa base (3.7V Li-ion)
• Ilipat ang mga contact ng charger upang ihanay sa mga terminal na “+” at “-” ng baterya. Awtomatikong makakakita ang charger ng polarity na “+” at “-”
• Ngayon ang ilaw ng tagapagpahiwatig na "lakas" ay mag-iilaw at ang tagapagpahiwatig na "pagsingil" ay mag-flash habang nagcha-charge
• Nag-ilaw ang tagapagpahiwatig na "Buong Bayad" kapag ang baterya ay ganap na nasingil

Ang isang mahalagang tampok ng charger na ito ay ang built-in na mekanismo ng detalyadong pagtuklas ng polarity. Kapag nagsingit kami ng isang baterya, awtomatikong inaayos ng system ang output polarity nito ayon sa kasalukuyang sitwasyon upang matiyak ang isang ligtas at malusog na proseso ng pagsingil. Dagdag dito, ang matalinong adaptive na pagsingil ng algorithm ay nag-aalok ng mga masasayang tampok tulad ng pagtuklas ng end-of-charge, pag-charge na pang-top-off, proteksyon na over-charge, detection ng patay na baterya, malapit nang patay na pagpapapanibago ng baterya, atbp.

Hakbang 4: Mga Salamin sa Luha

Sa loob ng electronics: Ang electronics ng charger ay binubuo ng dalawang pantay na mahalagang seksyon; isang "kakaibang" power supply ng smps, at isang "misteryosong" charger ng baterya. Pangunahing sangkap sa circuit ng smps ay isang TO-92 transistor 13001, habang ang charger ng baterya ay itinayo sa paligid ng isang 8-pin DIP chip HT3582DA mula sa HotChip (https://www.hotchip.com.cn). Ayon sa datasheet, ang HT3582DA ay isang unibersal na chip ng charger control ng baterya na may awtomatikong pagkakakilanlan ng polarity ng baterya, proteksyon ng maikling circuit, at proteksyon ng labis na temperatura (max na kasalukuyang 300mA). Napansin ko rin na ang circuit board mismo ay napaka-generic - ang pangunahing bagay na naghihiwalay isang charger mula sa maraming iba pa sa merkado ang pagbabago sa smps circuit (higit pa sa note na makikita sa ibang pagkakataon).

Hakbang 5: Circuit Diagram & Lab Tandaan

Ngayon ay isang magandang panahon upang lumipat sa eskematiko ng grubby na naghahanap ng circuit board (na-trace at na-verify ko).

Tandaan ng Lab: Tulad ng ipinahiwatig dati, ang pangunahing bagay na naghihiwalay sa isang charger mula sa maraming iba pa sa merkado ay ang pagbabago sa smps circuit. Bilang isang halimbawa napansin na ang halaga ng R1 ay binago sa 1.5M o 2.2M, at R2 hanggang 56R o 47R sa ilang iba pang mga charger. Katulad nito, ang C2 ay pinalitan ng isang uri 10μF / 25v.

Hakbang 6: Sa Wakas …

Sa kasamaang palad, walang mas magagamit tungkol sa smps transpormer (X1), at ang charger controller chip (IC1), maliban sa isang datasheet ng Tsino na puno ng ilang hilaw na data. Susunod na pagtataka ay ang kawalan ng isang tradisyonal na high-voltage dc filter / buffer capacitor (karaniwang isang 4.7μF - 10μF / 400v na uri) sa front-end ng smps. Gayunpaman, malinaw na ang mataas na boltahe na 1N4007 (D1) input diode ay nagpapalit ng input ng AC sa pulsating DC. Ang 13003 power transistor (T1) ay naglilipat ng lakas sa smps transpormer (X1) sa isang variable frequency (marahil ay mas mataas sa 50kHz). Ang transpormer ng smps ay may dalawang pangunahing paikot-ikot (ang pangunahing paikot-ikot at isang paikot-ikot na puna), at isang pangalawang paikot-ikot. Ang isang simpleng circuit ng feedback ay kinokontrol ang output boltahe; ang feedback oscillation mula sa paikot-ikot na feedback at ang feedback ng boltahe mula sa mga nauugnay na sangkap ay pinagsama sa 13001 power transistor. Pagkatapos ay hinihimok ng transistor ang smps transpormer. Sa pangalawang bahagi (output), ang 1N4148 diode (D3) ay nagtutuwid ng output ng smps transpormer sa DC, na sinala ng 220μF capacitor (C3) bago ibigay ang nais na boltahe ng output (malapit sa 5V) sa natitirang circuit. Sa buong oras ng eksperimento ng luha, ang 4.1 V DC ay natagpuan sa mga contact ng charger (walang baterya), at ang pagkakaroon ng isang aktibidad ng pulso ay sinusunod din doon (na may baterya).

At sa wakas, ipinapalagay na ang output ng PWM (sa isang tiyak na dalas) na nabuo ng chip ng singil ng baterya ng baterya na HT3582DA ay naniningil sa baterya. Ang in-built ADC at PWM (na may mga panlabas na bahagi) ay nagbibigay ng isang paraan upang magpatupad ng isang mahusay na charger ng baterya ng lithium-ion!

Hakbang 7: Paalala sa Kagandahang-loob

Ang artikulong ito (isinulat ni T. K. Hareendran) ay orihinal na na-publish ng www. codrey.com sa taong 2017.