מטען סוללות ליתיום אוניברסלי - מה יש בפנים ?: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

התוצאה של התפרקות המוצר יכולה לשמש חובבים/יצרנים כדי לברר אילו רכיבים משמשים את המוצר האלקטרוני. ידע כזה יכול לסייע בהבנת אופן הפעולה של המערכת, כולל תכונות עיצוב חדשניות, ויכול להקל על תהליך הנדסה הפוכה של המעגלים. מאמר זה, העמוס בפרטי פירוק של מטען סוללות אוניברסלי ליון, הוא מאמץ צנוע בכיוון, והוא תוצאה של מספר ניסויים שנערכו מעת לעת.

שלב 1: מבוא

לאחרונה רכשתי מטען סוללות טלפון סלולרי חיצוני קטן מאיביי. בעזרת ערכת מגע מתכווננת, המטען, עם זאת, מסוגל לטעון כמעט את כל חבילות הסוללה הנטענות הנפוצות של ליון. המטען ממוסגר כאן למוצר סיני אחד $ זמין תחת מותגים שונים.

שלב 2: סוללת ליתיום יון ומטען סוללות ליתיום יון

סוללות ליתיום-יון (לי-יון) הפכו פופולריות לאלקטרוניקה ניידת כגון טלפונים חכמים מכיוון שהן מתפארות בצפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר של כל טכנולוגיית סוללות מסחריות. מכיוון שליתיום הוא חומר מאוד תגובתי (טעינה לא נכונה של תא ליון-יון מודרני עלולה לגרום לנזקים קבועים, או גרוע מכך, חוסר יציבות וסכנה פוטנציאלית), יש לטעון סוללות ליון-יון בהתאם למשטר קבוע של מתח קבוע/מתח קבוע, הוא ייחודי לכימיה תא זו.

שלב 3: מטען סוללות אוניברסלי ליתיום יון

להלן הסבר כיצד להפעיל את מטען הסוללות החיצוני האוניברסלי, להעמיס סוללה למטען ולהטעין אותו.

• חבר את המטען לשקע בקיר AC (AC180 - 240V)
• הנח את הסוללה על הבסיס (3.7V ליתיום)
• הזז את מגעי המטען כדי להתיישר עם מסופי "+" ו- "-" של הסוללה. המטען יזהה באופן אוטומטי קוטביות "+" ו- "-"
• כעת מחוון "הכוח" נדלק ומחוון "הטעינה" יהבהב במהלך הטעינה
• מחוון "טעינה מלאה" נדלק כאשר הסוללה טעונה במלואה

מאפיין חשוב של מטען זה הוא מנגנון זיהוי הקוטביות הפוכה. כאשר אנו מכניסים סוללה, המערכת מתאימה אוטומטית את קוטבי הפלט שלה בהתאם למצב הנוכחי על מנת להבטיח תהליך טעינה בטוח ובריא. יתר על כן, אלגוריתם הטעינה הספציפי החכם מציע תכונות עליזות כמו זיהוי סוף טעינה, טעינה מעלה, הגנה מפני טעינת יתר, זיהוי סוללות מתות, התחדשות סוללה כמעט מתה וכו '.

שלב 4: השתקפויות פירוק

בתוך אלקטרוניקה: האלקטרוניקה של המטען מורכבת משני חלקים לא פחות חשובים; ספק כוח "מוזר" מסוג smps, ומטען סוללות "מסתורי". המרכיב העיקרי במעגל ה- smps הוא טרנזיסטור אחד TO-92 13001, בעוד שמטען הסוללות בנוי סביב שבב DIP HT3582DA אחד של 8 פינים מ- HotChip (https://www.hotchip.com.cn). על פי גליון הנתונים, HT3582DA הוא שבב בקרת מטען סוללות אוניברסלי עם זיהוי אוטומטי של קוטביות הסוללה, הגנה על קצר חשמלי והגנה על טמפרטורת יתר (זרם מקסימלי 300mA). שמתי לב גם שהלוח עצמו הוא כללי מאוד-הדבר העיקרי המפריד מטען אחד מהרבים אחרים בשוק הוא השינוי במעגל ה- smps (עוד על הערת המעבדה בהמשך).

שלב 5: תרשים מעגלים והערת מעבדה

עכשיו זה זמן טוב לעבור לסכימה של לוח המעגלים המזויף למראה (עקוב ומאומת על ידי).

הערת מעבדה: כפי שצוין קודם לכן, הדבר העיקרי שמפריד בין מטען אחד לרבים אחרים בשוק הוא השינוי במעגל ה- smps. כדוגמה נצפה כי הערך של R1 השתנה ל- 1.5M או 2.2M, ו- R2 ל- 56R או 47R בכמה מטענים אחרים. באופן דומה, C2 הוחלף בסוג 10μF/25v.

שלב 6: בסופו של דבר …

למרבה הצער, אין יותר זמין לגבי שנאי ה- smps (X1) ושבב בקר המטען (IC1), למעט גליון נתונים סיני מלא בכמה נתונים גולמיים. הפלא הבא הוא היעדר מסנן DC/מאגר DC מסורתי במתח גבוה (בדרך כלל מסוג 4.7μF-10μF/400v) בקצה הקדמי של ה- smps. עם זאת, ברור כי דיודת הכניסה 1N4007 (D1) במתח גבוה ממירה את כניסת AC ל- DC פועם. טרנזיסטור ההספק 13003 (T1) מעביר את הכוח לשנאי smps (X1) בתדר משתנה (כנראה גבוה מ- 50kHz). לשנאי ה- smps יש שתי פיתולים עיקריים (ההתפתלות הראשית והתפתלות המשוב), ופיתול משני. מעגל משוב פשוט מסדיר את מתח המוצא; תנודת המשוב מפיתול המשוב ומשוב המתח מהרכיבים הנלווים משולבים בטרנזיסטור ההספק 13001. הטרנזיסטור מניע לאחר מכן את שנאי ה- smps. בצד המשני (פלט), דיודת 1N4148 (D3) מתקנת את פלט שנאי ה- smps ל- DC, אשר מסונן על ידי הקבל 220μF (C3) לפני מתן מתח המוצא הרצוי (ליד 5V) לשאר המעגל. לאורך כל זמן ניסוי ההרס, נמצא 4.1 V DC על פני מגעי המטען (ללא סוללה), וגם נוכחות של פעילות דופק נצפתה שם (עם סוללה).

ולבסוף, ההנחה היא שפלט PWM (בתדר מסוים) שנוצר על ידי שבב בקר הטעינה של הסוללה HT3582DA טוען את הסוללה. ה- ADC וה- PWM המובנים (עם אפס רכיבים חיצוניים) מספקים אמצעי ליישום מטען סוללות ליתיום-יון יעיל!

שלב 7: הערת אדיבות

מאמר זה (שנכתב על ידי T. K. Hareendran) פורסם במקור על ידי www. codrey.com בשנת 2017.