Καθολικός φορτιστής μπαταρίας Li -Ion - Τι υπάρχει μέσα;: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Το αποτέλεσμα μιας απόσπασης προϊόντος μπορεί να χρησιμοποιηθεί από χομπίστες/κατασκευαστές για να μάθουν ποια εξαρτήματα χρησιμοποιούνται στο ηλεκτρονικό προϊόν. Τέτοιες γνώσεις μπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των καινοτόμων χαρακτηριστικών σχεδιασμού και μπορούν να διευκολύνουν την αντίστροφη μηχανική διαδικασία του κυκλώματος. Αυτό το άρθρο, γεμάτο με λεπτομέρειες για τον φορτιστή μπαταρίας Li-ion Universal Battery, είναι μια ταπεινή προσπάθεια προς την κατεύθυνση και είναι αποτέλεσμα πολλών πειραμάτων που πραγματοποιούνται κατά καιρούς.

Βήμα 1: Εισαγωγή

Πρόσφατα έκανα ένα μικρό εξωτερικό φορτιστή μπαταρίας κινητού τηλεφώνου από το eBay. Με τη βοήθεια ενός ρυθμιζόμενου σετ επαφών, ο φορτιστής, ωστόσο, είναι σε θέση να φορτίσει σχεδόν όλα τα κοινά πακέτα επαναφορτιζόμενων μπαταριών Li-ion. Ο φορτιστής πλαισιώνει εδώ το κινέζικο προϊόν $ 1 που διατίθεται με διαφορετικές επωνυμίες.

Βήμα 2: Μπαταρία ιόντων λιθίου & φορτιστής μπαταριών ιόντων λιθίου

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου (ιόντων λιθίου) έχουν γίνει δημοφιλείς για φορητές ηλεκτρονικές συσκευές όπως τα έξυπνα τηλέφωνα επειδή διαθέτουν την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα από οποιαδήποτε εμπορική τεχνολογία μπαταριών. Δεδομένου ότι το λίθιο είναι ένα εξαιρετικά αντιδραστικό υλικό (η λανθασμένη φόρτιση ενός σύγχρονου στοιχείου ιόντων λιθίου μπορεί να προκαλέσει μόνιμη βλάβη ή χειρότερη αστάθεια και πιθανό κίνδυνο), οι μπαταρίες ιόντων λιθίου πρέπει να φορτιστούν μετά από ένα προσεκτικά ελεγχόμενο καθεστώς σταθερού ρεύματος/σταθερής τάσης που είναι μοναδικό σε αυτή τη χημεία των κυττάρων.

Βήμα 3: Καθολικός φορτιστής μπαταριών ιόντων λιθίου

Ακολουθεί μια εξήγηση σχετικά με τον τρόπο τροφοδοσίας του εξωτερικού φορτιστή μπαταρίας, τη φόρτωση μιας μπαταρίας στον φορτιστή και τη φόρτιση.

• Συνδέστε το φορτιστή στην πρίζα AC (AC180 - 240V)
• Τοποθετήστε τη μπαταρία στη βάση (ιόντων λιθίου 3,7V)
• Μετακινήστε τις επαφές του φορτιστή για να ευθυγραμμιστούν με τους ακροδέκτες "+" και "-" της μπαταρίας. Ο φορτιστής θα εντοπίσει αυτόματα πολικότητα "+" και "-"
• Τώρα ανάβει η ένδειξη "power" και η ένδειξη "φόρτισης" θα αναβοσβήνει κατά τη φόρτιση
• Η ένδειξη "Full Charge" ανάβει όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό αυτού του φορτιστή είναι ο ενσωματωμένος μηχανισμός ανίχνευσης αντίστροφης πολικότητας. Όταν τοποθετούμε μια μπαταρία, το σύστημα προσαρμόζει αυτόματα την πολικότητα εξόδου σύμφωνα με την τρέχουσα κατάσταση για να εξασφαλίσει μια ασφαλή και υγιή διαδικασία φόρτισης. Επιπλέον, ο έξυπνος προσαρμοζόμενος αλγόριθμος φόρτισης προσφέρει χαρούμενα χαρακτηριστικά, όπως ανίχνευση λήξης φόρτισης, φόρτιση εκ νέου, προστασία υπερφόρτισης, ανίχνευση μπαταρίας, αναζωογόνηση μπαταρίας κλπ.

Βήμα 4: Αντανακλάσεις Teardown

Εσωτερικά ηλεκτρονικά: Η ηλεκτρονική του φορτιστή περιλαμβάνει δύο εξίσου σημαντικές ενότητες. ένα "περίεργο" τροφοδοτικό smps και ένας "μυστηριώδης" φορτιστής μπαταρίας. Το κύριο συστατικό στο κύκλωμα smps είναι ένα τρανζίστορ TO-92 13001, ενώ ο φορτιστής μπαταρίας είναι χτισμένος γύρω από ένα τσιπ DIP 8-pin HT3582DA από το HotChip (https://www.hotchip.com.cn). Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων, το HT3582DA είναι ένα γενικό τσιπ ελέγχου φόρτισης μπαταρίας με αυτόματο προσδιορισμό της πολικότητας της μπαταρίας, προστασία βραχυκυκλώματος και προστασία από υπερβολική θερμοκρασία (μέγιστο ρεύμα 300mA). Παρατήρησα επίσης ότι η ίδια η πλακέτα κυκλώματος είναι πολύ γενική-το κύριο πράγμα που χωρίζει Ένας φορτιστής από πολλούς άλλους στην αγορά είναι η αλλοίωση στο κύκλωμα smps (περισσότερα σχετικά με τη σημείωση εργαστηρίου αργότερα).

Βήμα 5: Διάγραμμα κυκλώματος & Σημείωση εργαστηρίου

Τώρα είναι μια καλή στιγμή για να μεταβείτε στο σχηματικό σχήμα της πλακέτας κυκλώματος με τρομακτική εμφάνιση (εντοπίστηκε και επαληθεύτηκε από εμένα).

Σημείωση εργαστηρίου: Όπως προαναφέρθηκε, το κύριο πράγμα που χωρίζει έναν φορτιστή από πολλούς άλλους στην αγορά είναι η αλλαγή στο κύκλωμα smps. Ως παράδειγμα παρατηρήθηκε ότι η τιμή του R1 τροποποιήθηκε σε 1.5M ή 2.2M, και R2 σε 56R ή 47R σε ορισμένους άλλους φορτιστές. Ομοίως, το C2 αντικαταστάθηκε από έναν τύπο 10μF/25v.

Βήμα 6: Στο τέλος…

Δυστυχώς, τίποτα περισσότερο δεν είναι διαθέσιμο για τον μετασχηματιστή smps (X1) και το τσιπ ελεγκτή φορτιστή (IC1), εκτός από ένα κινέζικο φύλλο δεδομένων γεμάτο με κάποια ακατέργαστα δεδομένα. Επόμενο θαύμα είναι η απουσία ενός παραδοσιακού πυκνωτή υψηλής τάσης φίλτρου/buffer (συνήθως ένας τύπος 4.7μF-10μF/400v) στο μπροστινό άκρο των smps. Ωστόσο, είναι σαφές ότι η δίοδος εισόδου υψηλής τάσης 1N4007 (D1) μετατρέπει την είσοδο AC σε παλλόμενο DC. Το τρανζίστορ ισχύος 13003 (T1) μετατρέπει την ισχύ στον μετασχηματιστή smps (X1) σε μεταβλητή συχνότητα (πιθανώς υψηλότερη από 50kHz). Ο μετασχηματιστής smps έχει δύο κύριες περιελίξεις (το κύριο τύλιγμα και ένα τύλιγμα ανάδρασης) και ένα δευτερεύον τύλιγμα. Ένα απλό κύκλωμα ανάδρασης ρυθμίζει την τάση εξόδου. η ταλάντωση ανάδρασης από την περιέλιξη ανάδρασης και η ανάδραση τάσης από τα σχετικά εξαρτήματα συνδυάζονται στο τρανζίστορ ισχύος 13001. Το τρανζίστορ στη συνέχεια οδηγεί τον μετασχηματιστή smps. Στη δευτερεύουσα πλευρά (έξοδος), η δίοδος 1N4148 (D3) διορθώνει την έξοδο του μετασχηματιστή smps σε DC, η οποία φιλτράρεται από τον πυκνωτή 220μF (C3) πριν παρέχει την επιθυμητή τάση εξόδου (κοντά στα 5V) στο υπόλοιπο κύκλωμα. Καθ 'όλη τη διάρκεια του πειράματος teardown, βρέθηκε 4,1 V DC στις επαφές του φορτιστή (χωρίς μπαταρία) και παρατηρήθηκε επίσης η παρουσία μιας παλμικής δραστηριότητας (με μπαταρία).

Και τέλος, υποτίθεται ότι η έξοδος PWM (σε συγκεκριμένη συχνότητα) που δημιουργείται από το τσιπ ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας HT3582DA φορτίζει την μπαταρία. Το ενσωματωμένο ADC και PWM (με μηδενικά εξωτερικά εξαρτήματα) παρέχει ένα μέσο για την εφαρμογή ενός αποδοτικού φορτιστή μπαταριών ιόντων λιθίου!

Βήμα 7: Σημείωση ευγένειας

Αυτό το άρθρο (γραμμένο από τον T. K. Hareendran) δημοσιεύτηκε αρχικά από την www. codrey.com το 2017.