Zaštitni modul za litijumske baterije. Potpuni pregled ploče za punjenje li-ion baterija - elektronika - recenzije - visokokvalitetne recenzije proizvoda iz Kine. Punjenje pomoću laboratorijskog napajanja
Pročitajte također
I opet uređaj za domaće.
Modul vam omogućava da punite Li-Ion baterije (i zaštićene i nezaštićene) sa USB porta pomoću miniUSB kabla.
Štampana ploča je dvostrano fiberglas sa metalizacijom, montaža je uredna. 
Punjenje se sklapa na osnovu specijaliziranog kontrolera punjenja TP4056.
Prava šema. 
Što se tiče baterije, uređaj ne troši ništa i može se ostaviti stalno priključen na bateriju. Zaštita od kratkog spoja na izlazu - da (sa strujnim ograničenjem 110mA). Ne postoji zaštita od obrnutog polariteta baterije.
MiniUSB napajanje je duplirano srebrom na ploči. 
Uređaj radi ovako:
Kada povezujete napajanje bez baterije, crvena LED dioda svijetli, a plava LED periodično treperi.
Kada priključite ispražnjenu bateriju, crvena LED dioda se gasi, a plava LED svijetli - počinje proces punjenja. Sve dok je napon baterije manji od 2,9V, struja punjenja je ograničena na 90-100mA. Sa povećanjem napona iznad 2.9V, struja punjenja naglo raste na 800mA sa daljim glatkim povećanjem na nominalnih 1000mA.
Kada napon dostigne 4,1V, struja punjenja počinje postepeno da se smanjuje, zatim se napon stabilizuje na 4,2V i nakon što se struja punjenja smanji na 105mA, LED diode počinju da se periodično prebacuju, ukazujući na kraj punjenja, dok punjenje i dalje traje prelaskom na plavu LED diodu. Prebacivanje se dešava u skladu sa histerezom kontrole napona baterije.
Nazivna struja punjenja je postavljena otpornikom od 1,2 kOhm. Ako je potrebno, struja se može smanjiti povećanjem vrijednosti otpornika prema specifikaciji kontrolera.
R (kOhm) - I (mA)
10 - 130
5 - 250
4 - 300
3 - 400
2 - 580
1.66 - 690
1.5 - 780
1.33 - 900
1.2 - 1000
Konačni napon punjenja je tvrdo postavljen na 4,2V - tj. Neće svaka baterija biti 100% napunjena.
Specifikacija kontrolera.
Zaključak: Uređaj je jednostavan i koristan za određeni zadatak.
Planiranje kupovine +167 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +96 +202Prvo morate odlučiti o terminologiji.
Kao takav nema kontrolera pražnjenja i punjenja. Ovo je glupost. Nema smisla upravljati pražnjenjem. Struja pražnjenja ovisi o opterećenju - koliko treba, toliko će i trebati. Jedina stvar koju trebate učiniti prilikom pražnjenja je pratiti napon na bateriji kako biste spriječili njeno preterano pražnjenje. U tu svrhu koriste .
Istovremeno, odvojeni kontroleri naplatiti ne samo da postoje, već su apsolutno neophodni za proces punjenja litij-ionskih baterija. Postavljaju potrebnu struju, određuju kraj punjenja, prate temperaturu itd. Regulator punjenja sastavni je dio bilo kojeg.
Na osnovu svog iskustva, mogu reći da kontroler punjenja/pražnjenja zapravo znači sklop za zaštitu baterije od previše dubokog pražnjenja i, obrnuto, prekomjernog punjenja.
Drugim riječima, kada govorimo o kontroleru punjenja/pražnjenja, govorimo o zaštiti ugrađenoj u gotovo sve litijum-jonske baterije (PCB ili PCM moduli). evo ga:
A evo i njih: 
Očigledno, zaštitne ploče su dostupne u različitim oblicima i sastavljaju se pomoću različitih elektronskih komponenti. U ovom članku ćemo pogledati opcije za zaštitne krugove za Li-ion baterije (ili, ako želite, kontrolere za pražnjenje/punjenje).
Kontrolori punjenja-pražnjenja
Pošto je ovo ime tako dobro uvriježeno u društvu, i mi ćemo ga koristiti. Počnimo s, možda, najčešćom verzijom na DW01 (Plus) čipu.
DW01-Plus
Ovakva zaštitna ploča za li-ion baterije nalazi se u svakoj drugoj bateriji mobilnog telefona. Da biste došli do njega, potrebno je samo otkinuti samoljepilo s natpisima koji je zalijepljen na bateriju.
Sam DW01 čip je šestokraki, a dva tranzistora sa efektom polja su strukturno napravljena u jednom paketu u obliku sklopa sa 8 krakova.
Pin 1 i 3 kontrolišu prekidače za zaštitu od pražnjenja (FET1) i prekidače za zaštitu od preopterećenja (FET2), respektivno. Granični naponi: 2,4 i 4,25 volti. Pin 2 je senzor koji mjeri pad napona na tranzistorima s efektom polja, koji pruža zaštitu od prekomjerne struje. Prijelazni otpor tranzistora djeluje kao mjerni šant, tako da prag odziva ima vrlo veliko raspršivanje od proizvoda do proizvoda.
Cijela šema izgleda otprilike ovako: 
Desno mikrokolo sa oznakom 8205A je tranzistori sa efektom polja koji djeluju kao ključevi u kolu.
S-8241 serija
SEIKO je razvio specijalizovane čipove za zaštitu litijum-jonskih i litijum-polimerskih baterija od prekomernog pražnjenja/prepunjenja. Za zaštitu jedne limenke koriste se integrisana kola serije S-8241. 
Prekidači za zaštitu od prekomjernog pražnjenja i prepunjavanja rade na 2,3V i 4,35V, respektivno. Strujna zaštita se aktivira kada je pad napona na FET1-FET2 jednak 200 mV.
AAT8660 serija
LV51140T
Slična shema zaštite za jednoćelijske litijumske baterije sa zaštitom od prekomjernog pražnjenja, prekomjernog punjenja i prekomjernih struja punjenja i pražnjenja. Implementirano pomoću LV51140T čipa. 
Granični naponi: 2,5 i 4,25 volti. Drugi krak mikrokola je ulaz detektora prekomjerne struje (granične vrijednosti: 0,2V pri pražnjenju i -0,7V pri punjenju). Pin 4 se ne koristi.
R5421N serija
Dizajn kola je sličan prethodnim. U radnom režimu, mikrokolo troši oko 3 μA, u režimu blokiranja - oko 0,3 μA (slovo C u oznaci) i 1 μA (slovo F u oznaci). 
Serija R5421N sadrži nekoliko modifikacija koje se razlikuju po veličini napona odziva tokom punjenja. Detalji su dati u tabeli:
SA57608
Druga verzija kontrolera punjenja/pražnjenja, samo na SA57608 čipu. 
Naponi pri kojima mikrokolo odvaja limenku od vanjskih kola ovise o slovnom indeksu. Za detalje pogledajte tabelu:
SA57608 troši prilično veliku struju u stanju mirovanja - oko 300 µA, što ga razlikuje od gore navedenih analoga na gore (gdje je potrošena struja reda veličine frakcija mikroampera).
LC05111CMT
I na kraju, nudimo zanimljivo rješenje jednog od svjetskih lidera u proizvodnji elektronskih komponenti On Semiconductor - kontroler punjenja-pražnjenja na čipu LC05111CMT. 
Rješenje je zanimljivo po tome što su ključni MOSFET-ovi ugrađeni u samo mikrokolo, tako da od dodatnih elemenata ostaje samo par otpornika i jedan kondenzator.
Prijelazni otpor ugrađenih tranzistora je ~11 milliohma (0,011 oma). Maksimalna struja punjenja/pražnjenja je 10A. Maksimalni napon između terminala S1 i S2 je 24 volta (ovo je važno kada se baterije kombinuju u baterije).
Mikrokolo je dostupno u WDFN6 2.6x4.0, 0.65P, Dual Flag paketu.
Krug, kao što se i očekivalo, pruža zaštitu od prekomjernog punjenja/pražnjenja, struje preopterećenja i struje prekomjernog punjenja.
Kontroleri punjenja i zaštitni krugovi - u čemu je razlika?
Važno je shvatiti da zaštitni modul i kontroleri punjenja nisu ista stvar. Da, njihove funkcije se u određenoj mjeri preklapaju, ali bi bilo pogrešno nazivati zaštitni modul ugrađen u bateriju kontrolerom punjenja. Sada ću objasniti u čemu je razlika.
Najvažnija uloga svakog kontrolera punjenja je implementacija ispravnog profila punjenja (obično CC/CV - konstantna struja/konstantni napon). Odnosno, kontroler punjenja mora biti u stanju ograničiti struju punjenja na datom nivou, kontrolirajući na taj način količinu energije koja se „ulijeva“ u bateriju po jedinici vremena. Višak energije se oslobađa u obliku topline, tako da se svaki regulator punjenja prilično zagrije tokom rada.
Iz tog razloga, kontroleri punjenja nikada nisu ugrađeni u bateriju (za razliku od zaštitnih ploča). Kontroleri su jednostavno dio pravog punjača i ništa više.
Osim toga, niti jedna zaštitna ploča (ili zaštitni modul, kako god želite da je nazovete) nije u stanju ograničiti struju punjenja. Ploča samo kontroliše napon na samoj banci i, ako pređe unapred određene granice, otvara izlazne prekidače, čime se banka isključuje iz spoljašnjeg sveta. Inače, zaštita od kratkog spoja također radi na istom principu - tijekom kratkog spoja, napon na banki naglo pada i pokreće se krug zaštite od dubokog pražnjenja.
Zabuna između zaštitnih krugova za litijumske baterije i kontrolera punjenja nastala je zbog sličnosti praga odziva (~4,2V). Samo u slučaju zaštitnog modula, limenka je potpuno odvojena od eksternih terminala, a u slučaju kontrolera punjenja prelazi u režim stabilizacije napona i postepeno smanjuje struju punjenja.
Cijena je za 2 komada.
Trebao sam napajati jedan uređaj iz litijumske baterije 18650 koja radi na 3 - 4 volta. Da bismo implementirali ovu ideju, trebalo nam je kolo koje može:
1 - štiti bateriju od prekomjernog pražnjenja
2 - punjenje litijumskih baterija
Našla sam mali šal na Aliexpressu koji je sve ovo radio i nije bio nimalo skup. 
Bez oklijevanja, odmah sam kupio dosta dvije takve ploče za 3,88 dolara. Naravno, ako ih kupite 10, možete ih pronaći za 1 dolar. Ali ne treba mi 10 komada.
Nakon 2 sedmice ploče su bile u mojim rukama.
Za zainteresovane, proces raspakivanja i kratak pregled možete pogledati ovdje:
Krug za punjenje je napravljen na specijalizovanom TP4056 kontroleru
opis kojih:
Od druge noge do zemlje postoji otpor od 1,2 kOhm (označen R3 na ploči), promjenom vrijednosti ovog otpora možete promijeniti struju punjenja baterije. 
U početku košta 1,2 kOhm, što znači da je struja punjenja 1 Amper.
Na ovu ploču se mogu povezati razni drugi pretvarači. na primjer, ako povežete takav DC/DC pretvarač 
Onda dobijemo nešto poput power banke. Pošto ćemo imati +5V na izlazu.
A ako na LM2577S povežete univerzalni pojačavajući DC/DC pretvarač 
Tada na izlazu dobijemo od 4 do 26 volti. Što je jako dobro i pokriva sve naše potrebe.
Općenito, imajući litijumsku bateriju, čak i iz starog telefona, i takvu ploču, dobijamo univerzalni komplet za mnoge zadatke u napajanju naših uređaja.
Detaljno možete pogledati video recenziju:
Planiranje kupovine +138 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +56 +153
Cijena: 0,69 $
Zdravo prijatelji! Kao što sam obećao, objavljujem recenziju minijaturne ploče za punjenje. Dizajniran je za punjenje litijum-jonskih baterija. Njegova glavna karakteristika je da nije "vezan" ni za jednu specifičnu standardnu veličinu - 186500, 14500, itd. Prikladna je apsolutno svaka litijum-jonska baterija na koju možete spojiti "plus" i "minus".
Ploča je prilično minijaturna.
Uprkos prisustvu USB-mikro ulaza za napajanje, plus i minus ulazi su takođe duplirani sa terminalima.
Ovo je jako dobar plus. Objasniću zašto.
Prvo, možete uzeti neku vrstu napajanja i zalemiti žice direktno na ploču. Pomoći će ako se USB-mikro ulaz iz nekog razloga pokaže neispravnim.
Drugo, možete uzeti, recimo, 3 ploče, spojiti tri ulazna plusa i tri ulazna minusa (dobijete paralelnu vezu), a onda se 3 baterije mogu puniti istovremeno iz jednog izvora napajanja. A ako želite brže puniti baterije, možete priključiti drugi ili čak treći punjač.
Usput, izlazi na bateriju također se mogu paralelizirati.
Odnosno, ako spojite iste 3 ploče ne samo na ulaz, već i na izlaz, možete dobiti vrlo moćan punjač za litijum-jonske baterije. U ovom slučaju to će biti punjač od 3A.
Ali još uvijek postoji jedan prilično smiješan trenutak - rupe na izlazu plus i minus su različitih promjera. Ne znam zašto je to tako.
Pa, ok, ovo je mala stvar. Glavna stvar je da radi ispravno. Usput, upravo to ćemo sada učiniti - provjeriti funkcionalnost ove ploče.
Test 1. Isključivanje nakon punog punjenja.
Uradio sam ovaj test na dvije baterije - originalni Panasonic sa 3400mAh i lažni noname sa 5000mAh (a ozbiljno - 450mAh).
Plavo svjetlo na ploči pokazuje da je punjenje baterije završeno. Multimetar pokazuje 4,23V. Da, ne raspravljam, 4,25V na napunjenoj bateriji je takođe u granicama normale, ali... Generalno, iznad 4,2V nije poželjno. Ili će se možda nešto promijeniti ako se ploča isključi?
Gotovo isti idealni 4.2V. One. Baterija je i dalje napunjena “bez preterivanja”. Ali šta se dešava ako zaboravite da izvadite bateriju odmah nakon što je potpuno napunjena? Imajte na umu da je na gornjoj fotografiji skoro 18 sati. Vratimo punjač i ostavimo ga u ovom stanju nekoliko sati.
(posle nekih 5 sati)
Ponovo sam odspojio ploču kako ne bi ometala mjerenje napona baterije. Dakle, koji je rezultat?
Nije došlo do povećanja napona baterije. Možda je u pitanju kapacitet baterije? Šta će se dogoditi ako umjesto originalnog Panasonicsa punite lažne noname sa 450mAh stvarnog kapaciteta? To sam i uradio - prvo sam ispraznio jednu takvu bateriju, a onda je postavio da se puni. I zaspao.
A ujutro... Pa, gasimo ploču za punjenje i...
Dakle, otkrili smo da se prekid punjenja javlja kada napon dostigne 4,2V. Ali na fotografiji je napon manji. One. Nakon što je punjenje završeno, ne dolazi do "dopunjavanja goriva". Da objasnim. Neki punjači, nakon završetka punjenja, nastavljaju da isporučuju malu struju (bukvalno 10-15mA) kako bi kompenzirali samopražnjenje baterije. Ovo se ovde ne dešava. Ali nije strašno. Pretjerano punjenje je mnogo gore.
Hajde da nacrtamo liniju:
- puni se na napon od 4,19V i vrši prekid
- kompenzacija samopražnjenja se ne vrši.
Jednostavno rečeno, test je uspješno položen.
Test 2. Struja.
Kinezi su obećali da je ova ploča sposobna da se puni strujom do 1A. Hoćemo li provjeriti? Da bih to učinio, skoro sam ispraznio jedan od postojećih Panasonica (na oko 3,3V), a zatim ga stavio na punjenje. Pa šta imamo?
Pažljivi ljudi će pitati: „Zašto ste uklonili USB tester iz kola? Zar mu ne veruješ ili šta?" Prijatelji, ovaj USB tester je dobar za mjerenje kapaciteta baterije, ali nije pogodan za mjerenje snage ploče za punjenje. A evo i zašto. Bukvalno sam odmah integrisao USB tester nazad u kolo i...
... a struja punjenja pala je za čak 200mA. Iz tog razloga UVIJEK stavljam dislajkove na one video zapise gdje tip uzme USB punjač, uključi takav tester, daje opterećenje, strujni izlaz ne odgovara deklariranom (npr. navodi se 2A, ali izlaz je 1.5A), i onda se otvara spor sa prodavcem, kazu kako je to moguce, 1.5A mi nije dovoljno, daj mi 2A! Ne znam s čime je ovo povezano, ali nakon što sam napravio ove 2 fotografije, ponovo sam uklonio USB tester iz kola i struja punjenja se vratila na 1A.
Dakle, ploča je u potpunosti usklađena sa ovom specifikacijom.
Test 3. Grejanje.
Pa, ovdje je sve jednostavno - čekao sam 10 minuta, a zatim "očitao" temperaturu pirometrom.
Neću shvatiti da li je to normalno ili ne. Samo ću dodati aluminijumski radijator.
Test 4. Ponašanje pri radu sa prenapunjenim baterijama.
Prijatelji, uporedo sa recenzijom ove ploče za punjenje, objavljujem i recenziju Panasonica. Stoga će u ove dvije recenzije nekoliko fotografija biti iste. Evo ga. Radi testa, ispraznio sam jedan Panasonic na neprihvatljivo nizak napon.
A sada srca Panasonicovih ljubitelja podataka krvare. Uostalom, očekivali su pražnjenje do 2.4V, možda čak i 2.2V, ali ne i 1.77V.
Resetovao sam brojač testera i postavio ga da se puni. I tu sam bio prijatno iznenađen. Očekivao sam da će zbog malog otpora baterije struja biti previsoka, da će i sa USB testerom struja biti bliža 2A, da će ploča za punjenje raditi pod bijesnim preopterećenjima, skoro u kratkom spoju, i druge drame zbog kojih radio amateri sjede i tresu se od misli poput "šta radiš, kopile!" Ništa od toga.
Ukupno 80mA (OK, zaokružiti na 100) - takozvana struja "oporavka". Fantasticno! One. Ova ploča može raditi i sa previše ispražnjenim baterijama!
Ili je možda samo buggy? Nemoj misliti. Nakon nekog vremena, kada je baterija apsorbirala približno 35 mAh, struja je otišla iznad 1A.
Dok sam uključivao digitalnu kameru, dok sam je postavljao, dok sam išao naprijed-nazad, baterija je apsorbirala 50mAh. To je ono što ćemo oduzeti od konačnog kapaciteta koji će nam pokazati USB tester. Ali to je sasvim druga priča.
Prijatelji, s obzirom na cijenu od 50 rubalja, ovaj mikro krug je vrijedan aplauza.
Mudrost: što baka više voli svog unuka, to više ovaj unuk izbacuje svojim roditeljima.
Filmska kuća "Exposure" predstavlja... Triler "Cable Cutter". U glavnim ulogama:
Cijela priča je počela činjenicom da je novokupljeni džepni ruter Hame R1 (zahvaljujući recenziji ovdje, možete je pročitati) odustao od života. Tačnije, čip za punjenje je pokvario. Kako sam se izborio sa ovim problemom i na kraju dobio više funkcionalnosti nego što je bilo originalno, možete pročitati ispod.
Mnogo fotografija, kao i petljanje sa lemilom.
Ako ništa, upozorio sam te =)
Unaprijed se izvinjavam zbog neuglednog kvaliteta fotografija.
Pa, idemo!
Nakon tjedan dana korištenja, Hame R1 se počeo čudno ponašati: nakon završetka punjenja indikator punjenja je stalno bio uključen i 0,35A se stalno trošio iz baterije. Obdukcija je pokazala da se ovaj modul zagrijavao: 
(zalemljeno i leži u blizini))
Pretraga na Google-u za oznakama nije dala ništa, ali brzim bockanjem pinova mikrokola sa sondama postalo je jasno da se najvjerovatnije radi o mikrokrugu za punjenje.
Tu je u pomoć priskočio predmet, u izobilju naručen od fasttecha. 
Uređaj je jednostavan i nepretenciozan. Zasnovan na mikro krugu TP4056, koji se, inače, koristi za izgradnju dijela za punjenje svima omiljenog popularnog punjača ml102 verzija 5.
Struja punjenja je podešena otpornikom R4, zalemljen je otpornik od 1,2K, što odgovara struji punjenja u CC od 1A.
Po želji, za baterije malog kapaciteta struja se može (i treba!) smanjiti. Omjer struje i potrebnog otpora nalazi se ispod spojlera.
Dodatne informacije
RPROG(k)IBAT (mA)
30 50
20 70
10 130
5 250
4 300
3 400
2 580
1.66 690
1.5 780
1.33 900
1.2 1000
Postoje dvije indikatorske LED diode na predmetu. Crveno svijetli tokom punjenja, a zeleno svijetli nakon završetka punjenja.
Na ploči se nalazi i miniUSB konektor, tako da ga možete spojiti i koristiti, ali ne u našem slučaju. Ploča ove veličine jednostavno neće stati u kućište rutera.
Tako sam otvorio Eagle i prionuo na posao.
Pola sata kasnije, kolo uređaja je bilo spremno, a uskoro je bio spreman i raspored staze:
Spojio sam strujni krug bez konektora ili bilo čega drugog. Što je moguće kompaktniji tako da uređaj možete ugraditi bilo gdje.
Sljedeći je bio LUT, graviranje i nanošenje maske za lemljenje. Za zainteresovane ispod spojlera možete pogledati mali foto reportažu.
PCB preko noći
Štampamo krug na posebnom kineskom papiru, čistimo tekstolit: 
Nakon toga peglom prenosimo toner na tekstolit i nagrizamo ga.
Urezujem u vodikov peroksid. (100 ml peroksida (50 stepeni C) + 20 g limunske kiseline + 5 g soli) 
Dok se ploča gravira, pripremite šablon za masku za lemljenje. Nemam posebnu foliju za štampu, pa se zadovoljavam folijom za kaširanje. 
A evo i ploče urezane: 
Nakon nanošenja maske za lemljenje: 
Hajde da izvučemo zaključke: 
I na kraju, prebacimo komponente iz predmeta na našu ploču: 
Provjerimo funkcionalnost: 
Sve radi!
Dijagram za orla:
Pa, ploča je spremna. Sada postoji još jedno pitanje. Tokom testiranja pokazalo se da se s takvom strujom punjenja mikro krug prilično zagrijava:
84gC nakon 2,5 minuta rada je PPC. Prilikom integracije modula u uređaj, ovo ćete morati uzeti u obzir.
Pripremamo mjesto za punjenje iznad RJ45 konektora:
Lemimo na + I izlaz iz microUSB konektora rutera
I također + od baterije, te uzemljenje (plava žica) u blizini gumba za resetiranje.
Evo kako sam riješio problem pregrijavanja:
Modul ugrađujemo na sjedalo i pričvršćujemo ga vrućim ljepilom:
Radi sigurnosti, između hladnjaka i mikro kruga ubacujemo poseban termalni jastučić:
Nanesite termalnu pastu, ugradite radijator i zalijepite ga super ljepilom na ivicu kućišta (pritiskom čvrsto)
Ne zaboravite napraviti dvije rupe u kućištu za indikatore punjenja.
Poslednji pogled pre montaže:
To je sve!
ili…
Evo konačnih fotografija koje demonstriraju rad: 
Kao što vidite, uređaj nije izgubio svoju prezentaciju, a što je najvažnije, samo je dobio funkcionalnost! Sada, nakon što je punjenje završeno, indikator ne samo da se glupo gasi, već se pali dobra zelena LED dioda.
To je sada sve sigurno. Ako imate bilo kakvih pitanja, rado ću odgovoriti.
Beaver everybody! =)
UPD:
Hvala korisniku sa nadimkom turbopascal007, saznalo se kakav je čip ugrađen u moj ruter. Nije bio lijen i rastavio je svoje, nakon čega mi je poslao njegove oznake. Za EMC5755, Google proizvodi tablicu bez ikakvih problema, za razliku od C2C37 koji sam instalirao. Dakle, ako neko ima isti problem, možete ga jednostavno zamijeniti.