DIY литий-иондық батарея зарядтаушысы: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Батареялар батареямен жұмыс істейтін кез келген жобада/өнімдерде маңызды рөл атқарады. Қайта зарядталатын батареялар қымбатқа түседі, өйткені біз батареяларды зарядтағышпен бірге (осы уақытқа дейін) батареяларды пайдалану мен лақтыруға қарағанда сатып алуымыз қажет, бірақ олар ақша үшін өте құнды. Қайта зарядталатын батареялар электрод материалдары мен электролиттердің бірнеше түрлі комбинациясын пайдаланады, мысалы, қорғасын қышқылы, никель кадмий (NiCd), никель металгидриді (NiMH), литий ионы (Ли-ион) және литий-ион полимері (Ли-ионды полимер).

Мен өз жобаларымның бірінде Li-ion батареясын қолдандым және қымбат сатып алудың орнына зарядтағыш жасауды шештім, бастайық.

1 -қадам: Жылдам бейне

Бұл бірнеше минут ішінде барлық қадамдарды өтетін жылдам бейне.

Ютубтан көру үшін мына жерді басыңыз

2 -қадам: электроника компоненттерінің тізімі

Бұл Li-ion аккумуляторына қажет компоненттердің тізімі.

• TP4056 негізіндегі батарея қорғанысы бар литий -ионды батарея зарядтау модулі,
• 12 вольтты 2 амперлік қабырға адаптері,
• SPST 2 істікшелі қосқыш,
• 7805 кернеу реттегіші (саны 1) (егер сізде 5 В қабырға адаптері болса, оны өткізіп жіберуге болады),
• 100 нФ конденсатор (саны 4) (егер сізде 5 В қабырға адаптері болса, оны өткізіп жіберуге болады),
• Li-ion 18650 батарея ұстағышы
• Тұрақты ток ұясы және
• жалпы мақсаттағы схема.

3 -қадам: құралдар тізімі

Бұл Li-ion аккумуляторында қолданылатын құралдардың тізімі.

• Дәнекерленген темір, дәнекерлеу сымы,
• Ыстық пышақ (нұсқаулыққа сілтеме, бұл пышақты жасауға көмектеседі),
• Желім пистолеті, желім таяқшалары,
• Бұрауыш пен қосалқы бұрандалар және
• Пластикалық қоршау - 8 см х 7 см х 3 см (бұл мөлшерде жұмыс істеу керек).

Енді барлық құралдар мен компоненттер орнында, біздің батарея зарядтау құрылғысының ажырамас бөлігі болып табылатын TP4056 модулін жабық түрде қарастырайық.

4 -қадам: TP4056 негізіндегі литий -ионды батарея зарядтау модулі

Бұл модуль туралы егжей -тегжейлі білейік. Нарықта TP4056 негізіндегі Li-ion зарядтағыш тақтасының екі нұсқасы бар; аккумуляторлық қорғаныс схемасымен және онсыз. Біз батареяны қорғау схемасы бар біреуін қолданамыз.

Аккумуляторлық қорғаныс схемасы бар үзіліс тақтасы DW01A (батареяны қорғау IC) және FS8205A (қосарланған N-арнаны күшейту режимінің қуаты MOSFET) IC көмегімен қорғанысты қамтамасыз етеді. Батарея қорғанысы бар ажырату тақтасында 3 IC бар (TP4056+DW01A+FS8205A), ал батарея қорғанысы жоқ тақтада тек 1 IC (TP4056) бар.

TP4056-бұл бір ұялы литий-ионды аккумуляторларға арналған тұрақты ток/тұрақты кернеу желілік зарядтау модулі. Оның SOP пакеті және сыртқы компоненттер санының төмендігі TP4056 -ды DIY қосымшалары үшін өте қолайлы етеді. Ол USB -мен де, қабырға адаптерлерімен де жұмыс жасай алады. Мен тұрақты ток пен тұрақты кернеудің зарядталуын көрсететін зарядтау циклінің кескінімен бірге TP4056 (No2 сурет) түйреуіш диаграммасының суретін қоса алдым. Бұл жарықтандыру тақтасындағы екі жарық диоды зарядтау, зарядтауды тоқтату сияқты әр түрлі жұмыс күйін көрсетеді (Сурет №4).

3.7 В литий-ионды аккумуляторларды қауіпсіз зарядтау үшін оларды қуатының 0,2-ден 0,7 есеге дейінгі тұрақты токпен, соңғы кернеуі 4,2 В-қа дейін зарядтау керек, кейінірек зарядтау тогы төмендегенше тұрақты кернеу режимінде зарядтау қажет. Бастапқы зарядтау мөлшерлемесінің 10%. Біз зарядтауды 4,2 В-та тоқтата алмаймыз, себебі 4,2 В-қа жеткен қуат толық қуаттың шамамен 40-70 % құрайды. Мұның бәріне TP4056 қамқорлық жасайды. Енді бір маңызды нәрсе, зарядтау тогы PROG түйреуішіне қосылған резистормен анықталады, нарықта қол жетімді модульдер әдетте осы түйреуішке қосылған 1,2 КОм келеді, бұл 1 амперлік зарядтау тогына сәйкес келеді (сурет No5). Қажетті зарядтау тогын алу үшін осы резистормен ойнауға болады.

TP4056 мәліметтер парағына сілтеме

DW01A - бұл батареяны қорғау IC, № 6 сурет әдеттегі қолданбалы схеманы көрсетеді. MOSFETS M1 және M2 FS8205A IC арқылы сырттан қосылады.

DW01A мәліметтер парағына сілтеме

FS8205A мәліметтер парағына сілтеме

Мұның бәрі TP4056 Li-ion аккумуляторлық зарядтағыш тақтасында жиналған, оның сілтемесі No-2 қадамда көрсетілген. Біз тек екі нәрсені істеуіміз керек, кіріс терминалдарында 4,0-ден 8,0 В дейінгі кернеуді беру керек және TP4056 B+ және B- терминалдарында батареяны қосу керек.

Әрі қарай, біз қалған батарея зарядтау схемасын құрамыз.

5 -қадам: Схема

Енді схеманы аяқтау үшін дәнекерлеуіш пен дәнекерлеу сымының көмегімен электр компоненттерін қосайық. Мен Fritzing схемасының суреттерін және физикалық схеманың менің нұсқасын тіркедім, оны қараңыз. Төменде осының сипаттамасы берілген.

1. Тұрақты ток ұясының '+' терминалы коммутатордың бір терминалына, ал тұрақты ток ұясының '-' терминалы 7805 реттегішінің GND істігіне қосылады.
2. Коммутатордың басқа істікшесі 7805 реттегішінің Vin істігіне қосылған.
3. Вин мен GND кернеу реттегішінің арасындағы 100 nF үш конденсаторды параллель жалғаңыз. (Осы мақсатта жалпы мақсаттағы схеманы қолданыңыз)
4. Vout пен GND кернеу реттегішінің арасындағы 100 нФ конденсаторды қосыңыз. (Осы мақсатта жалпы мақсаттағы схеманы қолданыңыз)
5. 7805 кернеу реттегішінің Vout түйреуішін TP4056 модулінің IN+ түйрегімен қосыңыз.
6. 7805 кернеу реттегішінің GND түйреуішін TP4056 модулінің IN-істігіне қосыңыз.
7. Батарея ұстағышының '+' терминалын B+ істігіне, ал батарея ұстағышының '-' терминалын TP4056 модулінің B-істігіне қосыңыз.

Орындалды.

Ескертпе:- егер сіз 5 В қабырғадағы адаптерді қолдансаңыз, реттегіштің 7805 бөлігін өткізіп жібере аласыз (конденсаторларды қоса) және қабырға адаптерінің '+' терминалы мен '-' терминалын сәйкесінше IN+ және TP4056 кірісіне қосуға болады

Ескертпе:- 12В адаптерді қолданған кезде, 7805 1А өткізетін кезде қызады, жылу қабылдағыш ыңғайлы болуы мүмкін

Әрі қарай, біз корпустағы барлық заттарды жинаймыз.

6-қадам: құрастыру: 1-бөлім- қоршауды өзгерту

Электрондық схемаға сәйкес келу үшін корпусты өзгерту үшін мына қадамдарды орындаңыз.

1. Батарея ұстағыштың өлшемдерін пышақпен корпуста белгілеңіз. (Сурет No-1)
2. Батарея ұстағышының таңбалауына сәйкес корпусты кесу үшін ыстық пышақты пайдаланыңыз. (Сурет No-2 және 3)
3. Ыстық пышақпен қоршау кесілгеннен кейін сурет No-4-ке ұқсас болуы керек.
4. Қорапта TP4056 USB портының белгілерін жасаңыз. (Сурет No-5 және 6)
5. USB портының таңбалауына сәйкес корпусты кесу үшін ыстық пышақты пайдаланыңыз. (Сурет №-7)
6. Өлшемді алыңыз және корпуста TP4056 светодиодтарын белгілеңіз. (Сурет No-8 және 9)
7. Светодиодтардың таңбалауына сәйкес корпусты кесу үшін ыстық пышақты қолданыңыз. (Сурет №-10)
8. Тұрақты ток ұясы мен қосқышты бекіту тесіктерін жасау үшін ұқсас қадамдарды орындаңыз. (Сурет No-11 және 12)

Корпусты өзгерткеннен кейін электрониканы орнатуға рұқсат етіңіз.

7-қадам: Құрастыру: 2-бөлім- Электрониканы корпусқа салу

Электрониканы корпусқа салу үшін мына қадамдарды орындаңыз.

1. Батарея ұстағышын бекіту нүктелері қоршаудың сыртында болатындай етіп салыңыз; тығыз желім жасау үшін желім пистолетін қолданыңыз. (Сурет No-1)
2. TP4056 модулін светодиодтар мен USB порты қоршаудың сыртында қол жетімді болатындай етіп орналастырыңыз, егер алдыңғы қадамда дұрыс өлшеу жүргізілсе, алаңдамаңыз, заттар автоматты түрде орнына келеді, ақырында тығыз түйісу үшін желімді пистолетті қолданыңыз. (Сурет No- 2)
3. 7805 кернеу реттегішінің схемасын орналастырыңыз; берік түйісу үшін желімді пистолетті қолданыңыз. (Сурет No-3)
4. Тұрақты ток ұясы мен қосқышты тиісті орындарға қойыңыз және тығыз түйісу үшін қайтадан желім пистолетін қолданыңыз. (Сурет No-4)
5. Ақырында, жиналғаннан кейін ол корпустың ішінде No5 суретке ұқсас болуы керек.
6. Артқы қақпақты жабу үшін қосалқы бұрандалар мен бұрағыштарды қолданыңыз. (Сурет No-6)
7. Кейінірек мен ыстық пышақты кесу нәтижесінде пайда болған жағымсыз проекцияларды жабу үшін қара оқшаулағыш таспаны қолдандым. (тапсыру да жақсы нұсқа)

Аяқталған литий-ионды зарядтағыш No7 суретте көрсетілгендей көрінеді. Енді зарядтағышты тексерейік.

8 -қадам: Сынақ нұсқасы

Зарядтағыштың ішіне таусылған литий-ионды батареяны салыңыз, 12 В тұрақты ток кірісін немесе USB кірісін қосыңыз. Зарядтау құрылғысы ҚЫЗЫЛ жарықдиодты жыпылықтауы керек, бұл зарядтау жүріп жатқанын көрсетеді.

Біраз уақыттан кейін, батарея зарядталғаннан кейін зарядтағыш КӨК жарықдиодты жыпылықтауы керек.

Мен зарядтағыштың аккумуляторды зарядтайтын және зарядтау процесін тоқтататын суреттерін тіркедім.

Сонымен Ақыры біттік.

Уақыт бөлгеніңізге рахмет. Менің басқа да нұсқаулықтарымды және youtube каналымды қарауды ұмытпаңыз.