|
|
|
38999 48 9 0 |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
11.04.2012, 01:57 | 1 |
Новичок
|
Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Все китайские зарядки лично у меня не внушают доверия. Непонятно зачем завышенное напряжение конечного заряда (в некоторых случаях). Данная зарядка организована на специализированной микросхеме MCP73861, которая обеспечивает требуемые каноны зарядки Li-ion аккумуляторов. Всё что остается сделать, это печатную плату, и установить режимы зарядки.
Немного расскажу про преимущества данного контроллера: 1) Заряд происходит стабилизированным линейным методом (никаких дросселей, импульсных преобразований) 2) Не требуются внешние силовые элементы. Всё организованно внутри микросхемы: Транзистор, токовый датчик, термистор (про него отдельно) 3) Прецизионное устанавливаемое выходное напряжение конечного заряда (высокая точность) 4) Установка зарядного тока подбором резистора по графику 5) Программируемый таймер безопасности (отключает через определенное время АКБ от зарядки) 6) При достижении конечного напряжения, и падения тока до уровня 40-120ма ОТКЛЮЧАЕТ АКБ от зарядки (чего не делают большинство китайских зарядок) Недостаток данной микросхемы лишь один: её сложно достать Теперь подробнее о режимах и функциях: Защиты от перегрева В данной микросхеме предусмотрено 2 защиты. Первая это защита аккумулятора при перегреве. А точнее понижение зарядного тока и контроль температуры аккумулятора. Но скажу я вам эта функция практически не нужна для аккумуляторов типоразмера 18650. Скорее такая защита понадобится для зарядки аккумуляторов емкостью ниже 1000 ма\ч. Фиксировать данную защиту можно установив делитель 1/2 между 8 и 9 ножкой, как на плате. Тем самым мы разделим опорное напряжение микросхемы 2.5в на напряжение сигнализирующее нормальную температуру аккумулятора - 1.25в. кто желает иметь термозащиту аккумулятора, читайте даташит и высчитывайте номиналы резисторов по формуле, 15 страница даташита, пункт 5.1.4. Вторая защита уберегает микросхему от гибели, а именно при перегреве кристалла микросхемы, понижает зарядный ток, тем самым поддерживает определенную температуру микросхемы. Функция авто отключения аккумулятора по таймеру При номинале конденсатора в 0.1 мкф таймер заряда - полтора часа (3 часа при работе термозащиты аккумулятора). Если учесть что аккумуляторы 18650 имеют емкость от 1.4а\ч до 3.6а\ч, то соответственно нужно устанавливать конденсатор из расчета 0.1 мкф на 1.5 а\ч (при зарядном токе в 1А) Я установил в свою зарядку конденсатор 0.33 мкф, т.к. заряжать буду разные типы аккумуляторов, с разной емкостью. Функция авто отключения аккумулятора по достижению конечного напряжения заряда, и падению тока В данной микросхеме режим отключения АКБ при разных токах заряда, происходит под разными конечными токами, которые видно по таблице ниже Схема, Плата Плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита, размером 90*20мм. Плата простая, и вполне подходит новичкам. Входное напряжение идет через диод шоттку, тем самым "обрезая" лишние 0.4-0.5 вольта, приводя к микросхеме нужные 4.6-4.5 вольта. Далее стоит фильтрующий конденсатор, его минимальная емкость - 4.7 мкф. Я ставлю 22 мкф, т.к. зарядка будет питаться от импульсного БП, в котором весьма много помех. Конденсатор может быть как танталовый, так и керамический (неполярный). Между 6 и 7 ножкой расположен токозадающий резистор, который высчитывается по графику Вверху 2 места под перемычки задающие конечное напряжение заряда. центр-лево - 4,2в центр-право -4,1в Ниже микросхемы расположен делитель термозащиты аккумулятора который содержит 3 резистора по 4.7килоома. Правее расположен конденсатор, таймер отключения АКБ, о котором говорилось выше. Светодиод индикации заряда расположен между плюсом питания после входного диода и второй ножкой микросхемы. Входные - выходные контактные площадки подписаны. Охлаждение микросхемы происходит через медную площадку справа, сверху платы, данная конструкция выдерживает ток до 750-800ма ( на заводских платах будет происходить охлаждение через межслойные переходы и вторую сторону платы, общей площадью в 18см2 и выдерживать максимальный заявленный производителем ток до 1200ма) Плата заменяет нижнюю крышку отсека 18650 В собранном состоянии всё выглядит примерно вот так Печатная плата в формате Sprint Layout 5.0 18650_Li-ion_Charger.lay [Исправлено: Romzes, 12.04.2012 в 04:00] |
11.04.2012, 07:44 | 2 | |
Консультант
Регистрация: 25.05.2010 Последняя активность: 07.01.2015 23:43 Адрес: Долгопрудный МО
Сообщений: 1364
Сказал(а) спасибо: 20
Поблагодарили: 149 раз(а) в 112 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Странная фантазия какая-то...
Цитата:
Главной проблемой при разработке ЗУ для лития всегда становится организация первичной силовой части, и наибольшую долю стоимости конструкции отнимает именно первичка. Например, для зарядки 18650 током 1А потребуется доставить к этому линейнику 4,5 - 5 Вт мощности, половина из которых в начале заряда будет разлетаться в атмосферу в виде тепла. С учетом КПД силовой части это означает, что общее потребление получится на уровне 7 Вт, а это уже недешевый громоздкий ИП. Если же организовать ОС непосредственно от контролирующей заряд МС к преобразователю первички, то общее потребление устройства снизится до 4 - 4,5 Вт, а это уже допускает применение для переделки простенькой зарядки для мобил, цена которой меньше доллара. И никаких "ужасных" дросселей на горизонте не просматривается... Если кого-то в детстве пугали "импульсными преобразователями" и "дросселями", то я, конечно, не настаиваю... ЗЫ Фарада - это единица измерения женского рода |
|
11.04.2012, 11:41 | 4 | |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 08.10.2011 Последняя активность: 30.03.2024 21:54 Адрес: 哈尔滨
Сообщений: 8007
Сказал(а) спасибо: 934
Поблагодарили: 5193 раз(а) в 2784 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Цитата:
Согласно даташита, микросхема при питании от 12В может обеспечить ток через аккум до 1,38А. Будь там линейный регулятор, корпус этой мелкосхемы должен был-бы рассеивать больше 10Вт тепла. Этой микрухи у меня нет, но MCP73812, которая тоже "linear charge management controllers", очень хорошо показывает свою импульсную суть. Достаточно осциллограф подключить к ее выходу. |
|
11.04.2012, 11:53 | 5 | |
Консультант
Регистрация: 25.05.2010 Последняя активность: 07.01.2015 23:43 Адрес: Долгопрудный МО
Сообщений: 1364
Сказал(а) спасибо: 20
Поблагодарили: 149 раз(а) в 112 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Цитата:
Дык, китайские и с линейником - стремные. Разговор же о самоделке, которая может быть сделана на основе тупого лобового решения, не требующего большого количества извилин и каких-либо навыков, а может быть исполнена по-инженерному красиво... Кстати, я сходу не заметил еще один странный миф в материале: Цитата:
|
|
11.04.2012, 12:09 | 6 |
Консультант
Регистрация: 15.11.2010 Последняя активность: 26.04.2024 09:58 Адрес: Москва
Сообщений: 7980
Сказал(а) спасибо: 1077
Поблагодарили: 1713 раз(а) в 912 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
|
11.04.2012, 12:15 | 7 |
Консультант
Регистрация: 25.05.2010 Последняя активность: 07.01.2015 23:43 Адрес: Долгопрудный МО
Сообщений: 1364
Сказал(а) спасибо: 20
Поблагодарили: 149 раз(а) в 112 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Цитата:
В даташите, кстати, я только корпус QFN увидел, а на фотках SOT какой-то... |
11.04.2012, 12:19 | 8 |
Консультант
Регистрация: 25.05.2010 Последняя активность: 07.01.2015 23:43 Адрес: Долгопрудный МО
Сообщений: 1364
Сказал(а) спасибо: 20
Поблагодарили: 149 раз(а) в 112 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Лично экспериментировал с ионами разной степени убитости, и ничего подобного не узрел. Более того, при повышении порога до 4,5 В никакого нагрева не наблюдал, хотя понятно, что аккумулятор от такого обращения совсем скуксился, фатально потеряв емкость.
|
11.04.2012, 12:34 | 9 |
Консультант
Регистрация: 15.11.2010 Последняя активность: 26.04.2024 09:58 Адрес: Москва
Сообщений: 7980
Сказал(а) спасибо: 1077
Поблагодарили: 1713 раз(а) в 912 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
|
11.04.2012, 14:28 | 10 |
Велофароманьяк
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
А работа ИМС без радиатора в закрытом корпусе на грани терморегуляции (это градусов 80 я думаю) внушает? Мне лично нет.
Сам использую линейник в своих зарядках, только корпус у меня из рифленого алюминиевого профиля площадью около 200 см2, для 4А зарядного тока хватает при питании от стандартного 5В блока питания, при этом летом нагреваться может почти до 50 градусов. Чисто на глаз, при токе втрое меньше ну можно взять корпус втрое меньшей площади, но уж никак ни пол см2 медного полигона на плате, при чем даже не двухсторонней (у которой теплоотвод намного выше, особенно при наличии переходных отверстий). |
11.04.2012, 14:41 | 11 | ||||||||
Новичок
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Цитата:
если заметили, по входу зарядки стоит 2-х амперный диод шоттка, который не только защищает от переполюсовки, но и опускает напряжение до требуемых 4.5 вольт Цитата:
...и надежность, которая оставляет желать лучшего... Цитата:
Цитата:
Цитата:
Цитата:
А так-же http://ru.wikipedia.org/wik... Раздел "Старение" Цитата:
Цитата:
Цитата:
посчитаем мощ которую выделяет микросхема. на входе у на 4.5 вольта, на аккумуляторе 3.2 вольта. Разница напряжений - 1,3 вольта, ток 800ма, и того выделяется 1.04 ватта. Какие там могут быть 80 градусов ?? |
||||||||
11.04.2012, 15:01 | 12 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 07.04.2011 Последняя активность: 05.07.2019 16:52
Сообщений: 2817
Сказал(а) спасибо: 25
Поблагодарили: 402 раз(а) в 189 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
|
11.04.2012, 15:13 | 13 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 22.11.2011 Последняя активность: 13.11.2020 16:01
Сообщений: 1009
Сказал(а) спасибо: 534
Поблагодарили: 247 раз(а) в 138 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Я, может, глупость скажу сейчас: собственное потребление у моей MCP73861 (в корпусе как на фотке), около 400ма. Соответственно не о каких USB зарядках речи не идет. + никакого 1А, и даже не 700-800ма, а около 600 при данной схеме. При обустройстве теплоотвода и питании строго 4,5В, 1А выдается нормально.
|
11.04.2012, 15:16 | 14 | ||
Консультант
Регистрация: 15.11.2010 Последняя активность: 26.04.2024 09:58 Адрес: Москва
Сообщений: 7980
Сказал(а) спасибо: 1077
Поблагодарили: 1713 раз(а) в 912 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Цитата:
Цитата:
Для начала надо понять что это были за банки. Насколько я знаю раньше Li-ion имел среднее рабочее напряжение 3.6В и максимальное 4.0В. Потом появились Li-Po на 3.7В с максимальным 4.2В. Сейчас уже есть банки с максимальным 4.35В Может быть так, что взорвавшиеся банки были на 3.6В? У меня есть подозрение, что сейчас все банки делают по одной технологии, но по традиции круглые называют Li-ion, а плоские -Li-Po. И отличаются только качеством изготовления. |
||
11.04.2012, 16:23 | 15 |
Велофароманьяк
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
|
11.04.2012, 16:44 | 16 |
Консультант
Регистрация: 25.05.2010 Последняя активность: 07.01.2015 23:43 Адрес: Долгопрудный МО
Сообщений: 1364
Сказал(а) спасибо: 20
Поблагодарили: 149 раз(а) в 112 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Из китайского зарядника больше 4 Вт вытащить практически невозможно, ибо сгорают на такой мощности.
А если внимательно прочесть написанное мною? Писал я о ПЕРЕДЕЛКЕ дешевого зарядника, и надежность такого ЗУ целиком в руках самоделкина Что Вы постоянно сравниваете свой шедевр какими-то мифическими китайскими поделками? Разговор о том, что если не бояться панически "импульсной электроники", то получается проще, эффективнее, и не менее надежно. Да ну! |
11.04.2012, 17:21 | 17 |
Консультант
Регистрация: 15.11.2010 Последняя активность: 26.04.2024 09:58 Адрес: Москва
Сообщений: 7980
Сказал(а) спасибо: 1077
Поблагодарили: 1713 раз(а) в 912 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Разница в электролите подразумевает разницу в характеристиках, а ее нет
И еще мне интересна физика процессов при перезаряде. Насколько я понимаю, у лития растет напряжение и повышается давление, и так пока не рванет. Непонятно, как он может остановиться на 4.1В и начать греться... |
11.04.2012, 17:26 | 18 |
Консультант
Регистрация: 25.05.2010 Последняя активность: 07.01.2015 23:43 Адрес: Долгопрудный МО
Сообщений: 1364
Сказал(а) спасибо: 20
Поблагодарили: 149 раз(а) в 112 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
|
11.04.2012, 18:40 | 19 |
Новичок
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Тут обсуждается микросхема MCP73861, а не подбираются упрощенные аналоги
Цитата:
У меня эта плата, именно та что на фотках, заряжает батареи током 750-800ма, при напряжении 3.3 на батареи (полностью сажаю, и начинаю заряжать) и никакого глобального тепловыделения не наблюдается. Ток стабилен до напряжения 4.08 вольт, после чего начинает падать Цитата:
Вполне возможно, что данная зарядка будет выпускаться, на заводских платах с металлизацией и двухсторонней платой. Конструкция представлена вашему вниманию в целях презентации, и разъяснения принципа работы |
11.04.2012, 20:13 | 20 | ||
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 22.11.2011 Последняя активность: 13.11.2020 16:01
Сообщений: 1009
Сказал(а) спасибо: 534
Поблагодарили: 247 раз(а) в 138 сообщениях
|
Re: Зарядное для Li-ion 18650 на основе MCP73861
Цитата:
Ну, а если не лукавить, то при 3В нормально разряженной банки, будет 600ма. Цитата:
или я попутал? |
||