Chargeur pour batteries Li-lon. Schéma, description

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Chargeur pour batteries Li-lon. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Actuellement, les batteries lithium-ion (Li-Ion) et lithium-polymère (Li-Pol) sont largement utilisées. Leur particularité est une grande capacité avec moins de poids et de dimensions. Une gamme assez large de ces batteries est utilisée dans les téléphones portables.

La spécificité de la recharge de tels dispositifs de stockage d'énergie réside dans le strict respect des modes de recharge dont le non-respect entraîne des pannes et parfois des explosions des batteries.

Pour charger les batteries Li-Ion, des microcircuits spécialisés sont produits pour garantir une charge sûre. Je propose un chargeur basé sur la puce MC34674. Le circuit intégré est un dispositif prêt à l'emploi entièrement intégré pour charger des batteries Li-Ion et Li-Pol monocellulaires. Ce microcircuit fournit un courant de charge maximum de 1 A à une tension d'entrée de 4,3...10 V.

Le microcircuit offre une protection contre une tension d'entrée élevée (mais pas plus de 28 V), une surchauffe du microcircuit et de la batterie. Le circuit intégré permet de charger des batteries complètement déchargées avec un faible courant. Les dimensions de la puce sont de 2x3 mm, le chargeur assemblé prend donc très peu de place et permet de l'intégrer dans un produit portable.

Le processus de charge comprend trois étapes.

1. Ce qu'on appelle la « charge d'entretien », la batterie est complètement déchargée, la tension sur celle-ci est inférieure à 2,7 V. La charge est effectuée à une tension d'entrée changeante, environ 60 mV supérieure à la tension sur la batterie.

2. La tension de la batterie est supérieure à 2,7 V. Chargement CC.

3. Tension de la batterie - 4,2 V.

En rechargeant à tension constante, le courant descend progressivement jusqu'à zéro.

Pendant le processus de charge, le courant et la tension sont contrôlés.

Si un consommateur d'énergie est connecté en parallèle avec le chargeur et que pendant son fonctionnement la tension sur la batterie chute à 4,1 V, le mode de charge en courant continu (maximum possible) est réactivé. Lorsque la température du cristal augmente jusqu'à 110°C pendant la charge, la charge s'arrête pour éviter une défaillance du microcircuit. Le microcircuit permet de réguler le courant de charge de la batterie en fonction de sa température (pour cela, une thermistance NTC doit être intégrée à la batterie.

Les batteries de téléphones portables ont généralement une telle thermistance).

Dans le chargeur (Fig. 1), la tension d'alimentation via l'interface USB ou depuis une source externe est fournie au connecteur X2, passe par le fusible FU1, filtrée et lissée par l'inductance L1 et le condensateur C3, et est fournie à l'entrée du microcircuit D1. Le condensateur C4 et la varistance R6 sont utilisés pour amortir les émissions d'impulsions dans le circuit de puissance.

La tension de charge de la broche 8 de D1 est fournie au « + » de la batterie GB1.

En utilisant la chaîne R1-R2-Rt-C2, une "fenêtre de température" est définie dans laquelle la charge est effectuée.

(cliquez pour agrandir)

Avec ces valeurs de résistance (à Rt+R2=120 kOhm), la température d'arrêt supérieure est de +55°С, la température inférieure (à Rt+R2=290 kOhm) est de -40°С.

L'entrée EN (broche 4) D1 permet d'allumer (logique "0") ou d'éteindre (logique 1) le microcircuit en externe. Les sorties GRN (broche 2) et RED (broche 3) servent à indiquer le mode de fonctionnement du chargeur.

Dans ce circuit, ces broches sont connectées aux ports libres du microcontrôleur d'un appareil portable.

Si le circuit ne prévoit pas l'utilisation d'un microcontrôleur, alors la broche 4 doit être mise à la terre, la résistance des résistances R3 et R4 doit être réduite à 470 Ohms, connectée au lieu de +5 V à la broche 1 de D1 et les LED doivent être allumé en série avec les résistances pour indiquer le mode de fonctionnement du chargeur. Si Uvx_norma=0 et Zar_Bat=1, la batterie est chargée. Si Uvx_norma=1 et Zar_Bat=0, la batterie est en charge.

L'appareil est assemblé sur un circuit imprimé simple face mesurant 9x13 mm (Fig. 2). Il utilise des composants de puce : C1, C2, C4 - taille 0402, C3 - 1206, R1, R5 - 0402, R6 - 0805, L1 - 3216, FU1 - 0402.

Chargeur pour batteries Li-lon

Auteur : S.Abramov, Orenbourg

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