Chargeur pour une petite batterie Li-ion. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Comme vous le savez, les régulateurs de tension intégrés (ISN) à tension de sortie réglable K142EN3 et K142EN4 disposent d'un système de protection intégré contre la surchauffe et la surintensité et permettent l'allumage et l'extinction par un signal externe (des informations détaillées à leur sujet peuvent être trouvées dans l'article de Yu. Ignatiev "Microcircuits K142EN3 et K142EN4", publié dans Radio, 1986, n° 4-6). La haute stabilité de la tension de sortie permet d'utiliser ces ISN, par exemple dans des dispositifs de chargement de batteries Li-ion de petite taille.

Fig. 1

Un schéma d'une variante possible d'un tel dispositif est présenté sur la Fig. 1. La puce K142EN3 (DA1) est incluse selon le schéma standard. La résistance R4, conçue pour limiter le courant de charge maximum par l'unité de protection intégrée de l'ISN, règle le courant de charge à 125 mA jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne la valeur de 6 V fixée par le diviseur R8-R4,2. Ensuite, le courant commence pour diminuer, et lorsqu'elle devient égale à 12,5, XNUMX mA, la charge s'arrête.

Pour éteindre la charge, l'entrée (broche 6) de l'ISN DA1 on/off est utilisée. Son état est contrôlé par le nœud sur les éléments VT1, VD1, R1-R3. Au début de la charge, la tension aux bornes de la résistance R2 est comprise entre 0,75 et 0,85 V (selon le type de diode VD1) et le transistor VT1 est ouvert. Sur la broche 6, par rapport à la broche 8, il y a un faible niveau de tension (environ -0,7 V), donc la puce DA1 est activée et la batterie G1 est en charge. La LED HL1 brille de mille feux. En fin de charge, à mesure que le courant diminue, la diode VD1 se ferme et la tension à la jonction émetteur du transistor VT1 est déterminée par le courant de charge circulant dans la résistance R2. Lorsqu'elle diminue, comme mentionné ci-dessus, jusqu'à 12,5 mA, la chute de tension aux bornes de cette résistance devient insuffisante pour maintenir le transistor VT1 ouvert et celui-ci se ferme. La tension d'entrée fournie à la broche 6 via la résistance R1 éteint la puce DA1 et arrête la charge, comme en témoigne une forte diminution de la luminosité de la LED HL1, jusqu'à l'extinction.

La diode VD1 limite la chute de tension aux bornes de la résistance R2 pendant la charge, fournissant ainsi un niveau de tension négatif (par rapport à la broche 6) sans danger pour le microcircuit sur la broche 8, et VD2 éteint la LED de la batterie chargée une fois la charge terminée. Le condensateur C2 garantit que l'appareil est allumé lorsque l'alimentation est appliquée.

La version de l'auteur de l'appareil est conçue pour charger une batterie lithium-polymère de petite taille LP052030 (EMB) avec une tension nominale de 3,7 V et une capacité de 0,25 Ah. En raison du faible courant de charge, le dissipateur thermique pour la puce K142EN3 n'était pas nécessaire. Toutes les pièces sont placées sur un circuit imprimé constitué d'une feuille de fibre de verre unilatérale, dont le dessin est illustré à la fig. 2.

Fig. 2

Résistances - toute puissance de dissipation de petite taille indiquée sur le schéma, condensateur C3 - céramique KM, le reste - oxyde importé, transistor VT1 - toute structure NPN de faible puissance avec un coefficient de transfert de courant de base statique h_21e pas moins de 200. La puce DA1 est installée du côté des conducteurs imprimés, le reste des pièces est du côté opposé. L'apparence de la carte montée est représentée sur la fig. 3. Afin de ne pas endommager les conducteurs imprimés par des soudures répétées, lors du réglage, je recommande de souder les résistances de sélection R2, R4 et R8 non pas aux conducteurs imprimés, mais aux crémaillères en fil étamé d'un diamètre de 0,5 ... 0,8 mm temporairement soudés à eux.

Fig. 3

L'appareil utilise des microcircuits K142EN3 et K142EN4 (dans un boîtier céramique-métal) avec n'importe quelle lettre d'index. Vous pouvez également utiliser KR142EN3, KR142EN4 (dans un boîtier en plastique), en modifiant en conséquence la trace des conducteurs imprimés sur la carte.

Le courant de charge peut être augmenté jusqu'à 1 A. Pour ce faire, vous devrez bien entendu réduire la résistance des résistances R2, R4, remplacer la diode VD1 plus puissante et installer le microcircuit sur un dissipateur thermique. Pour réduire l'effet sur la stabilité du seuil de désactivation, la diode doit être sélectionnée avec un courant maximum admissible proche du courant de charge initial.

En tant que source d'alimentation, toute source d'alimentation qui fournit le courant de charge requis à une tension de sortie de 9 ... 11 V convient (une valeur plus grande correspond à un courant de charge de 1 A). La nécessité d'augmenter la tension d'entrée est due à une augmentation de la chute de tension aux bornes de l'élément de régulation du stabilisateur K142EN3, K142EN4. Lors de l'utilisation d'une source basée sur un transformateur abaisseur et un pont redresseur, il est nécessaire d'installer un condensateur de lissage d'une capacité de 1000 10000 ... 0,1.1 XNUMX μF à sa sortie à un courant de charge de XNUMX A, respectivement.

Configurez l’appareil dans l’ordre suivant. Sans connecter la batterie, connectez les bornes 6 et 8 du microcircuit DA1 avec un cavalier et, après avoir appliqué la tension d'alimentation à l'entrée, en sélectionnant la résistance R8, une tension de 4 V est réglée sur le condensateur C4,2 (la tolérance est pas plus de ± 25 mV). Pour faciliter cette opération, vous pouvez remplacer temporairement la résistance R8 par un rhéostat trimmer inclus (résistance 22 ... 33 kOhm). Après avoir obtenu avec son aide une tension proche de celle requise, ils mesurent la résistance de la partie de la résistance introduite dans le circuit, sélectionnent des résistances constantes de résistance proche parmi celles disponibles et en installent une sur la carte, une fois connectée, la sortie la tension ne dépasse pas les limites ci-dessus. Je ne recommande pas de laisser une résistance de trim dans l'appareil au lieu d'une constante sélectionnée en raison d'une stabilité insuffisante de la résistance entre le moteur et l'élément résistif de la plupart des types de trimmer disponibles.

Ensuite, une batterie déchargée est connectée avec un ampèremètre connecté en série avec elle (fils de la longueur minimale possible !) et une sélection de résistance R4 fixe le courant de charge égal à 0,5 C (C est la capacité de la batterie, dans notre cas - 0,25 Ah). Après cela, retirez le cavalier entre les broches du microcircuit et mettez la batterie en charge. A sa fin, lorsque le courant de charge descend à 0,05 C, en sélectionnant la résistance R2 (en fonction de l'extinction brutale et quasi complète de la LED HL1), le microcircuit est éteint.

Auteur : S. Glibin

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