Найти тему
Электроника, ESP32, Arduino

Самодельный резистор, которому закон Ома не писан

Прибарахлился аккумулятором в формате Крона. Заявленная емкость батареи производителем 650mA/ч. Напряжение полностью заряженного аккумулятора 8.4V (внутри 2 Li-Po аккумулятора). Батарея имеет встроенный блок защиты от глубокого разряда и перезаряда (при снижении заряда ниже определенного уровня превращается в кирпич до подключения к зарядному устройству).

Аккумулятор ROBITON LIR9V650 / Литий - полимерный аккумулятор
Аккумулятор ROBITON LIR9V650 / Литий - полимерный аккумулятор

Как проверить заявленную производителем емкость батареи? Разрядить её через резистор, подключить амперметр, засечь время до состояния "окирпичивания" как бы не совсем вариант.

Схема которая работать не будет.
Схема которая работать не будет.

Исходя из данных производителя:

  • среднее напряжение аккумулятора (надпись на корпусе) 7.4V
  • максимальный ток разряда: 300 мА

По закону Ома можно посчитать подходящее сопротивление и мощность выделяемую в виде тепла.

  • R = U/I = 7.4/0.3 = 24.7Ом => 24 Ом
  • P = I*I*R = 0.3*0.3*24 = 2.16Вт =>5 Вт

Только вот при полностью заряженной батарее ток будет:

  • I = 8.4/24 = 0.35А

а на какое напряжение настроен контроллер производящий отключение батареи при разрядке производитель скромно умолчал, но если предположить что это 6V:

  • I = 6/24 = 0.25А

И если батарея дохлая - совсем не факт, что внутри не вырастет внутреннее сопротивление и ток не упадет еще больше. В общем резистор для самодельного тестера батареек и аккумуляторов - ну совсем как бы не вариант (это если конечно у вас нет времени сидеть 2 часа и фиксировать показания с подключенного в цепь амперметра).

Для самодельного тестера потребуется схема, которая как и резистор будет переводить проходящий через неё ток в тепло, но при этом сила тока в цепи не должна зависеть от напряжения тестируемого источника питания.

Идеально для этих целей подойдет микросхема LM338.

Vref = 1.25V
Vref = 1.25V

Но! Подключать в место R1 крутилку типа такой, тоже не вариант.

Мощный 3Вт проволочный переменный резистор
Мощный 3Вт проволочный переменный резистор

Принцип работы этой микросхемы заключается в том, что она измеряет ток проходящий через R1 и устанавливает на выходе соответствующее напряжение, сбрасывая его излишки на корпус микросхемы в виде тепла. R1 в данной схеме токоизмерительный шунт - крутилка будет греться и выходной ток не сможет оставаться стабильным.

Лучше сделать дискретную схему переключений, она получилась довольно простая:

Схема нагрузки для тестирования батареек и аккумуляторов:
Схема нагрузки для тестирования батареек и аккумуляторов:

Тестирование от ЛБП показало, что при входном напряжении от 3....12V потребляемый ток оставался в тех значениях, которые были уставлены с помощью переключателей.

Номиналы резисторов рассчитываются по формулам:

  • R = Vref/Iout = 1.25/0.1А = 12,5Om
  • P = 0.1*0.1*12,5 = 0.125Вт

В схеме были использованы резисторы из стандартного ряда (12Om и мощностью 2Вт.), что дает шаг +104mA на каждый замкнутый выключатель.
Вся остальная мощность:

  • P = (Uвх - 1.25)*Iвых

будет выделяться в виде тепла на корпусе микросхемы, так что при больших токах и (или) входных напряжениях потребуется мощный радиатор.

Нагрузка для тестирования батарей и аккумуляторов
Нагрузка для тестирования батарей и аккумуляторов

Нагрузка тестера аккумуляторов готова - осталось добавить устройство которое будет отображать график изменения напряжения на батарее по мере её разряда - но это уже будет описано в следующей статье.

p.s: вместо LM338 можно использовать LM317 и LM350

-7

Оглавление канала доступно тут:

Продолжение следует, всем удачи!