Если ваша самоделка будет питаться от li-ion аккумулятора, для обеспечения безопасной и продолжительной работы потребуется контроллер заряда разряда.
При эксплуатации литий-ионных аккумуляторов необходимо соблюдать следующие правила:
- аккумулятор нельзя перезаряжать выше напряжения 4.2V (может бабахнуть)
- аккумулятор нельзя разряжать ниже напряжения 2.5-3.0V (может выйти из строя)
- аккумулятор необходимо заряжать током не превышающим 37% от емкости аккумулятора (может уменьшиться срок службы)
Очевидно, что без специализированного контроллера на продолжительную и безопасную работу литий-ионной батареи рассчитываться не приходится. Для этих целей в Китае можно купить готовый контроллер TP4056 к которому можно подключать батареи 18650 без дополнительной защиты.
Для тестирования с собрал следующую схему:
К TP4056 был подключен аккумулятор 18650, а в качестве нагрузки 2 лампы накаливания и мощный проволочный переменный резистор.
(нагрузку подключать только после подключения батареи!)
Защита от глубокого разряда батареи:
После снижения напряжения на аккумуляторе 18650 до значения 2.5V модуль TP4056 с помощью MOSFET сборки 8502А отключил питание на нагрузку. (напряжение при этот отпрыгнуло до значения 3.1...3.3V). Модуль переходит в режим блокировки и на выходе будет 0V. Для снятия блокировки необходимо либо подать питание на вход модуля, либо отключить и снова включить нагрузку. За такое поведение отвечает контроллер DW01A - имейте в виду что с Китая может приехать модуль с другим контроллером.
Защита от короткого замыкания:
При превышении тока с выхода примерно до значения 0.8А, или короткого замыкания TP4056 также уходит в защиту. Если устройство питается только от батареи - напряжение на нагрузке будет отключено. Для разблокировки необходимо отключить нагрузку, устранить к/з и снова подключить нагрузку. Если в этот момент параллельно происходила зарядка аккумулятора от внешнего источника питания - ток будет ограничен значением 120mA.
ЗАРЯДКА:
Если значение напряжения на разряженном аккумуляторе упало меньше 2.9V - ток зарядки будет ограничен значением 100mA!
Если батарея неисправна - такая функция убережет от многих возможных проблем.
После того как батарея зарядилась до напряжения 2.9V - модуль TP4056 увеличивает ток зарядки до своего штатного значения (по умолчанию 1А)
Для установки необходимого зарядного тока необходимо поменять резистор на плате в соответствии с таблицей:
Процесс зарядки аккумуляторов от TP4056 состоит из нескольких этапов. Сначала идет зарядка током 1/10 от запрограммированного резистором Rprog (по умолчанию 1,2 кОм) до уровня 2,9 Вольт. Затем идет зарядка максимальным током, а при достижении заряда 4,2 Вольта происходит стабилизация напряжения. При достижении тока 1/10 от заданного значения — зарядка отключается.
На плате есть 2 светодиода отображающие процесс зарядки:
Напряжение на выходе модуля OUT+ OUT- не превышает значение 4.2V. Если потребуется записать 5V нагрузку - потребуется повышающий преобразователь.
Как мы видим за сумму (~80-100 рублей)
Зарядная плата TP4056 Micro USB 18650 для литиевых батарей, с двойной защитой мы получаем навороченный контроллер, который сможет сделать процесс эксплуатации мощного литий-ионного аккумулятора долгой и безопасной.
Мне вот интересно сколько условных "Советских Петров-радиолюбителей" любящих писать в комментариях про деградацию населения использующих в своих самоделках готовые Китайские модули готовы за 80 рублей реализовать такой функционал на "рассыпухе". Свои схемы на транзисторах КТ315 и П210 оставляйте в комментариях.
Полный список всех статей канала доступен по этой ссылке:
Всем удачи!
