Делаем из одноразки зарядку для li-ion аккумуляторов

121 прочитал

Практически в каждой одноразовой электронке находится контроллер заряда для литий-ионных аккумуляторов. Чтобы им воспользоваться, нужно выполнить три простых действия.

1) Разобрать электронку для получения возможности подключиться к трём проводам от датчика давления в микрофонном корпусе. Именно в этом датчике встроена микросхема зарядки.

2) Разорвать цепь нагревательного элемента, отпаяв или отрезав минимум один провод, идущий к спирали, как показано в галерее:

3) Подключить блок питания 5 В к датчику: "-" к чёрному проводу, "+" к синему проводу. Свечение светодиода сообщает о зарядке аккумулятора. Если же аккумулятор сильно разряжен, то индикатор начнёт плавно разгораться только с момента, когда напряжение на аккумуляторе поднимется примерно до 2,2 В (минут через 7, если было 0 В).

При первом использовании необходимо убедиться, что напряжение на аккумуляторе не превысило 4,2 В. Это важно, т.к. мне встречались некоторые "микрофоны", заряжающие выше этого напряжения, максимум до 4,29 В, что снижает срок службы аккумулятора. Если после подключения 5 В индикатор не загорается дольше 7 минут и напряжение на аккумуляторе не растёт, то данная микросхема скорее всего не предназначена для заряда аккумуляторов, если же напряжение увеличивается, и уже 2,8-4 В, то тоже ничего хорошего, такой датчик может зарядить аккумулятор до 4,75 В и этим его испортить.

Продвинутый вариант 3-го пункта, чтобы не экспериментировать на аккумуляторе, а заранее знать конечное напряжение заряда. Я выделил 3 типа микросхем. Для определения параметров перерезаем красный провод и подсоединяем к нему щуп мультиметра. Второй щуп к чёрному проводу. Подключаем 5 В (лучше не менее 5,05 В, и уж точно не 4,9 В, а то часть плат не сработает правильно), как на фотографии ниже, и измеряем напряжение. У первого типа при этом индикатор будет отключён (чаще всего после 1-3 миганий) и измеренное значение будет соответствовать напряжению, до которого данная микросхема будет заряжать аккумулятор, обычно 4,15-4,22 В.

Датчик давления первого типа, позволяющий зарядить аккумулятор до 4,2 В
Датчик давления первого типа, позволяющий зарядить аккумулятор до 4,2 В

Этот тип контроллера заряжает аккумулятор почти как сборка из двух КРЕНок - без отключения процесса заряда, ток будет плавно падать до 0 при постоянном напряжении. Десятки часов с такой подпиткой приводят к ускоренной деградации аккумулятора, поэтому лучше ориентировать на светодиод, который перестаёт светить примерно при токе 37 мА, и после этого нужно отключить зарядку. У всех плат присутствует защита от перегрева, поэтому, например, начальный ток 364 мА быстро падает до 214 мА, но по мере повышения напряжения на аккумуляторе, снижается нагрев микросхемы и ток растёт до 262 мА, ну и ближе к завершению, ток снова снижается в соответствии с ВАХ аккумулятора. Микросхема C908A выдаёт самый большой ток среди остальных - 720 мА, почти сразу падающий вдвое от перегрева. Но, если питать от источника тока 608 мА, то получается стабильный ток заряда 557 мА. Главную роль в этом играет проседающее до 4,5 В напряжение, не дающее линейному устройству перегреться. Датчик с этой микросхемой удивил странным люминофором на светодиоде, который под УФ 365 нм и под фиолетовым излучением 405 нм светится зелёным светом. Это напомнило зелёное свечение люминофора белой люминесцентной лампы от УФ 265 нм. Максимальный ток заряда 125-720 мА в зависимости от экземпляра.

Второй тип при подключении к 5 В без аккумулятора очень часто мерцает светодиодом на небольшой яркости. Если просто смотреть, то мерцание не заметно, но если быстро перемещать плату, смотря в одну точку, то можно заметить прерывистую линию света. Частота вспышек, посчитанная по кадру из видео составляет 1750 Гц, и примерно такая же при измерении с помощью фототранзистора и компьютера. Это единственный тип "микрофонов" с автоматическим отключением заряда аккумулятора. Измерять напряжение без нагрузки здесь не имеет смысла, т.к. оно 4,26-4,28 В, но перезаряда не будет - заряжает аккумулятор до почти правильного значения 4,18-4,19 В, отключение при 6 мА. Разобрав один датчик этого типа, обнаружил в нём микросхему S085X A048. Максимальный ток заряда 127-134 мА в зависимости от экземпляра.

Третий тип контроллеров заряда характеризуется вот таким миганием индикатора на очень небольшой яркости, аккумулятор отсоединён:

3-й тип датчика подключён к 5,05 В, Если анимация не запустилась, то нажмите на изображение.
3-й тип датчика подключён к 5,05 В, Если анимация не запустилась, то нажмите на изображение.

Без нагрузки напряжение прыгает около 4,6 В. Заряжает до 4,26-4,29 В, поэтому подходит для аккумуляторов 4,3 В. Ну и для 4,35 В, 4,4 В, 4,5 В, но с недозарядом, что продлит их срок службы. Интересно, что после отсоединения аккумулятора, контроллер продолжает выдавать 4,29 В, а не сбрасывает до 4,6 В. Максимальный ток заряда 148-157 мА в зависимости от экземпляра.

Глубоко разряженные аккумуляторы заряжаются током 20-56 мА, пока напряжение на них не достигнет 2,7-2,8 В, после чего включается максимальный для конкретного экземпляра ток. Эта функция встроена во все 3 типа устройств.

Следует учесть, что, если сначала подключить 5 В, а потом присоединить аккумулятор, то светодиод может не загореться, особенно, если аккумулятор не сильно разряжен, но зарядка пойдёт в любом случае.

Ток заряда 238 мА
Ток заряда 238 мА

Также заметил одну особенность: если при отключённом аккумуляторе на плату 1-го типа подать не 5,05 В, а, например, 4 В, то светодиод включится и начнёт мигать (у некоторых моделей очень часто), причём, чем ярче свечение, тем выше частота. У платы 3-го типа снижение с 5 В до 4,5-4,2 В повышает частоту, далее индикатор отключается. 2-й тип при плавном снижении напряжения увеличивает частоту до 5200 Гц, с 4,6 В резко увеличивает яркость и снижает частоту до 2800 Гц, далее увеличивает до 4400 Гц при 4,47 В и резко падает до 527 Гц, потом снижает яркость вместе с уменьшением частоты до 247 Гц, пока полностью не перестанет светиться при напряжении около 2,1 В (зелёный светодиод) и около 2,3 (белый светодиод). Если же плавно поднимать напряжение, то будут другие пороги переключения частот и яркости.

Предлагаю ознакомиться с тематическим списком и всеми публикациями!

Спасибо за то, что дочитали мою статью!
Если информация понравилась - ставьте лайк и делитесь на других сайтах. Также буду рад комментариям и долгому времени прочтения | просмотра!