Схемы контроллеров заряда Li ion батарей

Главная функция любой схемы контроллера заряда состоит в правильной реализации алгоритма заряда аккумулятора. То есть контроллер заряда должен правильно ограничивать зарядный ток на нужном уровне, контролируя количество энергии поступающее в батарею в единицу времени. Избыток энергии рассеивается в виде тепла, поэтому любое такое устройство во время работы может нагреваться, поэтому большинство рассматриваемых микросхем имеют специальный модуль, который будет снижать зарядный ток в случае сильного перегрева.

Как правильно заряжать Li-ion аккумуляторы

Их необходимо заряжать в два этапа, это гарантирует максимальный уровень заряда батареи на всю их доступную емкость. Подготовительный этап - предзаряд применяется только у глубоко разряженных батарей (ниже уровня в 2.5 В) для вывода их на нормальный режим работы.

На первом этапе обеспечивается постоянный зарядный ток величиной от 0.2-0.5 от емкости батареи. Для ускоренного заряда от 0.5-1.0 от емкости заряжаемой Li-ion.

Например, для типовой батареи 18650 на 3,7 вольта емкостью 3000 мА/ч, номинальный I_заряда составляет 600-1500 мА, а ускоренный будет уже 1.5-3А.

Когда напряжение на заряжаемом пациенте поднимется до значения 4.2 вольта, он наберет 70-80% своей полной емкости, начинается второй этап работы, при котором идет плавное снижение тока. Как только он снизится до величины 0.05-0.01С, процесс заряда считается завершенным.

На втором этапе, литиевое устройство накапливает еще 0.1-0.15 своей емкости. Общий заряд достигает уровня 90-95%. С течением эксплуатации и долгого хранения этот показатель, к сожалению плавно уменьшается.

Контроллер заряда аккумулятора на микросхеме BQ2057CSN

Схема контроллера осуществляет умный заряд литиевого аккумулятора, так зарядный ток в пике доходит до значения в 600 миллиампер, но если заряжаемая батарея подсевшая, то собранная конструкция на микросхеме BQ2057CSN зарядит ее маленьким током в режиме предзаряда, затем постепенно увеличивя его значение, этим самым достигается рекомендуемый алгоритм работы.

LTC4054 контроллер заряда литиевых аккумуляторов

Микросхема выпускается в небольшом, но удобном для пайки корпусе. Маркировка «LTH7» или «LTADY», разницы почти нет никакой, это одна и та же микросборка. Только LTH7 может поднять сильно севшую Li-ion батарею(на которой напряжение опустилось ниже уровня в 2.9 вольт), а LTADY - не может этого делать.

MAX1551 и MAX1555

Контроллер зарядки этих типовиспользуется во многих конструкциях для заряда одной ячейки Li-ion аккумулятора на 3.7 Вольта, в том числе и от USB гнезда персонального компьютера или ноутбука, а также от внешнего адаптера с напряжением на выходе плюс 5 вольт.

MCP73831 микросхема контроллер зарядного тока Li-ion

Простой и надежный зарядник литий-ионных или полимерных батарей изготавливается на основе микросборки MCP73831 фирмы Microchip . Микросхема обеспечивает регулируемый зарядный ток в диапазоне от 15 мА до 500 мА для одной ячейки li-po аккумулятора. Для работы ЗУ необходимо постоянное напряжение в интервале от 5 до 6В. Его даже можно позаимствовать из USB-порта персонального компьютера.

Модуль TP4056

Контроллер на чипе TP4056 используется для заряда Li ion аккумулятора, имеет возможность подключения встроенного термодатчика. Изготавливается в корпусе SOP-8, на нижней поверхности микросхемы расположен металлический теплосьемник не соединенный с выводами, позволяет заряжать Li-ion аккумуляторы током до 1000 мА. Требует минимум внешних радио компонентов. По сути это более крутая модификация микросхемы TP4054.