Как таковых контроллеров разряда-заряда не существует. Это нонсенс. Нет никакого смысла управлять разрядом. Ток разряда зависит от нагрузки — сколько ей надо, столько она и возьмет. Единственное, что нужно делать при разряде — это следить за напряжением на аккумуляторе, чтобы не допустить его переразряда.
Для этого применяют защиту от глубокого разряда.
При этом, отдельно контроллеры заряда не только существуют, но и совершенно необходимы для осуществления процесса зарядки li-ion аккумуляторов. Именно они задают нужный ток, определяют момент окончания заряда, следят за температурой и т.п. Контроллер заряда является неотъемлемой частью любого зарядного устройства для литиевого аккумулятора.
Исходя из своего опыта могу сказать, что под контроллером заряда/разряда на самом деле понимают схему защиты аккумулятора от слишком глубокого разряда и, наоборот, перезаряда.
Полезные модули из Китая
Другими словами, когда говорят о контроллере заряда/разряда, речь идет о встроенной почти во все литий-ионные аккумуляторы защите (PCB- или PCM-модулях). Вот она:
И вот тоже они:
Очевидно, что платы защиты представлены в различных форм-факторах и собраны с применением различных электронных компонентов. В этой статье мы как раз и рассмотрим варианты схем защиты Li-ion аккумуляторов (или, если хотите, контроллеров разряда/заряда).
Контроллеры заряда-разряда
Раз уж это название так хорошо укрепилось в обществе, мы тоже будем его использовать. Начнем, пожалуй, с наиболее распространенного варианта на микросхеме DW01 (Plus).
DW01-Plus
Такая защитная плата для аккумуляторов li-ion встречается в каждом втором аккумуляторе от мобильника. Чтобы до нее добраться, достаточно просто оторвать самоклейку с надписями, которой обклеен аккумулятор.
Сама микросхема DW01 — шестиногая, а два полевых транзистора конструктивно выполнены в одном корпусе в виде 8-ногой сборки.
Вывод 1 и 3 — это управление ключами защиты от разряда (FET1) и перезаряда (FET2) соответственно. Пороговые напряжения: 2.4 и 4.25 Вольта. Вывод 2 — датчик, измеряющий падение напряжения на полевых транзисторах, благодаря чему реализована защита от перегрузки по току. Переходное сопротивление транзисторов выступает в роли измерительного шунта, поэтому порог срабатывания имеет очень большой разброс от изделия к изделию.
Паразитные диоды, встроенные в полевики, позволяют осуществлять заряд аккумулятора, даже если сработала защита от глубокого разряда. И, наоборот, через них идет ток разряда, даже в случае закрытого при перезаряде транзистора FET2.
Вся схема выглядит примерно вот так:
Правая микросхема с маркировкой 8205А — это и есть полевые транзисторы, выполняющие в схеме роль ключей.
S-8241 Series
Фирма SEIKO разработала специализированные микросхемы для защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов от переразряда/перезаряда. Для защиты одной банки применяются интегральные схемы серии S-8241.
Ключи защиты от переразряда и перезаряда срабатывают соответственно при 2.3В и 4.35В. Защита по току включается при падении напряжения на FET1-FET2 равном 200 мВ.
AAT8660 Series
Решение от Advanced Analog Technology — AAT8660 Series.
Пороговые напряжения составляют 2.5 и 4.32 Вольта. Потребление в заблокированном состоянии не превышает 100 нА. Микросхема выпускается в корпусе SOT26 (3х2 мм, 6 выводов).
FS326 Series
Очередная микросхема, используемая в платах защиты одной банки литий-ионного и полимерного аккумулятора — FS326.
В зависимости от буквенного индекса напряжение включения защиты от переразряда составляет от 2.3 до 2.5 Вольт. А верхнее пороговое напряжение, соответственно, — от 4.3 до 4.35В. Подробности смотрите в даташите.
LV51140T
Аналогичная схема протекции литиевых однобаночных аккумуляторов с защитой от переразряда, перезаряда, превышения токов заряда и разряда. Реализована с применением микросхемы LV51140T.
Пороговые напряжения: 2.5 и 4.25 Вольта. Вторая ножка микросхемы — вход детектора перегрузки по току (предельные значения: 0.2В при разряде и -0.7В при зарядке). Вывод 4 не задействован.
R5421N Series
Схемотехническое решение аналогично предыдущим. В рабочем режиме микросхема потребляет около 3 мкА, в режиме блокировки — порядка 0.3 мкА (буква С в обозначении) и 1 мкА (буква F в обозначении).
Серия R5421N содержит несколько модификаций, отличающихся величиной напряжения срабатывания при перезарядке. Подробности приведены в таблице:
R5421N111C | 4.250±0.025 | 200 | 2.50±0.013 | 200±30 |
R5421N112C | 4.350±0.025 | |||
R5421N151F | 4.250±0.025 | |||
R5421N152F | 4.350±0.025 |
SA57608
Очередной вариант контроллера заряда/разряда, только уже на микросхеме SA57608.
Напряжения, при которых микросхема отключает банку от внешних цепей, зависят от буквенного индекса. Подробности см. в таблице:
SA57608Y | 4.350±0.050 | 180 | 2.30±0.070 | 150±30 |
SA57608B | 4.280±0.025 | 180 | 2.30±0.058 | 75±30 |
SA57608C | 4.295±0.025 | 150 | 2.30±0.058 | 200±30 |
SA57608D | 4.350±0.050 | 180 | 2.30±0.070 | 200±30 |
SA57608E | 4.275±0.025 | 200 | 2.30±0.058 | 100±30 |
SA57608G | 4.280±0.025 | 200 | 2.30±0.058 | 100±30 |
SA57608 потребляет достаточно большой ток в спящем режиме — порядка 300 мкА, что отличает ее от вышеперечисленных аналогов в худшую сторону (там потребляемые токи порядка долей микроампера).
LC05111CMT
Ну и напоследок предлагаем интересное решение от одного из мировых лидеров по производству электронных компонентов On Semiconductor — контроллер заряда-разряда на микросхеме LC05111CMT.
Решение интересно тем, что ключевые MOSFET’ы встроены в саму микросхему, поэтому из навесных элементов остались только пару резисторов да один конденсатор.
Переходное сопротивление встроенных транзисторов составляет ~11 миллиом (0.011 Ом). Максимальный ток заряда/разряда — 10А. Максимальное напряжение между выводами S1 и S2 — 24 Вольта (это важно при объединении аккумуляторов в батареи).
Микросхема выпускается в корпусе WDFN6 2.6×4.0, 0.65P, Dual Flag.
Схема, как и ожидалось, обеспечивает защиту от перезаряда/разряда, от превышения тока в нагрузке и от чрезмерного зарядного тока.
Контроллеры заряда и схемы защиты — в чем разница?
Важно понимать, что модуль защиты и контроллеры заряда — это не одно и то же. Да, их функции в некоторой степени пересекаются, но называть встроенный в аккумулятор модуль защиты контроллером заряда было бы ошибкой. Сейчас поясню в чем разница.
Важнейшая роль любого контроллера заряда заключается в реализации правильного профиля заряда (как правило, это CC/CV — постоянный ток/постоянное напряжение). То есть контроллер заряда должен уметь ограничивать ток зарядки на заданном уровне, тем самым контролируя количество «заливаемой» в батарею энергии в единицу времени. Избыток энергии выделяется в виде тепла, поэтому любой контроллер заряда в процессе работы достаточно сильно разогревается.
По этой причине контроллеры заряда никогда не встраивают в аккумулятор (в отличие от плат защиты). Контроллеры просто являются частью правильного зарядного устройства и не более.
Схемы правильных зарядок для литиевых аккумуляторов приведены в этой статье.
Кроме того, ни одна плата защиты (или модуль защиты, называйте как хотите) не способен ограничивать ток заряда. Плата всего лишь контролирует напряжение на самой банке и в случае выхода его за заранее установленные пределы, размыкает выходные ключи, отключая тем самым банку от внешнего мира. Кстати, защита от КЗ тоже работает по такому же принципу — при коротком замыкании напряжение на банке резко просаживается и срабатывает схема защиты от глубокого разряда.
Путаница между схемами защиты литиевых аккумуляторов и контроллеров заряда возникла из-за схожести порога срабатывания (~4.2В). Только в случае с модулем защиты происходит полное отключение банки от внешних клемм, а в случае с контроллером заряда происходит переключение в режим стабилизации напряжения и постепенного снижения зарядного тока.
Источник: electro-shema.ru
FM радио модуль для самодельных приемников из Китая.
Для этого FM радио модуля можно самому сделать корпус из различных материалов так и реанимировать убитые магнитолы и радиоприемники встроив его туда.
1 Выходная мощность — 3W x 2 канала
2 Частотный диапазон — 50 Гц-18 кГц
3 Диапазон приема частот — 87,0 МГц-108,0 МГц
4 Напряжение источника питания — 3,0 V-5,0 V
6 Ток источника питания — 1000 мА при максимальной громкости, 60 мА при минимальном объеме
7 Звуковая дорожка — Стерео
FM Радио модуль + Неодимовые магнитные динамики с Aliexpress
Источник: sdelay.tv
Миниобзор: модули на базе 12 В реле. Использование в самодельном УМЗЧ.
Чисто из жадности (на перспективу) были заказаны одноканальные и двухканальные релейные модули на 12 В.
Сопротивление обмотки реле 400 Ом.
1. Одноканальный модуль.
Поскольку продавец не удосужился привести схему, пришлось рисовать после получения.
Вот что получилось.
Схема — полный привет.
Управлять ТТЛ уровнями нельзя (чуть было не спалил микросхему, подключив её выход ко входу модуля).
Требуется открытый коллектор или открытый сток.
На входе схемы присутствует +11,3 В. При замыкании входа на землю происходит срабатывание реле.
Модули (равно как и обзор) прождали полтора года, пока до них дело дошло.
Для одноканального модуля нашлась задача: включение усилителя мощности (УМ) синхронно с мультимедийным проигрывателем Asus O!Play HDP-R1.
Идея простая, как мычание коровы: при включении плеера на его USB-портах появляется питание 5 В, что можно использовать для управления. Да, задним умом я понял, что надо было заказывать модули с 5 В реле.
Получилась вот такая схема:
Твёрдотельное реле РКП1А (КР293КП1А) необходимо, чтобы сохранить гальваноразвязку между нулём USB-порта плеера
и массой УМ.
Контактная группа реле — в параллель контактам сетевого выключателя УМ.
Такая особенность сетапа.
Плеер — (HDMI кабель) — ТВ (только видео)
Плеер — (оптика) — ЦАП SMSL — Громкость (PGA2311) — УМ (чисто оконечник) — АС
Таким образом, плеер гальванически развязан со звуковой системой.
Тут и ежу понятно, что реле с 5 В обмоткой упростило бы реализацию.
А пока что вот так:
Трёхконтактный разъём — от вентилятора. РКП1А на проводах спрятано под изолентой.
Испытание: подал 5 В от повербанки, всё работает.
2. Двухканальный модуль 12 В.
Фото честно позаимствовано у продавца.
На кой бес разработчик использовал оптопары — тайна, покрытая мраком.
Печатные проводники покрыты чёрным лаком, поэтому поленился срисовывать схему.
Каналы имеют общий ноль (землю). На входах (аналогично одноканальному модулю) присутствует напряжение +9,6 В.
Для срабатывания реле необходимо соответствующий вход «посадить» на землю.
Чувствительность (по току) каждого входа очень высокая: достаточно повесить резистор 33 кОм (между входом и землёй), чтобы реле сработало. Ток при этом около 0,3 мА.
Для двухканального модуля была припасена проверенная схема защиты акустических систем (АС) из какого-то журнала Радио 80-х годов:
Два экземпляра этой схемы (с другими номиналами) трудятся в других УМ (в одном с 90-х годов, в другом — примерно с 2012 года ).
Схема была собрана в симуляторе, чтобы оптимизировать порог срабатывания (ток модуля 0,3 мА, равный току базы Q1).
R1 и C1 — это ФНЧ 1-го порядка: при появлении постоянного напряжения открывается транзистор U1 или U2.
Переменная составляющая (предельный случай ~30 В (амплитудное значение), 20 Гц) уменьшается ФНЧ до значения ~0,5 В (т.е. ниже порогового напряжения открывания транзисторов U1 или U2).
Поскольку U2 включен по схеме с ОБ, то чувствительность по минусовой постоянке несколько ниже, чем по плюсовой.
Защита срабатывает при появлении постоянного напряжения на выходе УМ более +0,75 В или менее минус 2 В.
Плата защиты и двухканальный модуль, установленные в корпусе УМЗЧ:
Питание — постоянка 12 В (от того же БП, от которого работает одноканальный модуль).
Проверка работоспособности защиты АС — батарейка АА 1,5 В (1,65 В на холостом ходу).
Подключил на вход одного канала платы защиты (плюсом на вход): реле сработало; подключил батарейку минусом на вход, тоже сработало.
На этом всё. Подписывайтесь на мой тыртруб канал.
О постройке усилителя читайте «в следующем номере». ))
Всем здоровья!
Источник: mysku.me