DIY litija jonu akumulatora lādētājs: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Baterijām ir svarīga loma jebkurā ar baterijām darbināmā projektā/produktos. Uzlādējamās baterijas ir dārgas, jo mums ir jāpērk akumulatoru lādētājs kopā ar baterijām (līdz šim), salīdzinot ar bateriju lietošanu un izmešanu, taču tās ir lieliskas cenas un kvalitātes attiecības. Uzlādējamās baterijas izmanto vairākas dažādas elektrodu materiālu un elektrolītu kombinācijas, piemēram, svina skābi, niķeļa kadmiju (NiCd), niķeļa metāla hidrīdu (NiMH), litija jonu (litija jonu) un litija jonu polimēru (litija jonu polimēru).

Vienā no saviem projektiem es izmantoju litija jonu akumulatoru un nolēmu izveidot lādētāju, nevis pirkt dārgu, tāpēc sāksim darbu.

1. darbība: ātrais video

Šeit ir ātrs videoklips, kas dažu minūšu laikā palīdzēs jums veikt visas darbības.

Noklikšķiniet šeit, lai to skatītos youtube

2. darbība. Elektronikas komponentu saraksts

Šeit ir šim litija jonu akumulatora lādētājam nepieciešamo komponentu saraksts.

• TP4056 bāzes litija jonu akumulatora lādētāja modulis ar akumulatora aizsardzību,
• 12 voltu 2 amp sienas adapteris,
• SPST divu kontaktu slēdzis,
• 7805 sprieguma regulators (1 daudzums) (varat to izlaist, ja jums ir 5 V sienas adapteris),
• 100 nF kondensators (4 daudzumos) (varat to izlaist, ja jums ir 5 V sienas adapteris),
• Li-ion 18650 akumulatora turētājs
• Līdzstrāvas ligzda un,
• vispārējas nozīmes shēmas plate.

3. darbība: rīku saraksts

Šeit ir šajā litija jonu akumulatora lādētājā izmantoto rīku saraksts.

• Lodmetāls, lodēšanas stieple,
• Karsts asmens (saite uz manu pamācību, kas palīdzēs jums izveidot šo asmeni),
• Līmes pistole, līmes kociņi,
• Skrūvgriezis un rezerves skrūves, un
• Plastmasas korpuss - 8 cm x 7 cm x 3 cm (apmēram šim izmēram vajadzētu darboties).

Tagad, kad visi rīki un sastāvdaļas ir savās vietās, apskatīsim mūsu TP4056 moduli, kas ir mūsu akumulatora lādētāja neatņemama sastāvdaļa.

4. darbība. Litija jonu akumulatora lādētāja modulis uz TP4056 bāzes

Ļaujiet mums sīkāk iepazīties ar šo moduli. Tirgū ir pieejamas divas šīs uz TP4056 balstītās litija jonu lādētāja sadalīšanas plates versijas; ar un bez akumulatora aizsardzības shēmas. Mēs izmantosim vienu ar akumulatora aizsardzības shēmu.

Sadalīšanās plāksne, kas satur akumulatora aizsardzības shēmu, nodrošina aizsardzību, izmantojot DW01A (akumulatora aizsardzības IC) un FS8205A (divu N kanālu uzlabošanas režīma barošanas MOSFET) IC. Tādējādi sadalīšanas plāksne ar akumulatora aizsardzību satur 3 IC (TP4056+DW01A+FS8205A), bet tā, kurā nav akumulatora aizsardzības, satur tikai 1 IC (TP4056).

TP4056 ir pilnīgs nemainīgas strāvas/nemainīga sprieguma lineārā lādētāja modulis vienšūnu litija jonu akumulatoriem. Pateicoties SOP pakotnei un zemajam ārējo komponentu skaitam, TP4056 ir ideāli piemērots DIY lietojumiem. Tas var darboties ar USB, kā arī ar sienas adapteriem. Esmu pievienojis TP4056 tapas diagrammas attēlu (attēls Nr. 2) kopā ar uzlādes cikla attēlu (attēls Nr. 3), kas parāda nemainīgas strāvas un pastāvīga sprieguma uzlādi. Divas gaismas diodes šajā sadalīšanas panelī parāda dažādus darbības statusus, piemēram, uzlādi, uzlādes pārtraukšanu utt. (Attēls Nr. 4).

Lai droši uzlādētu 3,7 V litija jonu baterijas, tās jāuzlādē ar nemainīgu strāvu, kas ir 0,2 līdz 0,7 reizes lielāka par to jaudu, līdz gala spriegums sasniedz 4,2 V, vēlāk tās jāuzlādē nemainīga sprieguma režīmā, līdz uzlādes strāva samazinās līdz 10% no sākotnējās uzlādes likmes. Mēs nevaram pārtraukt uzlādi pie 4,2 V, jo jauda, kas sasniegta pie 4,2 V, ir tikai aptuveni 40–70 % no pilnas jaudas. Par to visu rūpējas TP4056. Tagad viena svarīga lieta: uzlādes strāvu nosaka pretestība, kas savienota ar PROG tapu, tirgū pieejamie moduļi parasti ir aprīkoti ar 1,2 KOhm, kas savienoti ar šo tapu, kas atbilst 1 ampēra uzlādes strāvai (attēls Nr. 5). Jūs varat spēlēt ar šo rezistoru, lai iegūtu vēlamo uzlādes strāvu.

Saite uz TP4056 datu lapu

DW01A ir akumulatora aizsardzības IC, attēlā Nr. 6 ir redzama tipiskā pielietojuma shēma. MOSFETS M1 un M2 ir savienoti ārēji, izmantojot FS8205A IC.

Saite uz DW01A datu lapu

Saite uz FS8205A datu lapu

Visas šīs lietas ir samontētas uz TP4056 litija jonu akumulatora lādētāja sadalīšanas paneļa, kura saite ir minēta 2. darbībā. Mums ir jādara tikai divas lietas, ievades spailēs jānorāda spriegums no 4,0 līdz 8,0 V un jāpievieno akumulators TP4056 B+ un B termināļos.

Tālāk mēs izveidosim pārējo akumulatora lādētāja shēmu.

5. solis: ķēde

Tagad, lai pabeigtu shēmu, pievienosim elektriskos komponentus, izmantojot lodāmuru un lodēšanas stiepli. Man ir pievienoti Fritzing shematiskie attēli un mana fiziskās shēmas versija, apskatiet to. Tālāk ir aprakstīts tas pats.

1. Līdzstrāvas ligzdas “+” spraudnis savienojas ar vienu slēdža spaili, un līdzstrāvas ligzdas spraudnis--ar 7805 regulatora GND tapu.
2. Cita slēdža tapa ir pievienota 7805 regulatora Vin tapai.
3. Pievienojiet trīs 100 nF kondensatorus paralēli starp Vin un GND sprieguma regulatora tapu. (Šim nolūkam izmantojiet vispārējas nozīmes shēmu plati)
4. Pievienojiet 100 nF kondensatoru starp Vout un sprieguma regulatora GND tapu. (Šim nolūkam izmantojiet vispārējas nozīmes shēmu plati)
5. Savienojiet 7805 sprieguma regulatora Vout tapu ar TP4056 moduļa IN+ tapu.
6. Savienojiet 7805 sprieguma regulatora GND tapu ar TP4056 moduļa IN-kontaktu.
7. Savienojiet akumulatora turētāja “+” spaili ar B+ tapu un “-” akumulatora turētāja spaili ar TP4056 moduļa B-kontaktu.

Pabeigts

Piezīme:- ja izmantojat 5 V sienas adapteri, varat izlaist 7805 regulatora daļu (ieskaitot kondensatorus) un tieši savienot sienas adaptera “+” un “-” spaili attiecīgi ar TP4056 IN+ un IN tapām

Piezīme:- Izmantojot 12V adapteri, 7805 uzkarst, pārvadājot 1A, radiators var noderēt

Tālāk mēs visu saliksim korpusā.

6. darbība: montāža: 1. daļa- korpusa pārveidošana

Izpildiet šīs darbības, lai modificētu korpusu, lai tas ietilptu elektronikas shēmā.

1. Izmantojot asmens nazi, atzīmējiet akumulatora turētāja izmērus korpusā. (Attēls Nr. 1)
2. Izmantojiet karsto asmeni, lai izgrieztu korpusu atbilstoši akumulatora turētāja marķējumam. (Attēls Nr. 2 un 3)
3. Pēc griešanas, izmantojot karsto asmeņu korpusu, vajadzētu atgādināt attēlu Nr. 4.
4. Uz korpusa atzīmējiet TP4056 USB portu. (Attēls Nr. 5 un 6)
5. Izmantojiet karsto asmeni, lai izgrieztu korpusu atbilstoši USB porta marķējumam. (Attēls Nr. 7)
6. Uzņemiet izmēru un atzīmējiet TP4056 gaismas diodes uz korpusa. (8. un 9. attēls)
7. Izmantojiet karsto asmeni, lai izgrieztu korpusu saskaņā ar gaismas diodes marķējumu. (Attēls Nr. 10)
8. Izpildiet līdzīgas darbības, lai izveidotu montāžas atveres līdzstrāvas ligzdai un slēdzim. (Attēls Nr. 11 un 12)

Pēc korpusa pārveidošanas ļaujiet to ievietot elektronikā.

7. solis: Montāža: 2. daļa. Elektronikas ievietošana korpusā

Izpildiet šīs darbības, lai ievietotu elektroniku korpusā.

1. Ievietojiet akumulatora turētāju tā, lai stiprinājuma punkti būtu ārpus korpusa; izmantojiet līmes pistoli, lai izveidotu stingru savienojumu. (Attēls Nr. 1)
2. Novietojiet TP4056 moduli tā, lai gaismas diodes un USB ports būtu pieejami ārpus korpusa, nav jāuztraucas, ja iepriekšējā solī tika veikti pareizi mērījumi, lietas automātiski nostāsies vietā, beidzot izmantojiet līmes pistoli, lai izveidotu stingru savienojumu. (Attēls Nr. 2)
3. Novietojiet sprieguma regulatora ķēdi 7805; izmantojiet līmes pistoli, lai izveidotu stingru savienojumu. (Attēls Nr. 3)
4. Novietojiet līdzstrāvas ligzdu un slēdzi attiecīgajās vietās un atkal izmantojiet līmes pistoli, lai izveidotu stingru savienojumu. (Attēls Nr. 4)
5. Visbeidzot, pēc montāžas tam vajadzētu izskatīties kaut kas līdzīgs attēlam Nr. 5 korpusa iekšpusē.
6. Izmantojiet dažas rezerves skrūves un skrūvgriezi, lai aizvērtu aizmugurējo vāku. (Attēls Nr. 6)
7. Vēlāk es pat izmantoju melnu izolācijas lenti, lai aizsegtu nevēlamos izvirzījumus, kas radušies, pārgriežot karstu asmeni. (arī iesniegšana ir laba iespēja)

Gatavais litija jonu lādētājs izskatās kā parādīts attēlā Nr. Tagad pārbaudīsim lādētāju.

8. darbība. Izmēģinājuma skrējiens

Ievietojiet izlādētu litija jonu akumulatoru lādētāja iekšpusē, pievienojiet 12 V līdzstrāvas vai USB ieeju. Lādētājam vajadzētu mirgot sarkanā krāsā, norādot, ka notiek uzlāde.

Pēc kāda laika, kad akumulators ir uzlādēts, lādētājam vajadzētu mirgot ZILĀ LED gaismā.

Esmu pievienojis attēlus ar savu lādētāju, kas veic akumulatora uzlādi un pārtrauc uzlādes procesu.

Tātad. Beidzot esam pabeiguši.

Paldies par tavu laiku. Neaizmirstiet apskatīt citus manus norādījumus un manu YouTube kanālu.