Li-Ion Batterij Lader Circuit-Een Li-ion of lithium-ion batterij is een oplaadbare batterij die gebruik maakt van een geïntercaleerde lithiumverbinding aan de positieve kant en grafiet aan de negatieve kant. In de meeste consumentenelektronica zijn 3,7 V Li-ion-batterijen te vinden, van zaklantaarns voor computers tot batterijen voor elektrische voertuigen. Anderzijds is een batterijlader een toepassing die wordt gebruikt om energie op te slaan in een batterij terwijl er een elektrische stroom doorheen loopt. Ze beperken de snelheid waarmee stroom/spanning door batterijen gaat om overladen te voorkomen. Vandaar dat dit artikel zal diep duiken in het benadrukken van de laadstroom of spanning en materialen te gebruiken als we het ontwerp van de lithium-ion acculader circuits.
3.7V Lithium-ionen acculader Circuit- Schematisch diagram
Dit is een voorbeeld van een Li-ion batterijlader die een 3,7V lithium-ion batterij kan opladen met behulp van een 5VDC voeding. De batterij maakt gebruik van een MCP73831 microchip, een waardevolle geavanceerde controller voor beperkte ruimte en kostengevoelige toepassingen. De schakeling past een constant spannings-/stroomalgoritme toe met vooraf bepaalde voorwaarden en laadbeëindiging.
(Een schematisch diagram van een 3.7V Lithium-ion batterijlader)
Lithium-ionen acculader project- met behulp van MOSFET, LM317
Allereerst moeten we vaststellen dat lithium-ion batterijen beter bestand zijn tegen overlading of hoge initiële stroom, een kenmerk dat bekend staat als opladen met een snelheid van 1C. Op dit punt symboliseert C de Ah-waarde van de batterij die wordt opgeladen. Gewoonlijk is de standaardwaarde 0,5C. Het is echter niet raadzaam deze extreme laadmethode te gebruiken, omdat dit spanning op de batterij veroorzaakt, met hoge temperaturen tot gevolg. Niettemin zijn hier een paar IC’s voor acculaders.
(afbeelding van een Li-ion batterijlader)
Li-Ion Lader met behulp van een enkele MOSFET
Dit is een van de goedkoopste en ongecompliceerdste li-ion laders die je kunt maken. Om deze eenvoudige schakeling te maken, hebt u één MOSFET, een timer en een weerstand van 470 ohm ¼ watt nodig. In de cursus ontbreken voorschriften voor de temperatuur van de batterij, dus denk eraan om een lage ingangsstroom te gebruiken. De aanbevolen constante hoeveelheden stroom zijn ongeveer 0,5C.
(Een tekening van een Li-Ion oplaadcircuit met gebruik van een enkele MOSFET)
Lithium Ionen acculadercircuit met LM317
Benodigde materialen
Drie weerstanden: R1(330Ω), RV1(1kΩ) en R2*(2.2Ω,1/2 -watt)
Twee condensatoren: C1( 1000µF, 25V) en C2(100nF)
Halfgeleiders: LM317 (variabele positieve spanningsregelaar), BC547 (NPN-transistor voor algemene doeleinden), en 1N4007 (gelijkrichterdiode)
Diversen
Blok met twee aansluitingen
De werking van Li-Ion batterijlader met IC 317
De schakeling maakt gebruik van de IC LM317 en NPN-transistors voor detectie en stroombegrenzing, waardoor een situatie van overladen wordt voorkomen. Wanneer stroom in de loop wordt toegelaten, beperkt het IC 217 de stroom en genereert het een uitgangsspanning van 3,9 V naar de aangesloten lithium-ion batterij. Anderzijds wordt de temperatuur geregeld door de twee NPN-transistoren die zijn aangesloten op de ADJ-pen. De ADJ-pen is zodanig geaard dat als de transistors geleiden, er kortsluiting ontstaat, waardoor de uitgangsstroom naar de batterij wordt uitgeschakeld.
(Een tekening van een Li-Ion batterijlaadcircuit met IC 317)
Stap voor stap kalibreringen
Li-Ion Batterij Lader Circuit-PCB-ontwerp
Hieronder is een printplaat aan componentenzijde van een lithium-ion batterijschakeling.
(een afbeelding van Li-Ion oplaadmodule-componentzijde)
Li-Ion Batterij Lader Circuit-Opladen en prestaties
Tijdens het ontladingsproces gaan de lithium-ionen van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode. Het omgekeerde gebeurt bij het opladen.
Het onderhoud van Li-ion batterijen vergt minimale eisen en eenvoudige instructies; het zijn echter essentiële toepassingen. Zorg er bijvoorbeeld voor dat u de stroom/spanning afsnijdt op het volledige oplaadniveau en zorg voor een constante spanning en constante stroomtoevoer. Sta niet toe dat de batterij volledig ontlaadt. Bovendien beïnvloedt het opladen/ontladen van de accuspanning de temperatuur van de accu, die u binnen het bereik van de kamertemperatuur houdt. Het zal uw Batterij met succes laten werken.
Li-Ion Batterij Lader Circuit-Voordelen
Toegankelijk en goedkoop voor de fabrikant
Zeer geringe zelfontlading
Oude technologie dus gerijpt, en er is voldoende informatie over de batterijen.
Vereisen weinig onderhoud
Li-Ion Batterij Lader Circuit-Nadelen
Kan batterij niet opslaan terwijl ze ontladen is
Vereisen bescherming tegen overladen of te ver ontladen
Verouderen met de tijd, al dan niet gebruikt
Behoefte aan bescherming tegen overladen of te ver ontladen
Batterij veroudert met de tijd, ongeacht of hij wordt gebruikt of niet
Conclusie
In het algemeen hebben Li-ion batterijen een langere levensduur en nemen ze aanzienlijk toe als de diepte van elke ontlading binnen de 80% van de nominale capaciteit blijft. Maar als het handmatig bewaken van uw batterij een opgave is, kunt u een automatische schakeling toepassen om de batterij veilig te houden en een langere levensduur te garanderen. Het TP4056 IC heeft bijvoorbeeld een automatische uitschakeling en een automatische herlaadfunctie. Tot slot kunt u contact met ons opnemen voor alle vragen over lithium-ionbatterijen of hun schakelingen.
