小型锂离子电池充电器。方案、说明

小型锂离子电池充电器。无线电电子电气工程百科全书

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如您所知，具有可调输出电压的集成稳压器（ISN）K142EN3和K142EN4具有内置的过热和过流保护系统，并允许通过外部信号打开和关闭（有关它们的详细信息可以在文章中找到） Yu.Ignatiev《K142EN3和K142EN4微电路》，发表于Radio，1986年，第4-6期）。输出电压的高稳定性使得这些 ISN 可以在例如小型锂离子电池充电设备中使用。

小型锂离子电池充电器
图。 1

这种设备的可能变体的图如图 1 所示。 142、按照标准方案包含芯片K3EN1（DA4）。电阻R125旨在通过ISN的内置保护单元限制最大负载电流，将充电电流设置为6mA，直到电池电压达到R8-R4,2分压器设定的12,5V值，然后电流开始减小，当变为等于 XNUMX、XNUMX mA 时，充电停止。

要关闭充电，请使用开/关 ISN DA6 的输入（引脚 1）。其状态由元件VT1、VD1、R1-R3上的节点控制。充电开始时，电阻器R2两端的电压在0,75…0,85V范围内（取决于二极管VD1的类型），并且晶体管VT1打开。 6脚相对于8脚，有一个低电压电平（约-0,7V），因此DA1芯片开启，电池G1正在充电。 LED HL1 闪亮。充电结束时，随着电流减小，二极管VD1截止，晶体管VT1发射结处的电压由流经电阻R2的充电电流决定。如上所述，当它减小到 12,5 mA 时，该电阻器上的电压降不足以保持晶体管 VT1 打开并关闭。通过电阻 R6 提供给引脚 1 的输入电压关闭 DA1 芯片并停止充电，HL1 LED 的亮度急剧下降直至熄灭即可证明。

充电期间，二极管 VD1 限制电阻器 R2 上的压降，从而为引脚 6 处的微电路提供安全的负电压电平（相对于引脚 8），充电完成时，VD2 关闭充电电池上的 LED。电容器 C2 确保设备在通电时打开。

作者的该设备版本旨在为标称电压为 052030 V、容量为 3,7 Ah 的小型锂聚合物电池 LP0,25 (EMB) 充电。由于充电电流较低，K142EN3芯片不需要散热器。所有部件均放置在由单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，其图纸如图 2 所示。 XNUMX.

小型锂离子电池充电器
图。 2

电阻器 - 图中所示的任何小尺寸耗散功率，电容器 C3 - 陶瓷 KM，其余 - 氧化物进口，晶体管 VT1 - 任何具有静态基极电流传输系数 h 的低功率 npn 结构_21e 不少于200个。DA1芯片安装在印制导线的一侧，其余部件安装在相反的一侧。贴装板外观如图所示。 3.为了不因重复焊接而损坏印制导线，调整时，我建议将选择电阻R2、R4和R8不要焊接到印制导线上，而是焊接到直径为0,5 ... 0,8的镀锡线架上mm暂时焊接到它们上。

小型锂离子电池充电器
图。 3

该器件使用具有任意字母索引的 K142EN3 和 K142EN4 微电路（采用陶瓷金属封装）。您还可以使用 KR142EN3、KR142EN4（在塑料外壳中），相应地更改板上印刷导线的走线。

充电电流可以增加到1A。为此，当然，你必须减小电阻R2、R4的阻值，更换功率更大的二极管VD1，并将微电路安装在散热器上。为了减少关断阈值对稳定性的影响，应选择最大允许电流接近初始充电电流的二极管。

作为电源，任何能在输出电压为 9 ... 11 V 时提供所需充电电流的电源都是合适的（较大值对应于 1 A 的充电电流）。需要增加输入电压是由于 K142EN3、K142EN4 稳定器调节元件上的压降增加。当使用基于降压变压器和整流桥的电源时，在充电电流为 1000 A 时，需要在其输出端分别安装一个容量为 10000 ... 0,1.1 μF 的平滑电容器。

按以下顺序设置设备。在不连接电池的情况下，用跳线连接 DA6 微电路的端子 8 和 1，并在输入端施加电源电压后，通过选择电阻器 R8，在电容器 C4 上设置 4,2 V 的电压（容差为不超过±25 mV）。为了方便此操作，您可以暂时用随附的微调变阻器（电阻 8 ... 22 kOhm）替换电阻器 R33。在其帮助下获得接近所需电压的电压后，他们测量引入电路的电阻器部分的电阻，从可用电阻器中选择接近电阻的恒定电阻器并将其安装在电路板上，连接后，输出电压不超过上述限制。我不建议在设备中保留微调电阻器来代替选定的常数，因为引擎和大多数类型的微调器的电阻元件之间的电阻稳定性不够。

接下来，将放电后的电池与与其串联的电流表连接（电线长度尽可能短！），选择电阻器 R4 将充电电流设置为 0,5 C（C 是电池容量，在我们的例子中为 0,25）啊）。之后，拆下微电路引脚之间的跳线并对电池充电。最后，当充电电流降至0,05C时，通过选择电阻R2（根据HL1 LED的急剧、几乎完全熄灭），微电路被关闭。

作者：S. Glibin

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