Што такое кантролер зарада акумулятара. Кантролер зарада Li-Ion-акумулятара

Кантралёры самі па сабе прылады карысныя. І каб лепш разабраць гэтую тэму, неабходна працаваць з пэўным прыкладам. Таму мы і разгледзім кантралёр зарада акумулятара. Што ён сабой уяўляе? Як уладкованы? Якія асаблівасці працы існуюць?

Чым займаецца кантролер зарада акумулятара

Ён служыць для таго, каб сачыць за аднаўленнем энергетычных страт і марнаваннямі. Спачатку ён займаецца адсочваннем ператварэння электрычнай энергіі ў хімічную, каб у наступным пры наяўнасці патрэбы было забеспячэнне патрэбных схем або прыбораў. Зрабіць кантролер зарада акумулятара сваімі рукамі не складана. Але яго таксама можна атрымаць з крыніц харчавання, якія выйшлі з ладу.

Як уладкованы кантролер

Вядома, універсальнай схемы не існуе. Але шмат хто ў сваёй працы выкарыстоўваюць два посдтроечных рэзістара, якія рэгулююць верхні і ніжні мяжа напружання. Калі яно выходзіць за зададзеныя рамкі, то пачынаецца ўзаемадзеянне з абмоткамі рэле, і яно ўключаецца. Пакуль яно працуе, напружанне не апусціцца ніжэй вызначанага, тэхнічна загадзя прадугледжанага ўзроўню. Тут варта пагаварыць пра тое, што існуе розны дыяпазон межаў. Так, для акумулятара можа быць ўстаноўлена і тры, і пяць, і дванаццаць, і пятнаццаць вольт. Тэарэтычна ўсё ўпіраецца ў апаратную рэалізацыю. Давайце разгледзім, як працуе кантролер зарада акумулятара ў розных выпадках.

Якія бываюць тыпы

Варта адзначыць значнае разнастайнасць, якім могуць пахваліцца кантралёры зарада акумулятара. Калі казаць пра іх відах, давайце зробім класіфікацыю ў залежнасці ад сферы ўжывання:

1. Для аднаўляльных крыніц энергіі.
2. Для бытавой тэхнікі.
3. Для мабільных прылад.

Вядома, саміх відаў значна больш. Але паколькі мы разглядаем кантролер зарада акумулятара з агульнай пункту гледжання, то нам хопіць і іх. Калі гаварыць пра тыя, што ўжываюцца для сонечных батарэй і ветракоў, то ў іх верхняя мяжа напружання звычайна складае 15 вольт, тады як ніжні - 12 В. Пры гэтым акумулятар можа генераваць ў стандартным рэжыме 12 В. Крыніца энергіі падключаюць да яго з выкарыстаннем нармальна замкнёных кантактаў рэле. Што будзе, калі напружанне акумулятара перавышае ўстаноўленыя 15 У? У такіх выпадках кантролерам ажыццяўляецца замыканне кантактаў рэле. У выніку крыніца электраэнергіі з акумулятара перамыкаецца на нагрузачны баласт. Варта адзначыць, што яго не асабліва любяць ставіць для сонечных панэляў з-за пэўных пабочных эфектаў. А вось для ветраных генератараў яны з'яўляюцца абавязковымі. Бытавая тэхніка і мабільныя прылады маюць свае асаблівасці. Прычым кантролер зарада акумулятара планшэта, сэнсарнага і кнопочного сотавага тэлефонаў з'яўляюцца практычна ідэнтычнымі.

Зазірнем у літыева-іённы акумулятар сотавага тэлефона

Калі раскалупаць любую батарэю, то можна заўважыць, што да высноў ячэйкі прылітоўваецца маленькая друкаваная плата. Яна называецца схемай абароны. Справа ў тым, што літыева-іённыя акумулятары патрабуюць наяўнасці пастаяннага кантролю. Звычайная схема кантролера ўяўляе сабой мініяцюрную плату, на якой грунтуецца схема, зробленая з SMD-кампанентаў. Яна ў сваю чаргу дзеліцца на дзве мікрасхемы - адна з іх з'яўляецца кіруючай, а іншая - выканаўчай. Давайце пагаворым больш дэталёва пра другую.

выканаўчая схема

Яна грунтуецца на транзістарах MOSFET. Звычайна іх два. Сама ж мікрасхема можа мець 6 або 8 высноў. Для паасобнага кантролю зарада і разраду ячэйкі акумулятара выкарыстоўваюць два палявых транзістара, якія знаходзяцца ў адным корпусе. Так, адзін з іх можа падключаць альбо адключаць нагрузку. Другі транзістар робіць гэтыя ж дзеянні, але ўжо з крыніцай харчавання (у якасці якога выступае зарадная прылада). Дзякуючы такой схеме рэалізацыі можна без праблем ўплываць на працу акумулятара. Пры жаданні ёю можна скарыстацца і ў іншым месцы. Але варта ўлічваць, што схема кантролера зарада акумулятара і ён сам можа прымяняцца толькі да прылад і элементам, што валодаюць абмежаваным дыяпазонам працы. Больш дэталёва пра такія асаблівасцях мы цяпер і пагаворым.

Абарона ад перазарадзіць

Справа ў тым, што калі напружанне літыева акумулятара перавысіць 4,2, то можа паўстаць перагрэў і нават адбыцца выбух. Для гэтага падбіраюцца такія элементы мікрасхем, якія будуць спыняць зарад пры дасягненні гэтага паказчыка. І звычайна, пакуль напругу не дасягне паказчыка ў 4-4,1 У з-за выкарыстання або ў працэсе саморазряд, далейшая зарадка будзе немагчымай. Гэта важная функцыя, якая ўскладзена на кантролер зарада літыевых акумулятараў.

Абарона ад переразряда

Калі напружанне дасягае крытычна малых значэнняў, якія робяць праблемным само функцыянаванне прылады (звычайна гэта дыяпазон у 2,3-2,5В), то выключаецца адпаведны MOSFET-транзістар, які адказвае за падачу току мабільніку. Далей адбываецца пераход у рэжым сну з мінімальным спажываннем. І тут маецца даволі цікавы аспект работы. Так, пакуль напружанне ячэйкі акумулятара не стане больш 2,9-3,1 У, мабільнае прылада не атрымаецца ўключыць для працы ў звычайна рэжыме. Напэўна, такое вы маглі заўважаць, што калі падлучаецеся тэлефон, ён паказвае, што ідзе зарадка, але сам ўключацца і функцыянаваць у звычайным рэжыме не хоча.

ахоўныя механізмы

Варта адзначыць, што кантролер зарада акумулятара мае цэлы шэраг элементаў, якія павінны зберагчы ад негатыўных наступстваў. Так, гэта і паразітныя дыёды, што размешчаны ў палявых транзістарах, схема выяўлення зарада і яшчэ некалькі дробных дапаўненняў. Ах, так, і калі ёсць магчымасць праверыць кантролер зарада акумулятара і даведацца працаздольнасць крыніцы энергіі, то яго функцыянаванне можна аднавіць нават пры «смерці». Вядома, пад гэтым маецца на ўвазе проста спыненне работы, а не выбух або расплаўлення. У гэтай справе могуць дапамагчы адмысловыя прыборы, якія праводзяць спецыяльную «аднаўленчую» зарадку. Вядома, працаваць яны будуць доўга - працэс можа расцягнуцца на дзясяткі гадзін, але пасля паспяховага завяршэння акумулятар будзе працаваць амаль як новенькі.

заключэнне

Як бачыце, кантролер зарада Li-Ion-акумулятара гуляе важную ролю ў забеспячэнні працягласці працаздольнасці мабільных прылад і пазітыўна адбіваецца на тэрміне іх службы. Дзякуючы прастаце вытворчасці іх можна знайсці практычна ў любым тэлефоне або планшэце. Калі будзе жаданне на ўласныя вочы пабачыць, а рукамі памацаць кантролер зарада Li-Ion-акумулятара і яго змесціва, то пры разборы варта памятаць, што праца вядзецца з хімічным элементомв, таму варта выконваць пэўную асцярожнасць.