Avui en dia, molts usuaris han acumulat diverses bateries de liti funcionant i no utilitzades que apareixen en substituir els telèfons mòbils per telèfons intel·ligents.
Quan s'utilitzen bateries en telèfons amb carregador propi, a causa de l'ús de microcircuits especialitzats per al control de càrrega, pràcticament no hi ha problemes amb la càrrega. Però quan s'utilitzen bateries de liti en diverses casolans sorgeix la pregunta, com i com carregar aquestes bateries. Hi ha qui creu que les bateries de liti ja contenen controladors de càrrega integrats, però, de fet, disposen d’esquemes de protecció integrats, les bateries s’anomenen protegides. Els esquemes de protecció dels mateixos estan destinats principalment a protegir contra descàrregues profundes i sobretensions quan es carreguen per sobre de 4.25V, és a dir. Es tracta d’una protecció d’emergència, no d’un controlador de càrrega.
Alguns "amics" del lloc aquí també escriuen que per una mica de diners podeu demanar una placa especial de la Xina, amb la qual podeu carregar bateries de liti. Però això només és per als aficionats a les "compres". No té sentit comprar alguna cosa que sigui fàcil de muntar en pocs minuts de peces econòmiques i comunes. No oblideu que la quota ordenada haurà d’esperar aproximadament un mes. Sí, i el dispositiu adquirit no aporta tanta satisfacció com la que s'ha fet fes-ho tu mateix.
El carregador que es proposa pot repetir gairebé tot el món. Aquest esquema és molt primitiu, però fa front a la seva tasca. Tot el necessari per a la càrrega de bateries de Li-Ion d'alta qualitat és estabilitzar la tensió de sortida del carregador i limitar el corrent de càrrega.
El carregador es caracteritza per la fiabilitat, la compacitat i l’alta estabilitat de la tensió de sortida i, com és sabut, per a les bateries d’ions de liti aquesta és una característica molt important a l’hora de carregar.
Esquema del carregador de la bateria d’ió-li
El circuit del carregador es fa amb un regulador de tensió regulable TL431 i un transistor bipolar NPN de mitjana potència. El circuit permet limitar el corrent de càrrega de la bateria i estabilitza el voltatge de sortida.
El paper de l’element regulador és el transistor T1. El resistor R2 limita el corrent de càrrega, el valor del qual depèn només dels paràmetres de la bateria. Es recomana una resistència d'1 watt. Altres resistències poden tenir una potència de 125 o 250 mW.
L'elecció del transistor és determinada pel corrent de càrrega que es requereix per carregar la bateria. Per al cas en qüestió, carregant bateries des de telèfons mòbils, es poden utilitzar transistors NPN domèstics o importats de potència mitjana (per exemple, KT815, KT817, KT819). Amb un alt voltatge d’entrada o quan s’utilitza un transistor de poca potència, cal instal·lar el transistor en un radiador.
El LED1 (ressaltat en vermell al diagrama) s'utilitza per a senyalar visualment la càrrega de la bateria. Quan activeu una bateria descarregada, l’indicador brilla intensament i s’enfosqueix a mesura que es carrega. El llum indicador és proporcional al corrent de càrrega de la bateria. Però s’ha de tenir en compte que, quan el LED s’apaga completament, la bateria encara es carregarà amb un corrent inferior a 50mA, cosa que requereix un control periòdic del dispositiu per evitar la sobrecàrrega.
Per millorar la precisió del control del final de la càrrega, s'ha afegit al circuit del carregador una opció addicional per indicar la càrrega de la bateria (ressaltada en verd) al LED2, transistor PNP de baixa potència KT361 i sensor del corrent R5. El dispositiu pot utilitzar qualsevol variant de l’indicador, segons la precisió requerida del control de càrrega de la bateria.
El circuit presentat està dissenyat per carregar només una bateria de ions Li. Però aquest carregador també es pot utilitzar per carregar altres tipus de bateries. Només cal establir la tensió de sortida i el corrent de càrrega necessaris.
Fabricació de carregadors
1. Comprem o seleccionem de components disponibles per al seu muntatge d'acord amb l'esquema.
2. Muntatge del circuit.
Per comprovar l’operativitat del circuit i la seva configuració, muntem el carregador a la placa de circuit.
El díode del circuit d’alimentació de la bateria (bus negatiu - fil blau) està dissenyat per evitar la descàrrega d’una bateria d’ió de liti en absència de tensió a l’entrada del carregador.
3. Configuració del voltatge de sortida del circuit.
Connectem el circuit a una font d’alimentació amb una tensió de 5 ... 9 volts. Amb la resistència de retallada R3, establim el voltatge de sortida del carregador en un rang de 4,18 - 4,20 volts (si cal, mesura la seva resistència al final del muntatge i posem la resistència amb la resistència desitjada).
4. Configuració del corrent de càrrega del circuit.
Després d’haver connectat la bateria descarregada al circuit (a mesura que el LED s’encén), establim el valor de corrent de càrrega (100 ... 300 mA) mitjançant el tester R2. Amb una resistència R2 inferior a 3 ohms, pot ser que el LED no s’encengui.
5. Preparem un tauler per al muntatge i la soldadura de peces.
Retallem la mida necessària del tauler universal, processem acuradament les vores del tauler amb un fitxer, netejem i ordenem les pistes de contacte.
6. Instal·lació d’un circuit depurat en una placa de treball
Transferim les peces de la placa de circuit a la de treball, soldem les peces, realitzem el cablejat que falta de les connexions amb un fil prim de muntatge. Al final del muntatge, comprovem a fons la instal·lació.
El carregador es pot muntar de qualsevol forma adequada, inclosa la fixació en paret. Quan s’instal·la sense errors i peces de servei, comença a funcionar immediatament després d’haver-lo engegat.
Quan es connecta a un carregador, una bateria descarregada comença a consumir el màxim de corrent (limitat per R2). Quan el voltatge de la bateria s’acosta al ajustat, el corrent de càrrega caurà i quan el voltatge de la bateria arribi als 4,2 volts, el corrent de càrrega serà pràcticament zero.
Tot i això, no es recomana deixar la bateria connectada al carregador durant molt de temps, perquè no li agrada recarregar fins i tot amb un corrent petit i pot explotar o incendiar-se.
Si el dispositiu no funciona, cal comprovar la tensió del terminal de control (1) del TL431.El seu valor ha de ser com a mínim de 2,5 V. Aquest és el menor valor admissible de la tensió de referència d’aquest xip. El xip TL431 és força freqüent, especialment en les unitats d'alimentació.